Procédé de fabrication d'un condensateur enroulé La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un condensateur enroulé constitué d'armatures et de bandes isolantes séparant les arma tures l'une de l'autre. Elle a pour but d'améliorer et de faciliter le raccordement des armatures enrou lées aux bornes extérieures du condensateur.
Ordinairement, la connexion entre les armatures et les bornes extérieures est établie par deux lamelles insérées au cours du bobinage dans le condensateur enroulé. Le contact entre ces lamelles et les arma tures constitue une source d'ennuis. Il est donc in diqué de supprimer l'usage de telles lamelles. Dans ce but, on a déjà proposé et fabriqué des condensa teurs enroulés dans lesquels les armatures dépassent l'isolant, l'une d'un côté et l'autre de l'autre côté de la bobine constituant le condensateur enroulé. Les extrémités des armatures étaient alors brasées à des fils établissant les connexions avec les bornes de sor tie du condensateur.
De tels condensateurs à armatures débordantes sur toute leur longueur sont assez difficiles à isoler de leur enveloppe extérieure et c'est dans ce fait sur tout que réside leur inconvénient, tout isolant étant un calorifuge empêchant l'évacuation de la chaleur.
Selon l'invention, on fait dévier les armatures pendant l'enroulement de leur position médiane par rapport aux bandes isolantes de telle manière qu'el les dépassent un des bords, sur une partie de la lon gueur des armatures.
De préférence, le décentrage s'effectue sur une longueur aussi courte que possible afin de réduire au minimum les pertes de capacité. Pour la même rai son, le décentrage est, de préférence, aussi faible que possible tout en restant compatible avec une bonne exécution de la soudure des connexions. Cette réduc- tion de la surface de contact des connexions aug mente les pertes par effet Joule.
Afin de réduire les pertes par effet Joule à une valeur minimum quel que soit le nombre des points de connexion, ceux-ci peuvent être équidistants et ré partis symétriquement par rapport au milieu de la bande constituant l'armature.
Le dessin annexé représente deux mises en oeu- vre de procédés connus, et, à titre d'exemple, plu sieurs mises en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2, 3, 4 et 6 représentent en perspec tive des condensateurs déroulés. Les fig. 5 et 7 représentent en perspective des condensateurs enroulés. Les fig. 8 à 11 représentent en perspective des condensateurs déroulés.
Dans ces figures, 1 et 2 désignent les bandes iso lantes ; 3 et 4 désignent les armatures.
La fig. 12 est une vue simplifiée d'un appareil de bobinage pour la fabrication des condensateurs. Sur la fig. 1 est représenté un condensateur or dinaire, déroulé, bien connu. Deux bandes isolantes 1 et 2 sont placées, pour la clarté de la représenta tion, à une certaine distance l'une derrière l'autre. Sur chacune des bandes isolantes 1 et 2 est appli quée une bande métallique ou armature 3 et 4. Le raccordement des armatures aux bornes de sortie du condensateur est réalisé au moyen de deux clinquants 5 et 6, mis respectivement en contact avec les arma tures 3 et 4 au milieu de la longueur de chacune d'elles.
La même manière de représentation est choi sie pour les fig. 2, 3, 4, 6, 8 à 11. Sur la fig. 2 est représenté un autre condensa teur connu, déroulé. Les armatures 7 et 8 dépassent sur toute leur longueur, chacune d'un côté, les ban des isolantes 1 et 2.
Les fig. 3 et 4 se rapportent à une première mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention. Les armatures 3 et 4 sont centrées par rapport aux bandes isolantes 1 et 2, sur la plus grande partie de leur surface, mais elles sont décentrées par endroits (en 9, 10 et 11, 12) de manière à dépasser légère ment les bords des bandes isolantes 1 et 2. Lorsque le condensateur, par exemple celui selon la fig. 4, est enroulé, il présente l'aspect montré fig. 5.
Les bords des armatures 3 et 4 dépassant les bandes isolantes apparaissent sous forme d'anneaux 11 et 12 sur lesquels les fils de connexion 13 et 14 sont bra- sés.
Les fig. 6 et 7 représentent une mise en #uvre particulièrement avantageuse. Au début de l'enroule ment, l'armature 4 est décentrée et dépasse en 25 la bande isolante 2, pour le reste le développement est identique à celui montré fig. 3. Le raccordement des fils 13 et 14 aux parties débordantes 9 et 10 se fait par brasage. Afin de réduire les pertes ohmiques du condensateur, on brase de préférence également la partie 25 au fil de connexion 13 brasé à la partie 10.
L'évacuation de la chaleur produite dans le conden sateur se fait alors surtout par les parties débordan tes 9, 10 et 25 qui sont régulièrement réparties dans l'épaisseur du condensateur. Lorsque les fils de con nexion des armatures doivent sortir du même côté, le fil 13 traverse le centre du condensateur comme re présenté fig. 7.
Les fig. 8 à 11 représentent des mises en oeuvre dans lesquelles les points de connexion sont déter minés afin de réduire au minimum les pertes par ef fet Joule.
Dans la fig. 8, l'armature 3 possède un point de connexion 35 en son milieu ; l'armature 4 possède deux points de connexion 36 et 37 respectivement au quart et aux trois quarts de la longueur de l'ar mature. Les trois points de connexion sont situés du même côté du condensateur.
Dans la fig. 9, les armatures 3 et 4 possèdent chacune des points de connexion 35, 36 et 37 situés respectivement au sixième, au milieu et aux cinq sixièmes de la longueur de l'armature. Dans ce cas, les points de connexion sont situés de part et d'autre du condensateur.
Dans la fig. 10, l'armature 3 possède un point de connexion 35 en son milieu ; l'armature 4 pos sède deux points de connexion 36 et 37 respective ment à une extrémité et aux deux tiers de la lon gueur de l'armature ; les points de connexion sont situés de part et d'autre du condensateur.
Dans la fig. 11, l'armature 3 possède deux points de connexion 35 et 36 situés respectivement au quart et aux trois quarts de la longueur de l'armature ; l'armature 4 possède trois points de connexion 35, 36 et 37 situés respectivement à une extrémité, aux deux cinquièmes et aux quatre cinquièmes de la lon gueur de l'armature. Les points de connexion sont situés de part et d'autre du condensateur.
La fig. 12 représente un appareil de bobinage. Les bobines de bande de métal 23 et 24 et d'isolant 16 et 17, sont supportées par un châssis 15. La bro che de bobinage du condensateur enroulé 18 est couplée avec un compteur de tours 19 qui influence deux dispositifs 21 et 22 de commande de la posi tion des broches supportant les bandes métalliques 23 et 24. Les axes des broches 16 et 17 supportant les bandes d'isolant et de la broche 18 sont fixes.
Afin d'obtenir un condensateur comme montré aux fig. 4 et 5 on procède comme suit : au début du bobinage, les broches 23 et 24 se trouvent en posi tion a comme représenté sur la fig. 12 pour la broche 23. Après un certain nombre de tours re levé par le compteur 19, la broche 24 est déplacée en position b au moyen du dispositif de com mande 22 actionné par le compteur 19 et y est main tenue pendant plusieurs tours (position représentée fig. 12) ensuite la broche 24 reprend la position a . Un peu plus tard la même manoeuvre est exécutée avec la broche 23 au moyen du dispositif de com mande 21, actionné également par le compteur de tours 19.
Par contre, si l'on désire obtenir un condensateur comme montré fig. 3, on déplace, vers le milieu de la longueur des armatures, d'une part la broche 24 en position b et d'autre part la broche 23 en po sition c . Après quelques tours dans ces positions les deux broches 23 et 24 sont ramenées en position a pour terminer le bobinage.
Le procédé faisant l'objet de l'invention a l'avan tage d'être applicable également à des condensateurs ayant un nombre d'armatures supérieur à 2, ce qui n'est pas le cas pour le procédé selon la fig. 2.
Le présent procédé est surtout applicable dans le cas où les armatures sont en un métal qui se laisse facilement étirer ou dans le cas où la largeur des ar matures est relativement faible. Le procédé convient parfaitement, par exemple, dans le cas où les arma tures sont constituées en une bande d'aluminium de 5 Et d'épaisseur et de 60 mm de largeur.
Method for manufacturing a coiled capacitor The present invention relates to a method for manufacturing a coiled capacitor consisting of armatures and insulating strips separating the armatures from one another. Its purpose is to improve and facilitate the connection of the armatures wound to the external terminals of the capacitor.
Usually, the connection between the armatures and the external terminals is established by two strips inserted during the winding in the coiled capacitor. The contact between these lamellae and the armatures constitutes a source of trouble. It is therefore appropriate to eliminate the use of such lamellae. For this purpose, coiled capacitors have already been proposed and manufactured in which the armatures project beyond the insulation, one on one side and the other on the other side of the coil constituting the coiled capacitor. The ends of the frames were then soldered to wires making the connections with the output terminals of the capacitor.
Such capacitors with overlapping armatures over their entire length are quite difficult to insulate from their outer casing and it is in this fact that their drawback lies above all, any insulation being a heat insulator preventing the evacuation of heat.
According to the invention, the reinforcements are deflected during the winding from their median position relative to the insulating strips in such a way that they protrude from one of the edges, over part of the length of the reinforcements.
Preferably, the off-center is carried out over as short a length as possible in order to minimize losses in capacity. For the same reason, the off-center is preferably as low as possible while remaining compatible with a good execution of the soldering of the connections. This reduction in the contact surface of the connections increases the losses due to the Joule effect.
In order to reduce the losses by the Joule effect to a minimum value whatever the number of connection points, these can be equidistant and distributed symmetrically with respect to the middle of the strip constituting the reinforcement.
The appended drawing represents two implementations of known processes, and, by way of example, several implementations of the process forming the subject of the invention.
Figs. 1, 2, 3, 4 and 6 represent in perspective unwound capacitors. Figs. 5 and 7 show in perspective coiled capacitors. Figs. 8 to 11 represent unwound capacitors in perspective.
In these figures, 1 and 2 denote the insulating bands; 3 and 4 designate the reinforcements.
Fig. 12 is a simplified view of a winding apparatus for manufacturing capacitors. In fig. 1 is shown a well-known, unwound, gold-plated capacitor. Two insulating strips 1 and 2 are placed, for clarity of the representation, at a certain distance one behind the other. A metal strip or armature 3 and 4 is applied to each of the insulating strips 1 and 2. The armatures are connected to the output terminals of the capacitor by means of two foils 5 and 6, placed respectively in contact with the armatures 3. and 4 in the middle of the length of each one.
The same way of representation is chosen for FIGS. 2, 3, 4, 6, 8 to 11. In FIG. 2 is shown another known condenser, unwound. The reinforcements 7 and 8 protrude over their entire length, each on one side, the strips of insulation 1 and 2.
Figs. 3 and 4 relate to a first implementation of the method forming the subject of the invention. The reinforcements 3 and 4 are centered with respect to the insulating strips 1 and 2, over most of their surface, but they are off-center in places (at 9, 10 and 11, 12) so as to slightly exceed the edges of the insulating strips 1 and 2. When the capacitor, for example the one according to fig. 4, is rolled up, it has the appearance shown in fig. 5.
The edges of the reinforcements 3 and 4 protruding from the insulating strips appear in the form of rings 11 and 12 on which the connection wires 13 and 14 are braided.
Figs. 6 and 7 represent a particularly advantageous implementation. At the start of winding, the reinforcement 4 is off-center and protrudes at 25 from the insulating strip 2, for the rest the development is identical to that shown in fig. 3. The connection of the wires 13 and 14 to the projecting parts 9 and 10 is done by brazing. In order to reduce the ohmic losses of the capacitor, part 25 is preferably also brazed to the connection wire 13 soldered to part 10.
The heat produced in the condenser is then evacuated mainly through the projecting parts 9, 10 and 25 which are regularly distributed in the thickness of the condenser. When the connection wires of the armatures must come out from the same side, wire 13 passes through the center of the capacitor as shown in fig. 7.
Figs. 8 to 11 represent implementations in which the connection points are determined in order to minimize the losses by Joule effect.
In fig. 8, the frame 3 has a connection point 35 in its middle; the frame 4 has two connection points 36 and 37 respectively at a quarter and three quarters of the length of the mature arch. The three connection points are located on the same side of the capacitor.
In fig. 9, the frames 3 and 4 each have connection points 35, 36 and 37 located respectively at the sixth, in the middle and at five-sixths of the length of the frame. In this case, the connection points are located on either side of the capacitor.
In fig. 10, the frame 3 has a connection point 35 in its middle; the frame 4 has two connection points 36 and 37 respectively at one end and at two-thirds of the length of the frame; the connection points are located on either side of the capacitor.
In fig. 11, the frame 3 has two connection points 35 and 36 located respectively at a quarter and three quarters of the length of the frame; the frame 4 has three connection points 35, 36 and 37 located respectively at one end, two-fifths and four-fifths of the length of the frame. The connection points are located on either side of the capacitor.
Fig. 12 shows a winding device. The coils of metal strip 23 and 24 and of insulation 16 and 17, are supported by a frame 15. The winding pin of the wound capacitor 18 is coupled with a revolution counter 19 which influences two control devices 21 and 22. of the position of the pins supporting the metal strips 23 and 24. The axes of the pins 16 and 17 supporting the insulation strips and of the pin 18 are fixed.
In order to obtain a capacitor as shown in fig. 4 and 5, the procedure is as follows: at the start of winding, the pins 23 and 24 are in position a as shown in FIG. 12 for spindle 23. After a certain number of revolutions read by counter 19, spindle 24 is moved to position b by means of control device 22 actuated by counter 19 and is held there for several revolutions (position shown in fig. 12) then pin 24 returns to position a. A little later the same maneuver is carried out with the spindle 23 by means of the control device 21, also actuated by the revolution counter 19.
On the other hand, if one wishes to obtain a capacitor as shown in fig. 3, we move, towards the middle of the length of the reinforcements, on the one hand the pin 24 in position b and on the other hand the pin 23 in position c. After a few turns in these positions the two pins 23 and 24 are returned to position a to complete the winding.
The method forming the subject of the invention has the advantage of being also applicable to capacitors having a number of plates greater than 2, which is not the case for the method according to FIG. 2.
The present process is especially applicable in the case where the reinforcements are made of a metal which can be easily stretched or in the case where the width of the mature arches is relatively small. The method is perfectly suitable, for example, in the case where the reinforcements consist of an aluminum strip 5 Et in thickness and 60 mm in width.