Brevet FR2180525A1 — publié le 19731130

La présente invention se rapporte aux iDroc^tdSs de raccordement des connexions pour condensateurs à diélectrique en plaques thermoplastiques. De tels condensateurs sont constitués de deux ensembles d'armatures correspondant aux deux polarités électriques, et d'un ensemble d'éléments diélectriques,disposés alternativement les uns sur les autres,en ordre-de succession tel qu'un élément diélectrique soit intercalé entre deux armatures de polarité opposées, Deux connexions relient respectivement entre elles,grace à des parties geométriquement débordantes, les armatures correspondant à chacune des deux polarités électriques, et constituent les deux bornes du condensateur. te choix du mode de raccordement de ces connexions avec les armatures représente un problème important dans la réalisation des condensateurs, et conditionne l'obtention de trois résultats in- dustriels - raccordement assuré directement au niveau des armatures sans connexions intermédiaires; - raccordement assuré par simple contact, sans obligation de fusion d'une soudure; - raccordement mécaniquement robuste, les connexions ne devant pas transmettre d'efforts mécaniques aux points de contact avec les armatures. tes procédés connus ne permettent pas d'obtenir simultanément ces trois résultats. En effet, selon certains d'entre eux, il est nécessaire d'effectuer des soudures par fusion sur les orties débordantes des armatures, ou mtme sur des connexions intermédiaires reliant préalablement entre elles les armatures de meAme polarité, ces opérations conduisant à des durées et des colts non négligeables Selon d'autres procédés, on opère par pression directe sur chaque connexion qui est forcée mécaniquement dans l'intérieur des ensembles d'armatures, ce qui assure le raccordement électrique mais exige d'autres opérations ultérieures pour obtenir la résistance mécanique sous l'influence des efforts extérieurs. De plus, tous ces procédés exigent la mise en place finale d'organes d'étanchéité pour garantir la conservation des performances dans le temps malgré l'influence des agents atmosphériques. La présente invention a trait à un procédé ne présentant pas ces inconvénients, en assurant simultanément les trois résultants industriels indiqués plus haut; il s'applique de plus sans difficulté aux divers types de condensateurs à diélectriques en film mince, curlindrieues, cylindriques aplatis ou à empilage, et permettant une fabrication en grande série particulièrement économique. Selon ce procédé, où il est fait appel à un diélectrique ther moplastirue, c'est-à-dire pouvant se ramollir puis fondre lorsqu'il est soumis à une élévation de température, les connexions sont pre- sentes par leur face latérale aux extrémités du bloc constitué par la superposition des armatures et du diélectrique vus par leur tranche et forcées dans l'intérieur du bloc sous l'effet simultané d'une pression mécanique et d'une élévation de température qui assurent la pénétration des connexions jusqu'aux armatures de la polarité convenable. Après mise en place, les connexions sont immobilisées, et l'étanchéité du bloc est obtenue, par une fusion suivie d1un refroidissement du film de diélectrique présent aux extrémités du bloc. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de raccordement de connexions, pour condensateur constitué de deux ensembles d'armatures correspondant aux deux polarités électriques d'un en semblEr d'éléments diélectriques disposés alternativement les uns sur les autres en ordre de succession, un élément diélectrique étant intercalé entre deux armatures de polarités opposées, et de deux conducteurs de direction perpendiculaire à la direction générale desdits ensembles, chaque conducteur reliant respectivement entre elles les arcatures correspondant à chacune des den és électriques, grâce à des parties géométriquement débordantes de leur surface mutuellement commune , caractérisé en ce qu'il comprend deux étapes principales, une première étape où lesdits conducteurs sont portés à une température correspondant la fusion desdits éléments diélectriques,/une deuxième étape où lesdits conducteurs sont introduits dans lesdits ensembles, dans des ouvertures créées sous l'influence d'une force exercée par des poussoirs mécaniques parallèlement à ladite direction générale. ta méthode faisant l'objet de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après, en s'appuyant sur la figure annexée, qui représente une vue partielle d'un condensateur réalisé selon la méthode de l'invention. La structure d'un tel condensateur comporte, en superposition, des armatures telles que I et 2 d'un premier ensemble, des armatures telles que 3 d'un second ensmble, et des plaques de diélectrique telles que 4,5 et 6, réalisées en matériau isolant possèdant un point de fusion conduisant à une phase påteuse ou liquide par élévation de température. Toutes les plaques du premier ensemble sont électriquement connectées à un conducteur commun 7 à travers des créneau, tels que 10, et celles du second ensemble à un conducteur commun 8 le contact étant assuré entre leurs tranches et la surface latérale des conducteurs. Pour une meilleure compréhension de la structure les différents plans du condensateur ont été représentés sur la figure très écartés les uns des autres; en réalité ces constituants en vis-à-vis sont en contact. La méthode faisant l'objet de l'invention comporte les étapes suivantes Dans une première étape, le conducteur tel que 7 à raccorder aux armatures d'un des ensembles, est porté à la température de fusion des plaques d électriques telles que 4,5 ou 6 ; Dans une seconde étape, le conducteur est enfoncé latéralement, dans une direction 12 , par des poussoirs mécaniques tels que 50 et 31 dans le bloc constitué par- la superposition des éléments du condensateur vus par leur tranche; sous l'influence de l'énergie calorifique apportée par le conducteur,des créneaux tels que 10 sont créés dans les plaques, permettant la mise en place du conducteur à l'emplacement désiré;dans l'armature conductrice3 est également créé un créneau dont le contour assure le contact électriqueavec le conducteur, cette création n' exigeant qu'un effort réduit par suite de la faible résistance mécanique de catte armature, réalisée sous la forme d'un film métallique mince. Dans une troisième étape, le contour extérieur des plaques de diélectrique est porté à la température de fusion de çelles-ci, assurant la coulée du diélectrique, jusqu'à l'obtention de la fer metuz-e en 15 du créneau créé par l'introduction du conducteur, et, par contact mutuel des bourrelets formés par lafusion tels que 16 et 17, l'étanchéité du condensateur contre les agents extérieurs, tels que l'humidité ou l'action de certains gaz.Un autre résultat est obtenu par la fusion finale et la fermetura du créneau, à savoir la fixation en place du conducteur 8 par entourage de la matière diélectrique resolidifiée après fusion, assurant ainsi devant les efforts extérieurs appliqués à la connexion une résistance mécanique meilleure du contact électrique réalisé. La méthode décrite se prête à de nombreuses variantes de détail sans sortir du domaine de l'invention. En particulier, un moyen particulièrement avantageux pour porter les conducteurs à la température nécessaire à la fusion du diélectrique est l'emploi de l'effet Joule en faisant traverser directement ces conducteurs par un courant d'intensité convenable. D'autre part, lteffort d'enfoncement latéral des conducteurs dans le bloc exercé par les poussoirs mécaniques ,peut être combiné avec le raccordement du circuit d'alimentation des conducteurs destiné à créer.1'effet Joule, en rendant ces poussoirs conducteurs et en les raccordant au circuit d'alimentation. Â titre d'exemple, la méthode selon l'invention a permis d'effectuer des raccordements de conducteurs de 1 mm de diamètre, dans le cas de condensateurs à 90 couches de diélectrique de polypropylène de 10 d'épaisseur avec une force de 10 Kg/cm2 à une température de 150 C. REVENDICATIONS 1. Procédé de raccordement de connexions sans soudure, pour condensateur constitué de deux ensembles d'armatures corres;oon- dant aux deux polarités électriques, d'un ensemble d'éléments diélectriques, disposés alternativement les uns sur les autres en ordre de succession, un élement diélectrique (3) étant intercalé entre deux armatures de. polarités otoosées (4) et (5), et de deux conducteurs (7) et (3) de direction perpendiculaire à la direction générale des ensembles, chaque conducteur reliant res-.-oectivement entre elles les armatures correspondant à chacune des deux pela- rités électrrnques, g-re'.ce à des tarties géométriquement débordantes de leur surface mutuellement commune, caractérisé en ce qu'il comprend cieux étapes nrincipales, une première étape où lesdits conducteurs sont portés à une température correspondant à la fusion desdits éléments diélectriques, et une deuxième étape où lesdits conducteurs sont introduits dans lesdits ensembles, dans des ouvertures (10) créées sous l'influence d'une force exercée par des poussoirs mécaniques (30) parallèlement à ladite direction générale. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une troisième étape, où lesdits éléments diélectriques sont portés à une température correspondant à ladite fusion, dans leur partie voisine desdites ouvertures. 3. 2 recédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que. ladite température est obtenue par effet Joule, sous l'action du passage d'un courant électrique à travers lesdits conducteurs. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit courant électrique est appliqué à travers lesdits conducteurs par lesdits poussoirs mécaniques. 5. Condensateur à raccordement des connexions sans soudure, caractérisé par le fait qutil est réalisé selon le procédé de l'une des revendications 1, 2, 3, Otl 4.