Procédé de fabrication d'un enroulement imprimé La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un enroulement imprimé, destiné à être utilisé, par exemple pour un moteur, un trans formateur, une self, etc. Jusqu'ici, les enroulements nécessaires pour créer un champ magnétique sous l'action d'un courant ont été ordinairement consti tués par des fils conducteurs isolés ou non, enroulés dans l'espace, en général par un support.
On a proposé d'utiliser la technique des circuits imprimés pour réaliser des enroulements de trans formateurs, susceptibles de remplacer avantageuse ment les enroulements classiques. Un tel enroulement comprend des lignes conductrices imprimées sur une feuille souple isolante, ces lignes formant des motifs séparés les uns des autres constituant des spires im primées des deux côtés de la feuille. Ces motifs sont disposés de manière que l'extrémité finale de la ligne conductrice constituant un motif sur un côté de la feuille coïncide avec l'extrémité de départ de la ligne constituant le motif suivant disposé de l'autre côté de la feuille. En soudant ces extrémités ensemble à travers la feuille, on relie électriquement les deux motifs.
En soudant ainsi tous les motifs les uns aux autres, c'est-à-dire en les reliant électri quement, on obtient finalement un circuit continu sur toute la longueur de la feuille. On peut alors plier cette dernière sur elle-même de manière que les diverses spires du circuit. constituent un enrou lement complet. Les enroulements de ce type pré sentent certains inconvénients. Les motifs imprimés doivent être réunis électriquement par des soudures effectuées en leur centre. Ces soudures sont délica tes et entraînent des surépaisseurs gênantes quand la feuille est pliée. En outre, elles sont réparties à l'intérieur de l'enroulement, de sorte qu'il est diffi cile ou même impossible de localiser les défauts qui peuvent se produire et de les corriger sans déplier la feuille.
La présente invention vise à obtenir un enrou lement ne présentant pas ces inconvénients. Le pro cédé faisant l'objet de la présente invention pour la fabrication d'un enroulement imprimé est caracté risé en ce qu'on réalise des lignes conductrices con tinues d'un bord d'une feuille isolante souple à un autre bord, on réunit électriquement les lignes les unes aux autres à chacune de leurs deux extrémités par une pièce métallique, on plie la feuille en deux de manière à faire côincider les deux pièces métal liques, la forme des lignes "étant telle qu'elles cons tituent des spires après ce pliage, on réunit les piè ces métalliques entre elles,
on les découpe mécani quement de manière à isoler les lignes les unes des autres afin que les spires soient disposées en série, et l'on conforme la feuille dans l'espace de manière que les spires constituent un enroulement. Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, deux mises en aeuvre du procédé selon l'invention.
Les fig. 1 à 4 représentent des diagrammes expli catifs.
Les fig. 5 à 7 sont des vues illustrant la pre mière mise en oeuvre du procédé, respectivement à trois stades de la fabrication.
La fig. 8 est une vue, à plus grande échelle, d'un détail de l'enroulement représenté aux fig. 5 à 7.
La fig. 9 est une v_ue illustrant la deuxième mise en oeuvre du procédé, à un stade de la. fabrication. Si l'on réalise sur une feuille souple isolante une ligne conductrice de l'électricité telle que la ligne <I>AB</I> de la fig. 1, et que l'on plie la feuille en son milieu, on obtient dans l'espace une boucle (fig. 2) qui peut être parcourue par un courant et qui cons titue une spire d'enroulement. On peut réaliser sur la feuille plusieurs lignes parallèles (fig. 3).
Après pliage de la feuille par son milieu, on obtient une self plate (fig. 4), à condi tion qu'une extrémité 1 d'une ligne soit soudée à l'extrémité 2 de la ligne voisine, et de même que l'autre extrémité 3 de cette seconde ligne soit soudée à une extrémité 4 de la ligne suivante. L'extrémité libre 5 de la première ligne et l'extrémité libre 6 de la dernière ligne constituent les bornes d'entrée et de sortie de l'enroulement ainsi constitué. On peut constater que toutes les soudures sont ramenées d'un même côté de l'enroulement, ce qui permet une vérification facile sans qu'il soit nécessaire de déplier l'ensemble. Notons qu'il est possible aussi d'obtenir un enroulement continu en enroulant la feuille sur la surface latérale d'un cylindre, par exemple, au lieu de la plier sur elle-même.
Dans la première mise en oeuvre du procédé illustrée aux fig. 5 à 8, l'enroulement comprend une feuille isolante souple 7 sur un côté de laquelle on a réalisé des lignes conductrices 8 continues d'un bord de la feuille au bord opposé (fig. 5). Sur les bords de la feuille souple, les lignes 8 se terminent par des pièces métalliques 9 reliant électriquement toutes les lignes 8 ensemble à chacune de leurs ex trémités. On plie ensuite la feuille 7 par son milieu (fig. 6), de manière que les lignes conductrices se trouvent en dehors et que les pièces métalliques se recouvrent, et l'on soude ensemble ces deux piè ces, soit directement à l'aide d'un feuillard préala blement étamé.
La forme des lignes conductrices 8 est telle que ces lignes constituent des spires après ce pliage de la feuille et que l'extrémité d'une ligne vienne coïncider avec l'extrémité de la ligne sui vante, une fois la feuille pliée en deux. On découpe alors les pièces 9 mécaniquement (fig. 8), de ma nière à isoler électriquement, à cette extrémité de la feuille, les diverses lignes les unes des autres. On voit aisément à la fig. 8 que si on lance un courant par une borne d'entrée 10, le courant ressortira par une borne de sortie 11 après avoir parcouru succes sivement toutes les lignes conductrices 8 placées en série.
Si, maintenant, on recouvre les deux côtés de la feuille d'une matière isolante souple (non repré sentée) pour isoler les lignes conductrices de l'exté rieur et l'on plie la feuille en zigzag (fig. 7), on ob tient un enroulement constitué par plusieurs spires venant se placer les unes contre les autres dans des plans parallèles. On voit que les spires sont ainsi connectées entre elles, ces connexions étant toutes situées à proximité les unes des autres et dans une région accessible de l'enroulement. Il est évident que ces connexions peuvent constituer des prises intermédiaires si l'on veut utiliser une partie seule ment de l'enroulement.
Les lignes 8 pourraient réaliser d'autres dessins que celui représenté aux fi-. 5 à 8, et la feuille souple pourrait être conformée dans l'espace de beaucoup d'autres manières. En particulier, elle pourrait être enroulée selon la surface latérale d'un cylindre.
Dans la seconde mise en oeuvre du procédé il lustrée à la fig. 9, l'enroulement comprend les mê mes éléments que précédemment. Dans ce cas, on réalise des lignes conductrices 13 continues d'un bord d'une feuille 12 au bord opposé, comme pré cédemment, mais selon la plus petite dimension de la feuille. On dispose de chaque côté les pièces mé talliques 14 et l'on plie la feuille par son milieu, de manière que les lignes 13 se trouvent en dehors, que les pièces métalliques 14 viennent coïncider et que les extrémités des lignes conductrices 13 coïn cident comme dans la première forme d'exécution. La forme des lignes est choisie également de ma nière que les lignes constituent des spires après ce pliage.
Les pièces 14 sont également réunies l'une à l'autre et découpées mécaniquement pour isoler les diverses lignes à cette extrémité de la feuille. La feuille peut être pliée plusieurs fois dans le même sens que précédemment, après qu'on a recouvert les lignes conductrices d'un isolant, puis pliée en zigzag dans la seconde dimension. On obtient à nouveau un enroulement continu formé de spires successives, les diverses connexions des spires étant toutes voi sines les unes des autres et dans une région acces sible de l'enroulement.
Les enroulements décrits peuvent être utilisés dans un grand nombre de dispositifs électriques antennes pour ondes moyennes, transformateurs à fréquences intermédiaires, selfs d'accord, filtres, etc. L'adjonction d'un noyau magnétique étend l'appli cation aux différents transformateurs électriques. Quand la bande est enroulée en cylindre, l'enrou lement peut être utilisé avec un noyau cylindrique pour produire des variations d'inductance, par exemple pour produire des variations de résonance. L'enroulement cylindrique peut constituer une bo bine de déviation pour les faisceaux électroniques des tubes cathodiques. Il peut remplacer les cadres fixes ou mobiles dans des appareils de mesure, des relais, des selsyns, etc.
Il peut également constituer l'enroulement de machines électriques telles que des moteurs et des générateurs, à courant continu ou alternatif, des modulateurs, etc. En téléphonie, un tel enroulement peut être utilisé pour l'émission d'impulsions.
Method of manufacturing a printed winding The present invention relates to a method of manufacturing a printed winding, intended to be used, for example, for a motor, a transformer, an inductor, etc. Hitherto, the windings necessary to create a magnetic field under the action of a current have usually been formed by conductive wires, insulated or not, wound in space, generally by a support.
It has been proposed to use the technique of printed circuits to produce transformer windings, capable of advantageously replacing conventional windings. Such a winding comprises conductive lines printed on a flexible insulating sheet, these lines forming patterns separated from each other constituting turns printed on both sides of the sheet. These patterns are arranged so that the final end of the conductive line constituting a pattern on one side of the sheet coincides with the starting end of the line constituting the next pattern disposed on the other side of the sheet. By welding these ends together through the sheet, the two patterns are electrically connected.
By thus soldering all the patterns to each other, that is to say by electrically connecting them, a continuous circuit is finally obtained over the entire length of the sheet. We can then fold the latter on itself so that the various turns of the circuit. constitute a complete winding. Windings of this type have certain drawbacks. The printed patterns must be joined together electrically by welds carried out in their center. These welds are delicate and cause inconvenient extra thicknesses when the sheet is folded. In addition, they are distributed inside the winding, so that it is difficult or even impossible to locate the defects which may occur and to correct them without unfolding the sheet.
The present invention aims to obtain a winding which does not have these drawbacks. The process forming the subject of the present invention for the manufacture of a printed winding is characterized in that continuous conductive lines are produced from one edge of a flexible insulating sheet to another edge, and are combined. electrically the lines to each other at each of their two ends by a metal part, the sheet is folded in half so as to make the two metal parts coincide, the shape of the lines "being such that they constitute turns afterwards this folding, the metal parts are joined together,
they are cut mechanically so as to isolate the lines from one another so that the turns are arranged in series, and the sheet is shaped in space so that the turns constitute a winding. The appended drawing illustrates, schematically and by way of example, two implementations of the method according to the invention.
Figs. 1 to 4 represent explanatory diagrams.
Figs. 5 to 7 are views illustrating the first implementation of the method, respectively in three stages of manufacture.
Fig. 8 is a view, on a larger scale, of a detail of the winding shown in FIGS. 5 to 7.
Fig. 9 is a v_ue illustrating the second implementation of the method, at a stage of. manufacturing. If an electrically conductive line such as the line <I> AB </I> of FIG. 1, and when the sheet is folded in the middle, a loop is obtained in space (fig. 2) which can be traversed by a current and which constitutes a winding turn. Several parallel lines can be made on the sheet (fig. 3).
After folding the sheet through its middle, a flat choke is obtained (fig. 4), on condition that one end 1 of a line is welded to end 2 of the neighboring line, and likewise the other end 3 of this second line is welded to one end 4 of the following line. The free end 5 of the first line and the free end 6 of the last line constitute the input and output terminals of the winding thus formed. It can be seen that all the welds are brought to the same side of the winding, which allows easy verification without it being necessary to unfold the assembly. Note that it is also possible to obtain a continuous winding by winding the sheet on the side surface of a cylinder, for example, instead of folding it on itself.
In the first implementation of the method illustrated in FIGS. 5 to 8, the winding comprises a flexible insulating sheet 7 on one side of which continuous conductive lines 8 have been made from one edge of the sheet to the opposite edge (Fig. 5). On the edges of the flexible sheet, the lines 8 end with metal parts 9 electrically connecting all the lines 8 together at each of their ends. The sheet 7 is then folded through its middle (fig. 6), so that the conductive lines are outside and the metal parts overlap, and these two parts are welded together, either directly using of a previously tinned strip.
The shape of the conductive lines 8 is such that these lines constitute turns after this folding of the sheet and that the end of a line coincides with the end of the following line, once the sheet is folded in half. The parts 9 are then cut mechanically (FIG. 8), so as to electrically isolate, at this end of the sheet, the various lines from one another. It is easy to see in FIG. 8 that if a current is launched through an input terminal 10, the current will exit through an output terminal 11 after having successively passed through all the conducting lines 8 placed in series.
If, now, we cover the two sides of the sheet with a flexible insulating material (not shown) to insulate the conducting lines from the outside and we fold the sheet in a zigzag way (fig. 7), we ob holds a winding formed by several turns coming to be placed against each other in parallel planes. It can be seen that the turns are thus connected to one another, these connections being all located close to one another and in an accessible region of the winding. It is obvious that these connections can constitute intermediate taps if one wants to use only part of the winding.
The lines 8 could realize other designs than that shown in fi-. 5 to 8, and the flexible sheet could be spatially conformed in many other ways. In particular, it could be wound along the side surface of a cylinder.
In the second implementation of the method illustrated in FIG. 9, the winding includes the same elements as before. In this case, continuous conductive lines 13 are produced from one edge of a sheet 12 to the opposite edge, as before, but according to the smallest dimension of the sheet. The metal parts 14 are placed on each side and the sheet is folded through its middle, so that the lines 13 are outside, the metal parts 14 coincide and the ends of the conductive lines 13 coincide as in the first embodiment. The shape of the lines is also chosen so that the lines constitute turns after this folding.
The pieces 14 are also joined together and cut mechanically to isolate the various lines at this end of the sheet. The sheet can be folded several times in the same direction as before, after having covered the conductive lines with an insulator, then folded in a zigzag way in the second dimension. Once again, a continuous winding formed of successive turns is obtained, the various connections of the turns all being close to each other and in an accessible region of the winding.
The windings described can be used in a large number of electrical devices for medium wave antennas, intermediate frequency transformers, tuning chokes, filters, etc. The addition of a magnetic core extends the application to various electrical transformers. When the tape is wound into a cylinder, the winding can be used with a cylindrical core to produce variations in inductance, for example to produce variations in resonance. The cylindrical winding can constitute a deflection coil for the electron beams of the cathode ray tubes. It can replace fixed or mobile frames in measuring devices, relays, selsyns, etc.
It can also constitute the winding of electrical machines such as motors and generators, direct or alternating current, modulators, etc. In telephony, such a winding can be used for the transmission of pulses.