Borne pour dispositif électrique. La présente invention concerne une borne pour un dispositif électrique tel qu'un con densateur et, plus particulièrement, vise des moyens pour réaliser un scellement hermé tique entre les bornes et le boîtier métallique contenant un condensateur ou autre appareil électrique.
Dans la technique usuelle, les bornes de sortie de condensateurs électriques traversent le boîtier métallique au moyen d'une vis ou d'un rivet monté de manière isolante dans une paroi du boîtier. La vis ou le rivet est main tenu centré au moyen de rondelles isolantes en liège, bakélite ou matière analogue collées sur le boîtier par une laque ou un vernis. Une telle borne de condensateur ne fournit pas un scellement convenable du boîtier et ne protège pas le condensateur contre la pénétra tion d'humidité atmosphérique.
Même si le boîtier peut recevoir un scellement conve nable au moment de la fabrication, il existe un certain degré de coulage à froid ou con traction de la bakélite, du liège, du caout chouc ou autre substance, ainsi qu'une con- trainte mécanique exercée sur la borne qui tendent à relâcher le joint de borne, et par suite détruire ou diminuer la qualité du scel lement.
Un des buts de la présente invention est de surmonter cette difficulté et de prévoir un genre de borne pour des condensateurs électriques ou autres appareiils électriques qui assure un scellement hermétique permanent entre 'le boîtier protecteur -et les bornes du condensateur ou autre appareil électrique.
Des formes d'exécution de l'objet -de l'in vention seront exposées en détail dans la des cription suivante donnée en relation avec le dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 représente une vue en section droite d'un condensateur avec des bornes sui vant l'invention;
La fig. 2est une vue agrandie en section droite d'un élément métallique qui est utilisé dans une borne modifiée, et Les fig. 3 à 7 représentent des vues par tielles montrant d'autres bornes. Sur le dessin, les éléments correspondants des diverses figures sont désignés par les mêmes références numériques.
Se référant plus particulièrement à la fig. 1, un condensateur 10 du type roulé bien connu ou de tout autre type convenable est monté dans un boîtier métallique 11 ayant un fond 12 et un couvercle 13 hermétiquement fixés de toute manière convenable sur les pa rois latérales du récipient, par exemple par soudure ou brasure, comme indiqué en 14 et 15 respectivement. Le couvercle 13 est pourvu d'ouvertures à travers lesquelles sont enfilés des #illets ou manchons métalliques 17 ayant un rebord 18 qui repose sur la surface exté rieure du couvercle au voisinage des ouver tures. Le rebord 18 est hermétiquement fixé sur le couvercle 13 par exemple par soudure ou brasure comme indiqué en 19.
Un conduc teur 21 est disposé centralement par rapport à. l'#illet 17 et en est isolé par un bloc en substance isolante 20 remplissant complète ment l'espace intérieur et en liaison intime avec la paroi intérieure de l'#illet. Les fila de connexion des électrodes du condensateur 10 sont électriquement reliés aux conducteurs 21 par exemple par soudure ou de toute autre manière convenable.
lUne rondelle plastique 23 en caoutchouc ou matière analogue pour vue d'une ouverture centrale est placée sur la portion prolongée du conducteur ?1 en contact avec le bloc isolant 20 et la face supé rieure du rebord 18 .de l'millet. Le conducteur passe de plus à travers un manchon ou millet 24 s'adaptant étroitement sur le conducteur et ayant à son extrémité. inférieure un rebord 25 en contact avec la rondelle plastique 23 et son autre extrémité 26 disposée pour être sou dée ou connectée d'une autre manière sur un conducteur d'un circuit électrique.
Une autre rondelle 27 en substance isolante sensible ment rigide, par exemple en porcelaine, baké- lite, fibre ou analogue, pourvue d'une ouver ture centrale, entoure le manchon 24 et repose sur la face supérieure du rebord 2'5.
Le man chon 24 est .électriquement et mécaniquement fixé au conducteur 21 de toute manière con venable par exemple par sertissage ou écrase-
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ment <SEP> dudit <SEP> manchon <SEP> \i4, <SEP> comme <SEP> représenté
<tb> en <SEP> 29 <SEP> et <SEP> 29' <SEP> respectivement.
<tb> Dans <SEP> le <SEP> montage <SEP> de <SEP> la, <SEP> borne, <SEP> le <SEP> conduc teur <SEP> 21 <SEP> est <SEP> enfilé <SEP> à <SEP> travers <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> plas tique <SEP> 23.
<SEP> le <SEP> manchon <SEP> 24 <SEP> et <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> iso lante <SEP> 27, <SEP> puis <SEP> on <SEP> exerce <SEP> une <SEP> pression <SEP> sur <SEP> la
<tb> face <SEP> extérieure <SEP> de <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> ? <SEP> 7 <SEP> pour <SEP> coin primer <SEP> la<B>,</B> <SEP> rondelle <SEP> plastique <SEP> 23 <SEP> et, <SEP> tout <SEP> en
<tb> maintenant <SEP> cette <SEP> rondelle <SEP> comprimée, <SEP> on <SEP> exé cute <SEP> le <SEP> sertissia--e <SEP> du <SEP> manchon <SEP> 24.
<SEP> On <SEP> obtient.
<tb> ainsi <SEP> une <SEP> borne <SEP> qui, <SEP> tout <SEP> en <SEP> assurant <SEP> une <SEP> con nexion <SEP> mécanique <SEP> robuste <SEP> entre <SEP> le <SEP> boîtier <SEP> et
<tb> le <SEP> conducteur <SEP> de <SEP> borne, <SEP> assure <SEP> également <SEP> une
<tb> résistance <SEP> appropriée <SEP> du <SEP> joint <SEP> entre <SEP> le <SEP> con ducteur <SEP> 21.
<SEP> et <SEP> le <SEP> maiielron <SEP> 1.7 <SEP> et <SEP> le <SEP> bloc <SEP> iso lant <SEP> 21ï <SEP> à <SEP> la, <SEP> flexion <SEP> ori <SEP> autres <SEP> efforts <SEP> exercés
<tb> sur <SEP> le <SEP> conducteur <SEP> ou <SEP> i<B>le</B> <SEP> borne <SEP> pendant <SEP> le
<tb> transport <SEP> et <SEP> la <SEP> manipulation <SEP> du <SEP> eondensabeur.
<tb> Le <SEP> rebord <SEP> -25 <SEP> du <SEP> manchon <SEP> 24 <SEP> peut <SEP> être <SEP> formé
<tb> aprés <SEP> Finsertion <SEP> de <SEP> la <SEP> borne <SEP> ;
ù <SEP> travers <SEP> 'l'ouver ture <SEP> centrale <SEP> de <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> 27. <SEP> De <SEP> préférence,
<tb> cependant, <SEP> le <SEP> nianclion <SEP> 24 <SEP> est <SEP> moulé <SEP> dans <SEP> une
<tb> rondelle <SEP> ou <SEP> autre <SEP> pièce <SEP> (le <SEP> substance <SEP> thermo plastique <SEP> avant <SEP> l'assemblage, <SEP> comme <SEP> repré senté <SEP> par <SEP> exemple <SEP> phis <SEP> clairement <SEP> sur <SEP> la
<tb> fig.
<SEP> 3.
<tb> La <SEP> slibstailef# <SEP> tS()lante <SEP> 20 <SEP> consiste <SEP> de <SEP> pré férence <SEP> en <SEP> un <SEP> verre <SEP> mou <SEP> ou <SEP> un <SEP> compound <SEP> cé ramique <SEP> capable <SEP> de <SEP> couler <SEP> facilement <SEP> et <SEP> de
<tb> réaliser <SEP> une <SEP> liaison <SEP> ferme <SEP> avec <SEP> la <SEP> surface <SEP> de
<tb> la <SEP> paroi <SEP> iiitérieu,n, <SEP> <B>(le</B> <SEP> l'midlet <SEP> 17 <SEP> et <SEP> avec. <SEP> le
<tb> conducteur <SEP> 21. <SEP> 3fiii <SEP> d'assurer <SEP> une <SEP> liaison
<tb> ferme <SEP> entre <SEP> la <SEP> surface <SEP> intérieure <SEP> de <SEP> l'millet
<tb> 17 <SEP> et <SEP> la <SEP> substance <SEP> isolante <SEP> ?0.
<SEP> l'millet <SEP> 17 <SEP> con siste <SEP> en <SEP> lui <SEP> métal <SEP> on <SEP> alliage <SEP> métallique <SEP> cou venable <SEP> avant <SEP> sensiblement <SEP> le <SEP> même <SEP> coeffi cient <SEP> de <SEP> dilatation <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> la <SEP> tempé rature <SEP> que <SEP> la <SEP> ,substance <SEP> isolante, <SEP> ou <SEP> bien,
<tb> puisque <SEP> (le <SEP> tels <SEP> métaux <SEP> sont <SEP> coûteux, <SEP> l'millet
<tb> peut. <SEP> être <SEP> réalisé <SEP> à <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> feuille <SEP> bi métallique, <SEP> comme <SEP> représenté <SEP> sur <SEP> la, <SEP> fig. <SEP> 2;
<tb> cet <SEP> élément <SEP> bimétallique <SEP> est <SEP> constitué <SEP> par
<tb> une <SEP> feuille <SEP> extérieure <SEP> plus <SEP> résistante <SEP> 3,1 <SEP> en
<tb> un <SEP> métal <SEP> relativement <SEP> bon <SEP> marché <SEP> et <SEP> une
<tb> couche <SEP> intérieure <SEP> mince <SEP> 30 <SEP> en <SEP> platine <SEP> ou <SEP> en
<tb> un <SEP> a.llia.ge <SEP> métallique <SEP> présentant <SEP> les <SEP> caracté ristiques <SEP> susmentionnées <SEP> pour <SEP> assurer <SEP> un scellement efficace et une liaison intime entre l'#illet et la substance isolante 20.
Le con ducteur 21 peut consister dans, la même sub stance que l'#illet 17 ou la couche 30 ou peut également être de structure bi-métalli- que comprenant un c#ur ou noyau interne en un métal relativement bon marché tel que le cuivre ou analogue revêtu d'une couche de platine ou d'un alliage équivalent à peu près de la même manière que pour l'#illet bi métallique, comme représenté sur la fig. 2. Le métal extérieur 31 peut être du cuivre, du nickel, du fer ou autre métal ou un alliage peu coûteux qui peut facilement être étamé et soudé sur le couvercle 13, du boîtier 11.
Des alliages qui conviennent pour la cou che intérieure de l'oeillet 17 ou, si désirable, pour l'#illet entier au cas où lia substance iso lante 20 est du verre ou autre substance fusi ble céramique ou vitreuse, sont connus sous les marques déposées de Kovar, Fernico ou Dumeit. On a cependant trouvé qu'une feuille bi-métallique comprenant une couche mince de plàtine présente des avantages particuliers en raison de la quantité relativement faible de platine nécessaire pour produire un tel ruban bi-métallique. Le ruban bimétallique peut être réalisé de façon convenable en bra- sant l'un sur l'autre un ruban de cuivre, nickel ou analogue avec un ruban notable ment plus mince de platine puis en laminant la bande composite à l'épaisseur désirée.
D'une autre manière, la première bande mé tallique peut être revêtue d'un côté d'une couche mince de platine, électrolytiquement ou par réduction chimique de sels de platine. Pour ce dernier procédé, du chlorure de pla tine peut être pulvérisé et mélangé avec deux parties environ en poids d'une huile aroma tique telle que de l'huile de romarin ou ana logue afin de réaliser une peinture qui est appliquée sur la surface du métal de base au moyen d'un pinceau ou par un dispositif pul vérisateur convenable. La feuille de métal de base peinte est alors soumise à une augmen tation graduelle de température jusqu'à 400'C environ, sur quoi la couche de platine résul tante sera intimement liée au métal de base.
Dans certains cas, on a trouvé désirable d'ajouter pendant la préparation de la pein ture une petite quantité de chlorure d'or pour faciliter l'étamage ultérieur de la couche mé tallique. On peut avantageusement utiliser à cet effet du chlorure d'or en une quantité allant jusqu'à 25 % de la quantité de platine.
Il est clair que la solution de peinture peut être appliquée soit saur la feuille de métal de base ou sur l'#illet formé à l'avance. L'#illet revêtu de platine de la fig. 2 ou l'#illet simple de la fig.
1 sont fermement figés sur la pièce de verre ou de céramique 20 e n enfilant d'abord le conducteur en pla tine ou alliage de platine 21 au centre de l'#illet 17 et en insérant par-dessus le con ducteur 21 un manchon ou rondelle formé à l'avance 20 en verre ou autre substance iso lante et, tout en maintenant le conducteur 21 en position axiale dans l'#illet 17, en appli quant un échauffement suffisant pour fondre la substance isolante 20 et la faire couler dans l'#illet 17 et autour du conducteur 21.
Une température convenable pour fondre .la substance isolante 20 lorsqu'on utilise du verre mou est de 800 à 900 C environ. La substance isolante sera alors intimement liée à la. surface intérieure de l'oeillet et au con ducteur 21.
Lorsqu'on utilise un élément bi métallique, on obtient l'avantage que, par suite de la contraction du métal de base de l'ceillet en se refroidissant, une résistance mé canique additionnelle est conférée au scelle ment.
Bien qu'il puisse exister une rigidité mé canique suffisante entre l'#illet 17, la. sub stance isolante 20 et le conducteur 21, la por tion en saillie du conducteur 21 peut être facilement rendue lâche et le scellement brisé par une courbure excessive ou autre contrainte exercée par inadvertance sur le conducteur pendant le transport et .la manipulation. Afin d'éviter cet inconvénient,
-dans la disposition de la fig. 1 sont prévus la rondelle isolante plastique 23, l'#illet ou manchon 24 et la roi- delle isolante 27 disposés et montés comme décrit ci-dessus. Il est clair que par ce mode de construction montré dans la fig. 1 aucun effort de courbure n'est pratiquement trans mis de la portion du conducteur 21 qui s'étend à l'extérieur au scellement ou joint entre le conducteur et le bloc isolant 20t.
Dans la fig. 3 est représentée une autre modifieation de la borne destiné à éliminer l'effet d'un effort de courbure sur le conduc teur 21. Un #illet métallique simple on bi métallique 33, ayant un rebord 34 se termi nant par une portion retournée vers le haut 35, est fixé sur le couvercle 13 d'une maniere convenable par exemple par brasure ou sou dure, comme indiqué en<B>35',</B> et une pièce de borne 36 moulée à l'avance en bakélite ou autre substance plastique, ayant un rebord 37 et une ouverture centrale pour laisser passer la portion prolongée du conducteur de con nexion, est fixée sur le boîtier en roulant ou écrasant le rebord 35 de l'#illet en prise mé canique avec le rebord 37 de la pièce 36.
Cette dernière possède un manchon de borna 38 moulé en son intérieur en contact avec le conducteur 21. La borne 38 représentés sur la fig. 3 est analogue à celle de la fig. 1 et la connexion électrique est obtenue en sertis sant le manchon 38 comme précédemment dé crit. On doit comprendre qu'on peut utiliser d'autres types de bornes et que la connexion électrique peut être réalisée par soudure ou brasure de la borne sur le conducteur 21.
Sur la fig. 4 est représentée une disposi tion modifiée pour fixer mécaniquement un manchon de borne 24 sur le conducteur 21. Le ruban de bakélite ou de porcelaine 40 est pourvu de trous -dans lequels sons. montés des ceillets 41 avant des rebords intérieurs et extérieurs fermement pressés contre la sur- face supérieure et la surface inférieure du ruban.
La base des reillets demeure contra la :surface supérieure externe d'a couvercle 13 e t l'espace interne des ceillets est rempli de sou dure 42 pour assurer une connexion mécani que ferme. Le ruban 40 peut être fixé sur le couvercle 13 de toute autre manière convena ble assurant une connexion ferme -et étanche au liquide.
Une ouverture est prévue dans l,- ruban isolant pour le passage du conducteur
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?l. <SEP> Afin <SEP> de <SEP> connecter <SEP> convenablement <SEP> le <SEP> cou verele <SEP> 13 <SEP> à <SEP> la <SEP> hase <SEP> de <SEP> l'ceille.t <SEP> 41, <SEP> la <SEP> portion
<tb> voisine <SEP> de <SEP> l'ouverture <SEP> dans <SEP> le <SEP> couvercle <SEP> 13
<tb> est <SEP> déprimée <SEP> vers <SEP> l'intérieur <SEP> pour <SEP> recevoir <SEP> le
<tb> rebord <SEP> 18 <SEP> de <SEP> Paillet <SEP> <B>17</B> <SEP> qui <SEP> y <SEP> est <SEP> fixé <SEP> et <SEP> qui
<tb> r,_@mplit <SEP> le <SEP> même <SEP> but <SEP> que <SEP> dans <SEP> la <SEP> construction
<tb> précédente.
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Suivant <SEP> une <SEP> antre <SEP> modifiealion. <SEP> le <SEP> cou verck- <SEP> du <SEP> boîtier <SEP> est <SEP> repoussé. <SEP> ce <SEP> qui <SEP> rem tiIace <SEP> et. <SEP> permet <SEP> da, <SEP> supprimer <SEP> l'aeillet <SEP> précé demment <SEP> décrit.. <SEP> 1-ne <SEP> telle <SEP> disposition <SEP> est <SEP> re lirésentée <SEP> sur <SEP> la <SEP> fi <SEP> b. <SEP> 5 <SEP> dans <SEP> laquelle <SEP> le <SEP> cou vercle <SEP> est <SEP> pourvu <SEP> cl' <SEP> un <SEP> col <SEP> repoussé <SEP> conique <SEP> 45
<tb> ohtenu <SEP> en <SEP> coui-1iant <SEP> vers <SEP> l'extérieur <SEP> avec <SEP> un
<tb> certain <SEP> angle <SEP> le <SEP> bord <SEP> de <SEP> l'ouverture <SEP> circulaire
<tb> (lit <SEP> couvercle <SEP> 13.
<SEP> La <SEP> portion <SEP> recourbée <SEP> 45 <SEP> est
<tb> revêtue <SEP> sur <SEP> sa <SEP> surface <SEP> interne <SEP> d'une <SEP> couche
<tb> 45' <SEP> d'un <SEP> métal <SEP> ou <SEP> alliage <SEP> tel <SEP> que <SEP> du <SEP> platine
<tb> avant <SEP> sensiblement <SEP> le <SEP> même <SEP> coefficient <SEP> de
<tb> dilatation <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> la <SEP> température <SEP> que
<tb> le <SEP> verre <SEP> ou <SEP> autre <SEP> sithstance <SEP> isolante <SEP> précédem ment <SEP> décrite. <SEP> Une <SEP> pièce <SEP> en <SEP> porcelaine <SEP> 46.
<tb> lir@reée <SEP> d'un <SEP> trou.
<SEP> est <SEP> insérée <SEP> dans <SEP> le <SEP> col <SEP> re pous.sé <SEP> 45-45' <SEP> du <SEP> couvercle <SEP> 13 <SEP> et <SEP> ire <SEP> composé
<tb> isolant <SEP> 47 <SEP> tel <SEP> que <SEP> du <SEP> verre <SEP> mou <SEP> est <SEP> appliqué
<tb> à <SEP> l'état <SEP> de <SEP> fusion <SEP> pour <SEP> constituer <SEP> un <SEP> filet
<tb> entourant. <SEP> la. <SEP> borne <SEP> et, <SEP> apr('-.s <SEP> refroidissement.
<tb> être <SEP> en <SEP> liaison <SEP> intime <SEP> avec <SEP> la <SEP> surface <SEP> glacée
<tb> 48 <SEP> de <SEP> la <SEP> pièce <SEP> en <SEP> porcelaine <SEP> 46, <SEP> d'une <SEP> part.
<tb> et, <SEP> avec <SEP> la <SEP> couche <SEP> intérieure <SEP> 45' <SEP> du <SEP> col <SEP> 45.
<tb> d'autre <SEP> part.
<SEP> Ceci <SEP> peut <SEP> être <SEP> réalisé <SEP> de <SEP> la <SEP> ma nière <SEP> précédemment <SEP> décrite <SEP> < i <SEP> propos <SEP> (le <SEP> la <SEP> <B><I>fi</I></B>b. <SEP> ?.
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D'une <SEP> autre <SEP> maniérf,, <SEP> une <SEP> couche <SEP> métal lique <SEP> peut <SEP> être <SEP> appliquée <SEP> sur <SEP> le <SEP> glaçage <SEP> de
<tb> la. <SEP> pièce <SEP> en <SEP> porcelaine. <SEP> connue <SEP> représenté <SEP> dans
<tb> la. <SEP> réalisation <SEP> montrée <SEP> sur <SEP> la <SEP> fi-. <SEP> 6. <SEP> Dans
<tb> cette <SEP> fi@,ui'e. <SEP> la- <SEP> pièce <SEP> de <SEP> porcelaine <SEP> 46. <SEP> pour vite <SEP> d'une <SEP> ouverture <SEP> centrale <SEP> et <SEP> d'une <SEP> surface
<tb> glacée <SEP> ou <SEP> revêtue <SEP> d < @ <SEP> verre <SEP> 48.
<SEP> est <SEP> revêtue
<tb> d'une <SEP> couche <SEP> métallique <SEP> 50, <SEP> par <SEP> exemple <SEP> en
<tb> la. <SEP> peignant <SEP> avec <SEP> un <SEP> composé <SEP> or-platine <SEP> et <SEP> en
<tb> la. <SEP> traiiaat <SEP> Pomme <SEP> précédemment <SEP> décrit. <SEP> La
<tb> horic- <SEP> de <SEP> porcelaine <SEP> revêtlte <SEP> de <SEP> métal <SEP> peut
<tb> être <SEP> soumise <SEP> à <SEP> une <SEP> température <SEP> de <SEP> 800 <SEP> C
<tb> environ, <SEP> ce <SEP> qui <SEP> fait <SEP> adhérer <SEP> fermement <SEP> la
<tb> couche <SEP> mét#illique <SEP> 50 <SEP> sur <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 48. <SEP> La couche métallique 50 peut être étamée avec de la soudure ordinaire et ensuite soudée dans le col 45 du couvercle 13.
Le col repoussé 45 est d'une forme telle qu'un filet de soudure 51 raisonnablement important assurera un joint mécanique robuste entre la pièce de por celaine 46 et le couvercle 13. Un #illet métal lique 53 est enfilé à travers l'ouverture cen trale de la pièce 46 et à travers un tenon de borne convenable 54, puis est pressé ou écrasé pour assurer un joint mécanique robuste avec une deuxième couche métallique or-platine 55 convenablement isolée de la couche métallique 50.
Un conducteur de borne 56 sert à con necter électriquement une électrode du cou- densateur à la borne 54 et est enfilé à travers l'#illet 53 et enroulé autour de la borne 54. Puis le sommet entier de la borne est hermé tiquement scellé et le trou de l'#illet 53 est fermé en lui appliquant une masse de sou dure 57.
Dans une modification du dispositif de la fig. 6, l'isolement en porcelaine peut être directement appliqué sur le récipient, comme représenté sur la fig. 7, dans laquelle le cou vercle 13 est pourvu d'une ouverture, et une surface circulaire 58 autour de l'ouverture est convenablement rendue rugueuse par gra vure, jet de sable, attaque chimique ou d'une i utre manière. La surface rendue rugueuse est revêtue d'un émail 59 passé au feu pour assurer la liaison entre l'émail et le couvercle 13.
Un tel procédé d'émaillage peut être ana logue aux procédés, utilisés dans le commerce pour la fabrication d'émaux de cuisine. Une couche métallique 60 est alors appliquée sur la surface émaillée 59 d'une manière précé demment décrite à propos de la fig. 6 puis convenablement étamée. Un #illet 61 est inséré dans l'ouverture du récipient et à tra vers l'ouverture de la borne 54 et convenable ment écrasé ou pressé en prise mécanique avec les deux faces externes et internes du couvercle 13.
Un fil de connexion 56 est fixé sur la borne 54 d'une manière analogue à celle décrite à propos de la fig. 6 et l'ensemble est couvert de soudure pour effectuer une liaison hermétique de la borne sur le boîtier.
Terminal for electrical device. The present invention relates to a terminal for an electrical device such as a capacitor and, more particularly, relates to means for producing a hermetic seal between the terminals and the metal case containing a capacitor or other electrical device.
In the conventional art, the output terminals of electric capacitors pass through the metal casing by means of a screw or rivet insulated in a wall of the casing. The screw or rivet is held centered by means of insulating washers of cork, bakelite or similar material glued to the case by a lacquer or varnish. Such a capacitor terminal does not provide a proper seal of the case and does not protect the capacitor against ingress of atmospheric moisture.
Although the housing may receive a suitable seal at the time of manufacture, there is some degree of cold casting or con traction of bakelite, cork, rubber or other material, as well as mechanical stress. exerted on the terminal which tend to loosen the terminal seal, and consequently destroy or reduce the quality of the seal.
One of the objects of the present invention is to overcome this difficulty and to provide a kind of terminal for electrical capacitors or other electrical apparatus which provides a permanent hermetic seal between the protective casing and the terminals of the capacitor or other electrical apparatus.
Embodiments of the object of the invention will be explained in detail in the following description given in relation to the appended drawing, in which: FIG. 1 shows a cross-sectional view of a capacitor with terminals according to the invention;
Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of a metallic element which is used in a modified terminal, and FIGS. 3 to 7 represent partial views showing other terminals. In the drawing, the corresponding elements of the various figures are designated by the same reference numerals.
Referring more particularly to FIG. 1, a capacitor 10 of the well known rolled type or any other suitable type is mounted in a metal case 11 having a bottom 12 and a cover 13 hermetically fixed in any suitable manner to the side walls of the container, for example by welding or solder, as indicated in 14 and 15 respectively. The cover 13 is provided with openings through which are threaded metal eyelets or sleeves 17 having a flange 18 which rests on the outer surface of the cover in the vicinity of the openings. The rim 18 is hermetically fixed to the cover 13, for example by welding or brazing as indicated at 19.
A conductor 21 is arranged centrally with respect to. the # eyelet 17 and is isolated from it by a block of insulating substance 20 completely filling the interior space and in intimate connection with the interior wall of the # eyelet. The connecting wires of the electrodes of the capacitor 10 are electrically connected to the conductors 21, for example by soldering or in any other suitable manner.
A plastic washer 23 of rubber or the like for view of a central opening is placed on the extended portion of conductor 1 in contact with the insulating block 20 and the top face of the flange 18 of the mesh. The conductor further passes through a sleeve or millet 24 closely fitting the conductor and having at its end. lower a flange 25 in contact with the plastic washer 23 and its other end 26 arranged to be welded or otherwise connected to a conductor of an electrical circuit.
Another washer 27 of a substantially rigid insulating substance, for example made of porcelain, bakelite, fiber or the like, provided with a central opening, surrounds the sleeve 24 and rests on the upper face of the flange 2'5.
The sleeve 24 is electrically and mechanically fixed to the conductor 21 in any suitable manner, for example by crimping or crushing.
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ment <SEP> of said <SEP> sleeve <SEP> \ i4, <SEP> as <SEP> shown
<tb> in <SEP> 29 <SEP> and <SEP> 29 '<SEP> respectively.
<tb> In <SEP> the <SEP> assembly <SEP> of <SEP> the, <SEP> terminal, <SEP> the <SEP> conductor <SEP> 21 <SEP> is <SEP> threaded <SEP> to <SEP> through <SEP> the <SEP> washer <SEP> plastic <SEP> 23.
<SEP> the <SEP> sleeve <SEP> 24 <SEP> and <SEP> the <SEP> washer <SEP> insulating <SEP> 27, <SEP> then <SEP> on <SEP> exerts <SEP> a <SEP> press <SEP> on <SEP> the
<tb> outside <SEP> face <SEP> of <SEP> the <SEP> washer <SEP>? <SEP> 7 <SEP> for <SEP> coin primer <SEP> the <B>, </B> <SEP> plastic <SEP> washer <SEP> 23 <SEP> and, <SEP> all <SEP> in
<tb> now <SEP> this <SEP> washer <SEP> compressed, <SEP> on <SEP> execute <SEP> the <SEP> seam - e <SEP> of the <SEP> sleeve <SEP> 24.
<SEP> On <SEP> gets.
<tb> thus <SEP> a <SEP> terminal <SEP> which, <SEP> all <SEP> in <SEP> ensuring <SEP> a <SEP> mechanical <SEP> connection <SEP> robust <SEP> between <SEP> the <SEP> box <SEP> and
<tb> the <SEP> conductor <SEP> of <SEP> terminal, <SEP> ensures <SEP> also <SEP> a
<tb> Appropriate <SEP> resistance <SEP> of the <SEP> joint <SEP> between <SEP> the <SEP> conductor <SEP> 21.
<SEP> and <SEP> the <SEP> maiielron <SEP> 1.7 <SEP> and <SEP> the <SEP> block <SEP> isolating <SEP> 21ï <SEP> to <SEP> the, <SEP> bending <SEP> ori <SEP> other <SEP> efforts <SEP> exerted
<tb> on <SEP> the <SEP> conductor <SEP> or <SEP> i <B> on </B> <SEP> terminal <SEP> during <SEP> on
<tb> transport <SEP> and <SEP> the <SEP> manipulation <SEP> of the <SEP> condenser.
<tb> The <SEP> flange <SEP> -25 <SEP> of the <SEP> sleeve <SEP> 24 <SEP> can <SEP> be <SEP> formed
<tb> after <SEP> Insertion <SEP> of <SEP> the <SEP> terminal <SEP>;
ù <SEP> through <SEP> 'the central opening <SEP> <SEP> of <SEP> the <SEP> washer <SEP> 27. <SEP> Of <SEP> preferably,
<tb> however, <SEP> the <SEP> nianclion <SEP> 24 <SEP> is <SEP> molded <SEP> into <SEP> a
<tb> washer <SEP> or <SEP> other <SEP> part <SEP> (the <SEP> substance <SEP> thermoplastic <SEP> before <SEP> assembly, <SEP> as <SEP> represented <SEP> by <SEP> example <SEP> phis <SEP> clearly <SEP> on <SEP> the
<tb> fig.
<SEP> 3.
<tb> The <SEP> slibstailef # <SEP> tS () lante <SEP> 20 <SEP> consists of <SEP> of <SEP> preference <SEP> in <SEP> a <SEP> soft <SEP> glass < SEP> or <SEP> a <SEP> compound <SEP> ceramics <SEP> capable <SEP> of <SEP> flow <SEP> easily <SEP> and <SEP> of
<tb> perform <SEP> a <SEP> link <SEP> closes <SEP> with <SEP> the <SEP> surface <SEP> of
<tb> the <SEP> wall <SEP> iiitérieu, n, <SEP> <B> (the </B> <SEP> the midlet <SEP> 17 <SEP> and <SEP> with. <SEP> the
<tb> conductor <SEP> 21. <SEP> 3fiii <SEP> to ensure <SEP> a <SEP> link
<tb> close <SEP> between <SEP> the <SEP> interior <SEP> surface <SEP> of <SEP> the millet
<tb> 17 <SEP> and <SEP> the <SEP> insulating <SEP> substance <SEP>? 0.
<SEP> the millet <SEP> 17 <SEP> consists of <SEP> in <SEP> it <SEP> metal <SEP> on <SEP> alloy <SEP> metal <SEP> neck venable <SEP> before <SEP > substantially <SEP> the <SEP> same <SEP> coeffi cient <SEP> of <SEP> expansion <SEP> in <SEP> function <SEP> of <SEP> the <SEP> temperature <SEP> than <SEP > the <SEP>, insulating <SEP> substance, <SEP> or <SEP> well,
<tb> since <SEP> (the <SEP> such <SEP> metals <SEP> are expensive <SEP>, <SEP> the millet
<tb> can. <SEP> be <SEP> made <SEP> to <SEP> from <SEP> of a <SEP> sheet <SEP> bi metallic, <SEP> like <SEP> represented <SEP> on <SEP> the, < SEP> fig. <SEP> 2;
<tb> this <SEP> bimetallic <SEP> element <SEP> is <SEP> consisting of <SEP> by
<tb> a <SEP> outer <SEP> sheet <SEP> plus <SEP> resistant <SEP> 3.1 <SEP> in
<tb> a <SEP> metal <SEP> relatively <SEP> good <SEP> market <SEP> and <SEP> a
<tb> inner <SEP> layer <SEP> thin <SEP> 30 <SEP> in <SEP> platinum <SEP> or <SEP> in
<tb> a metallic <SEP> a.llia.ge <SEP> <SEP> exhibiting <SEP> the aforementioned <SEP> <SEP> characteristics <SEP> for <SEP> to ensure <SEP> effective sealing and bonding intimate between the # eyelet and the insulating substance 20.
The conductor 21 may consist of the same substance as the eyelet 17 or the layer 30 or may also be of a bi-metallic structure comprising an inner core or core of a relatively inexpensive metal such as copper or the like coated with a layer of platinum or an equivalent alloy in much the same way as for the bi-metallic eyelet, as shown in fig. 2. The outer metal 31 can be copper, nickel, iron or other inexpensive metal or alloy which can easily be tinned and soldered to the cover 13 of the housing 11.
Alloys which are suitable for the inner layer of eyelet 17 or, if desired, for the entire eyelet in case the insulating substance 20 is glass or other fusible ceramic or vitreous substance, are known under the trade names registered from Kovar, Fernico or Dumeit. However, it has been found that a bi-metallic foil comprising a thin layer of platinum has particular advantages due to the relatively small amount of platinum required to produce such a bi-metallic tape. The bimetallic strip can conveniently be made by braiding a strip of copper, nickel or the like together with a significantly thinner strip of platinum and then laminating the composite strip to the desired thickness.
Alternatively, the first metal strip can be coated on one side with a thin layer of platinum, electrolytically or by chemical reduction of platinum salts. For the latter process, platinum chloride can be sprayed and mixed with about two parts by weight of an aromatic oil such as rosemary oil or the like in order to provide a paint which is applied to the surface of the fruit. base metal by means of a brush or a suitable spraying device. The painted base metal sheet is then subjected to a gradual increase in temperature to about 400 ° C, whereupon the resulting platinum layer will be intimately bonded to the base metal.
In some cases, it has been found desirable to add during the preparation of the paint a small amount of gold chloride to facilitate subsequent tinning of the metal layer. Gold chloride can advantageously be used for this purpose in an amount of up to 25% of the amount of platinum.
It is clear that the paint solution can be applied either on the base metal foil or on the pre-formed eyelet. The plate coated eyelet of fig. 2 or the # single eyelet of fig.
1 are firmly fixed on the piece of glass or ceramic 20 by first threading the conductor in platinum or platinum alloy 21 in the center of the # eyelet 17 and by inserting over the conductor 21 a sleeve or washer formed in advance 20 of glass or other insulating substance and, while maintaining the conductor 21 in an axial position in the eyelet 17, applying sufficient heating to melt the insulating substance 20 and cause it to flow into the #illet 17 and around the conductor 21.
A suitable temperature for melting the insulating substance 20 when using soft glass is about 800 to 900 ° C. The insulating substance will then be intimately linked to the. inner surface of eyelet and conductor 21.
When using a bi-metallic element, the advantage is obtained that, as a result of the contraction of the base metal of the eyelet as it cools, additional mechanical resistance is imparted to the seal.
Although there may be sufficient mechanical rigidity between the # eyelet 17, the. insulating material 20 and conductor 21, the protruding portion of conductor 21 can be easily loosened and the seal broken by excessive bending or other inadvertent stress exerted on the conductor during transportation and handling. In order to avoid this inconvenience,
-in the arrangement of FIG. 1 are provided the plastic insulating washer 23, the # eyelet or sleeve 24 and the insulating king- delle 27 arranged and mounted as described above. It is clear that by this method of construction shown in FIG. 1 no bending force is practically transmitted from the portion of the conductor 21 which extends outwardly to the seal or joint between the conductor and the insulating block 20t.
In fig. 3 is shown another modification of the terminal intended to eliminate the effect of a curvature force on the conductor 21. A single metal or bi-metal bead 33, having a flange 34 ending in a portion turned towards the bottom. top 35, is fixed on the cover 13 in a suitable manner for example by soldering or hard solder, as indicated in <B> 35 ', </B> and a terminal piece 36 molded in advance in bakelite or other plastic substance, having a flange 37 and a central opening for passing the extended portion of the connecting conductor, is attached to the housing by rolling or crushing the flange 35 of the eyelet into mechanical engagement with the flange 37 of the room 36.
The latter has a terminal sleeve 38 molded in its interior in contact with the conductor 21. The terminal 38 shown in FIG. 3 is similar to that of FIG. 1 and the electrical connection is obtained by crimping the sleeve 38 as previously described. It should be understood that other types of terminals can be used and that the electrical connection can be made by soldering or soldering the terminal to the conductor 21.
In fig. 4 is shown a modified arrangement for mechanically fixing a terminal sleeve 24 to the conductor 21. The bakelite or porcelain tape 40 is provided with holes in which it sounds. mounted eyelets 41 before the inner and outer flanges firmly pressed against the upper surface and the lower surface of the tape.
The base of the eyelets remains against the outer upper surface of a cover 13 and the internal space of the eyelets is filled with hard solder 42 to ensure a firm mechanical connection. The tape 40 can be attached to the cover 13 in any other suitable manner ensuring a firm connection -and liquid tight.
An opening is provided in the insulating tape for the passage of the conductor
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? l. <SEP> In order to <SEP> of <SEP> connect <SEP> suitably <SEP> the <SEP> covers <SEP> 13 <SEP> to <SEP> the <SEP> hase <SEP> of <SEP> the ceille.t <SEP> 41, <SEP> the <SEP> portion
<tb> neighbor <SEP> of <SEP> the opening <SEP> in <SEP> the <SEP> cover <SEP> 13
<tb> is <SEP> depressed <SEP> to <SEP> inside <SEP> to <SEP> receive <SEP> on
<tb> ledge <SEP> 18 <SEP> of <SEP> Paillet <SEP> <B> 17 </B> <SEP> which <SEP> y <SEP> is <SEP> fixed <SEP> and <SEP> who
<tb> r, _ @ mplit <SEP> the <SEP> same <SEP> but <SEP> as <SEP> in <SEP> the <SEP> construction
<tb> previous.
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Next <SEP> a <SEP> other <SEP> modifiealion. <SEP> the <SEP> neck verck- <SEP> of the <SEP> box <SEP> is <SEP> pushed back. <SEP> this <SEP> which <SEP> remits <SEP> and. <SEP> allows <SEP> da, <SEP> remove <SEP> the previously described <SEP> eyelet <SEP> .. <SEP> 1-ne <SEP> such <SEP> disposition <SEP> is <SEP > re lirred <SEP> on <SEP> the <SEP> fi <SEP> b. <SEP> 5 <SEP> in <SEP> which <SEP> the <SEP> cover <SEP> is <SEP> provided with <SEP> cl '<SEP> a <SEP> col <SEP> pushed back <SEP> conical <SEP> 45
<tb> ohtenu <SEP> in <SEP> coui-1iant <SEP> to <SEP> outside <SEP> with <SEP> a
<tb> certain <SEP> angle <SEP> the <SEP> edge <SEP> of <SEP> the circular <SEP> opening
<tb> (reads <SEP> cover <SEP> 13.
<SEP> The <SEP> curved <SEP> portion <SEP> 45 <SEP> is
<tb> coated <SEP> on <SEP> its <SEP> internal <SEP> surface <SEP> with a <SEP> layer
<tb> 45 '<SEP> of a <SEP> metal <SEP> or <SEP> alloy <SEP> such <SEP> than <SEP> of <SEP> platinum
<tb> before <SEP> substantially <SEP> the <SEP> same <SEP> coefficient <SEP> of
<tb> expansion <SEP> in <SEP> function <SEP> of <SEP> the <SEP> temperature <SEP> that
<tb> the <SEP> glass <SEP> or <SEP> other <SEP> sithstance <SEP> insulating <SEP> previously <SEP> described. <SEP> A <SEP> piece <SEP> in <SEP> porcelain <SEP> 46.
<tb> read @ reée <SEP> from a <SEP> hole.
<SEP> is <SEP> inserted <SEP> in <SEP> the <SEP> col <SEP> re pushed <SEP> 45-45 '<SEP> of the <SEP> cover <SEP> 13 <SEP> and <SEP> ire <SEP> dialed
<tb> insulation <SEP> 47 <SEP> such <SEP> that <SEP> of the <SEP> soft <SEP> glass <SEP> is <SEP> applied
<tb> to <SEP> <SEP> state of <SEP> merge <SEP> for <SEP> constitute <SEP> a <SEP> net
<tb> surrounding. <SEP> the. <SEP> terminal <SEP> and, <SEP> after ('-. S <SEP> cooling.
<tb> be <SEP> in <SEP> intimate <SEP> link <SEP> with <SEP> the <SEP> ice <SEP> surface
<tb> 48 <SEP> of <SEP> the <SEP> part <SEP> in <SEP> porcelain <SEP> 46, <SEP> of a <SEP> part.
<tb> and, <SEP> with <SEP> the <SEP> inner <SEP> layer <SEP> 45 '<SEP> of the <SEP> col <SEP> 45.
<tb> on the other <SEP> part.
<SEP> This <SEP> can <SEP> be <SEP> carried out <SEP> from <SEP> the <SEP> way <SEP> previously <SEP> described <SEP> <i <SEP> about <SEP> ( the <SEP> the <SEP> <B><I>fi</I> </B> b. <SEP>?.
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In a <SEP> other <SEP> way, <SEP> a <SEP> layer <SEP> lique metal <SEP> can <SEP> be <SEP> applied <SEP> on <SEP> the <SEP> icing <SEP> of
<tb> the. <SEP> porcelain <SEP> part <SEP>. <SEP> known <SEP> represented <SEP> in
<tb> the. <SEP> realization <SEP> shown <SEP> on <SEP> the <SEP> fi-. <SEP> 6. <SEP> In
<tb> this <SEP> fi @, ui'e. <SEP> the- <SEP> part <SEP> of <SEP> porcelain <SEP> 46. <SEP> for quickly <SEP> of a <SEP> opening <SEP> central <SEP> and <SEP> of a <SEP> surface
<tb> iced <SEP> or <SEP> coated <SEP> d <@ <SEP> glass <SEP> 48.
<SEP> is <SEP> coated
<tb> of a <SEP> metal <SEP> layer <SEP> 50, <SEP> by <SEP> example <SEP> in
<tb> the. <SEP> painting <SEP> with <SEP> a <SEP> composed of <SEP> gold-platinum <SEP> and <SEP> in
<tb> the. <SEP> traiiaat <SEP> Apple <SEP> previously <SEP> described. <SEP> The
<tb> horic- <SEP> of <SEP> porcelain <SEP> coated <SEP> of <SEP> metal <SEP> can
<tb> be <SEP> subject <SEP> to <SEP> a <SEP> temperature <SEP> of <SEP> 800 <SEP> C
<tb> approximately, <SEP> this <SEP> which <SEP> makes <SEP> adhere <SEP> firmly <SEP> the
<tb> <SEP> metal layer <SEP> 50 <SEP> on <SEP> the <SEP> wall <SEP> 48. <SEP> The metal layer 50 can be tinned with ordinary solder and then soldered in the neck 45 of the cover 13.
The embossed neck 45 is of such a shape that a reasonably large weld thread 51 will provide a strong mechanical seal between the por celaine piece 46 and the cover 13. A lique metal eyelet 53 is threaded through the opening cen trale of part 46 and through a suitable terminal lug 54, then is pressed or crushed to ensure a strong mechanical seal with a second gold-platinum metal layer 55 suitably insulated from metal layer 50.
A terminal conductor 56 serves to electrically connect an electrode of the capacitor to terminal 54 and is threaded through eyelet 53 and wrapped around terminal 54. Then the entire top of the terminal is hermetically sealed and the hole of the # eyelet 53 is closed by applying a mass of hard penny 57 to it.
In a modification of the device of FIG. 6, the porcelain insulation can be applied directly to the container, as shown in fig. 7, wherein the cover 13 is provided with an opening, and a circular surface 58 around the opening is suitably roughened by etching, sandblasting, etching, or otherwise. The roughened surface is coated with an enamel 59 fired to ensure the bond between the enamel and the cover 13.
Such an enameling process can be analogous to the processes used commercially for the manufacture of kitchen enamels. A metallic layer 60 is then applied to the enameled surface 59 in a manner previously described with reference to FIG. 6 then suitably tinned. A #illet 61 is inserted into the opening of the container and through the opening of terminal 54 and suitably crushed or pressed into mechanical engagement with both outer and inner faces of cover 13.
A lead wire 56 is attached to terminal 54 in a manner analogous to that described in connection with FIG. 6 and the assembly is covered with solder to make a hermetic connection of the terminal to the housing.