Condensateur électrique. Dans la fabrication des condensateurs de petite capacité, tels que ceux qui sont faits de papier enroulé, on a l'habitude de rouler L'élé ment et (le l'imprégner avant de le monter dans une enveloppe.
Dans d'autres modes de fabrication, l'élé ment est enroulé et. monté dans une enve loppe qui est généralement, en totalité ou en partie, constituée par un élément poreux tel que du papier; ensuite, l'imprégnation est. faite à travers l'élément poreux qui constitue une partie de l'enveloppe. Dans ces deux types de construction, ainsi due dans d'autres types, il est. extrêmement difficile et presque impossible de les obtenir insensibles à l'humi dité et ce à un bas prix de revient. Pendant les opérations d'enroulement, de façonnage, puis d'imprégnation par une composition iso lante, telle que l'huile ou clé la. cire, ainsi que pendant le montage dans une enveloppe, les éléments sont détériorés par la. manutention et par leur exposition à l'air et. à l'humidité.
Il est. bien connu que de tels éléments ne ré sistent pas à des voltages même relativement peu élevés et qu'ils ont moins de durée de service que ceux qui ont. été imprégnés et dans lesquels la manipulation est. supprimée, l'ab sorption d'humidité étant ainsi évitée.
'D'autres inconvénients sont également bien connus dans la. fabrication industrielle des éléments qui ont, été imprégnés par, une composition isolante telle que la cire ou l'huile. Quand on les manie ou quand on les place dans une eri#,éiô\e moulée et qu'ils sont exposés à la chaleur et à la pression, il en résulte un grand déchet, ce qui augmente le coût de la main-d'oeuvre.
Maintes fois, la. matière isolante -utilisée pour imprégner les éléments attaque la. ma tière qui sert au moulage et empêche une bonne fermeture et. l'étanchéité contre l'hu midité. En outre, l'exposition à la chaleur et (l'autres expositions causent. de l'oxydation de la composition imprégnée, ce qui a pour ré sultat la baisse de qualité des éléments.
Ces inconvénients et d'autres encore sont supprimés par le procédé suivant l'invention qui peut être utilisé avec un matériel diélec trique approprié tel que le papier, des ma tières plastiques ou quelqu'autre condensa teur diélectrique convenable.
La fi-. 1 montre un condensateur enroulé constitué par une feuille d'aluminium et du papier.
La. fig. ? le montre en coupe avec les bornes reliées aux feuilles.
La fig. 3 montre un type de borne.
La fia. -t montre une coupe transversale clé l'élément complet..
La fi,-. 5 montre l'élément complet prêt à recevoir L'isolant.
La fia. G montre le fil de borne fixé méea- niquement, étant saisi dans le tube creux du rivet.
La fig. 1 montre un condensateur enroulé avec le bord de la feuille dépassant. La. fig. 2 montre l'élément du condensa teur enroulé se présentant avec une borne en fil conducteur soudée d'un côté sur les feuilles métalliques et une borne tubulaire telle qu'un petit rivet. tubulaire qu'on voit. en B (fig. 2), soudée à l'autre extrémité. Le ri vet tubulaire est visible à la fig. 3.
Les feuilles peuvent être constituées par des la melles d'étain ou d'aliuninium ou par toute autre matière appropriée et, préférablement, le rivet tubulaire est, pourvu de légères en tailles sur les côtés comme on le voit en C sur la. fig. 3, ou bien le rivet est pourvu d'une tête de diamètre inférieur à celui du conden sateur pour simplifier la soudure.
Ces éléments sont. éprouvés de fa ,,on con venable et ensuite montés au moyen de for mes ou d'outils appropriés et une enveloppe est disposée ou moulée autour de l'élément sec non imprégné comme le montre la. fig. 4. Un tel enveloppement petit être fait en bakélite ou en un autre composé plastique -approprié et peut. être mis en place par thermoplastie, par application à chaud ou au moyen clés procédés par injection.
Un procédé convena ble trouvé pour fabriquer ces éléments mou lés enveloppants est de préfabriquer deux demi-enveloppes de forme airondie que l'on dispose autour du condensateur dans les ma trices pour le moulage, puis l'élément com plet est moulé. Puisqu'il n'y a pas de fluides imprégnateurs ni de cires dans l'élément con densateur, ce moulage se fait très simplement et solidement. Un petit renflement peut. être moulé à l'extrémité, comme on le voit en 1), fig. 4, pour renforcer les joints des bornes et éviter que le fil ne casse facilement en le pliant.
Un grand nombre de ces éléments sont en suite placés dans des récipients et convenable ment vidés d'air et imprégnés d'un composé isolant approprié, préférablement à hautes températures. De tels composés peuvent être faits d'huile minérale, de diphényl chlorine ou de quelque autre matière isolante.
Après que les éléments ont. été complètement désaérés et imprégnés, on les retire et un autre fil de borne est alors introduit dans la partie tu- bulaire, "en saillie,, de l'ceillet, et ensuite soudé, ce qui, après fermeture de l'élément, le rend inattaquable par l'humidité, toute manipulation de la. section du condensateur étant éliminée excepté lorsque celui-ci est à L'état sec.
On a constaté que ces éléments ont une plus grande résistance à la rupture et une phis longue vie que les éléments faits et. en roulés par des procédés similaires ayant la. même épaisseur clé diélectrique pour la. même capacité. Le cofit en est, beaucoup moindre et leur résistance est plus forte: ce sont deux qualités recherchées.
Pour les méthodes par simple moulage où deux fils .conducteurs sont nécessaires, on peut alors monter le second fil conducteur dans le rivet tubulaire avant le soudage sur les feuilles du condensateur, mais ce fil con ducteur est maintenu mécaniquement, ferme ment, par pincement dans la borne qui a. une forme carrée de façon que le fil soit. main tenu sur un des bords et qu'il y reste des espaces ouverts suffisants entre le fil et. les angles pour qu'on puisse imprégner l'élément. Cet espace ouvert est ensuite fermé par soudure d'une façon semblable à celle du procédé dé crit précédemment. Cela se voit fig. 6.
Si le prix de revient des accessoires pour faire le moulage est trop élevé, on peut alors recou vrir l'élément par une enveloppe convenable ment isolée, au moyen de presses à. injection et on peut employer faeilement des matières telles qu le polystyrène si la température, à laquelle l'élément sera utilisé, le permet.
Electric capacitor. In the manufacture of small capacity capacitors, such as those made from coiled paper, it is customary to roll the element and soak it before mounting it in an envelope.
In other methods of manufacture, the element is wound and. mounted in a casing which is generally, in whole or in part, constituted by a porous element such as paper; then the impregnation is. made through the porous element which constitutes part of the envelope. In these two types of construction, so due in other types, it is. extremely difficult and almost impossible to obtain them insensitive to humidity and at a low cost. During the winding, shaping and then impregnation operations with an insulating composition, such as oil or key 1a. wax, as well as during assembly in an envelope, the elements are damaged by the. handling and by their exposure to air and. moisture.
It is. it is well known that such elements do not withstand even relatively low voltages and that they have less service life than those which have. been impregnated and in which the handling is. removed, moisture absorption being avoided.
Other disadvantages are also well known in the art. industrial manufacture of elements which have been impregnated with an insulating composition such as wax or oil. When handled or placed in a molded cabinet and exposed to heat and pressure, a great deal of waste results, which increases the cost of labor. artwork.
Many times the. insulating material -used to impregnate the elements attack. material which is used for molding and prevents good closing and. waterproofing against moisture. In addition, exposure to heat and other exposures cause oxidation of the impregnated composition, resulting in lower quality of the elements.
These and other drawbacks are overcome by the process according to the invention which can be used with a suitable dielectric material such as paper, plastics or some other suitable dielectric capacitor.
The fi-. 1 shows a coiled capacitor made of aluminum foil and paper.
Fig. ? shows it in section with the terminals connected to the leaves.
Fig. 3 shows a type of terminal.
The fia. -t shows a key cross section of the complete element.
The fi, -. 5 shows the complete element ready to receive the insulation.
The fia. G shows the mechanically attached terminal wire being gripped in the hollow tube of the rivet.
Fig. 1 shows a coiled capacitor with the edge of the foil protruding. Fig. 2 shows the element of the coiled capacitor having a conductive wire terminal soldered on one side to the metal sheets and a tubular terminal such as a small rivet. tubular that we see. in B (fig. 2), welded at the other end. The tubular ri vet is visible in fig. 3.
The sheets can be made of tin or aluminum foils or any other suitable material and, preferably, the tubular rivet is provided with slight sizing on the sides as seen at C on the. fig. 3, or else the rivet is provided with a head of diameter smaller than that of the condenser to simplify welding.
These items are. suitably proven, and then mounted using appropriate for mes or tools and a casing is placed or molded around the dry, unimpregnated element as shown. fig. 4. Such a wrap may be made of bakelite or other suitable plastic compound. be placed by thermoplasty, hot application or by means of injection processes.
A suitable method found to make these soft enveloping elements is to prefabricate two half-envelopes of rounded shape which are arranged around the capacitor in the molds for molding, and then the complete element is molded. Since there are no impregnating fluids or waxes in the condenser element, this molding is done very simply and firmly. A small bulge can. be molded at the end, as seen in 1), fig. 4, to strengthen the terminal joints and prevent the wire from easily breaking when bending it.
Many of these elements are subsequently placed in containers and suitably emptied of air and impregnated with a suitable insulating compound, preferably at high temperatures. Such compounds can be made from mineral oil, diphenyl chlorine or some other insulating material.
After the items have. been completely deaerated and impregnated, they are removed and another terminal wire is then introduced into the tubular, "protruding" part of the eyelet, and then soldered, which, after closing the element, the makes it unassailable by humidity, any manipulation of the section of the capacitor being eliminated except when the latter is in the dry state.
These elements have been found to have greater tensile strength and phis long life than made-up elements. in rolls by similar methods having the. same dielectric key thickness for the. same capacity. The cost is much lower and their resistance is stronger: these are two sought-after qualities.
For simple molding methods where two conductor wires are required, the second conductor wire can then be mounted in the tubular rivet before welding on the sheets of the capacitor, but this conductor wire is held mechanically, firmly, by pinching in. the terminal which has. a square shape so that the wire is. hand held on one of the edges and that there are sufficient open spaces between the wire and. the angles so that we can permeate the element. This open space is then closed by welding in a manner similar to that of the method described above. This can be seen in fig. 6.
If the cost price of the accessories for making the molding is too high, we can then cover the element with a suitably insulated envelope, using presses. injection and materials such as polystyrene can be easily used if the temperature at which the element will be used allows it.