Brevet FR2327614A1 — publié le 19770506

Le secteur technique de l'invention est celui des potentiomètres. Dans la classe des potentiomètres principalement, on rencontre deux catégories, à savoir ceux dont l'élément résistant est constitué par un corps homogène parcouru en continu par le frotteur et ceux dont 11 élément résistant est constitué par un fil bobiné, touché de façon discontinue par un frotteur le long d'une piste, à variations en conséquence étagées par degrés de résistance, au mieux spire par spire. Ceux de la première catégorie manquent de précision. Ceux de la seconde ont une commutatron en degrés, donc un pouvoir de résolution réduit, malgré leur haute précision possible, lis sont sensibles à des défauts de contact aux températures basses et élevées dans le domaine de leurs possibilités de fonctionnement et aux agressions d'ambiance, à moins de mesures de protection onéreuses, sans pour autant offrir une durée de vie suffîsammen prolongée. Le but de la présente invention est de permettre, dans un potentiomètre, la conservation de la précision résultant de la formation par bobinage de fil résistant, l'amélioration du pouvoir de résolution, ltélimination des défauts de contact, la protection vis-à-vis des substances agressives d'ambiance et l'augmentation considérable de résistance à l'usure, pour obtenir de meilleurs appareils aussi précis, plus sensibles, plus fiables et plus durables. L'invention comprendà cet effet, un potentiomètre sur le bobinage duquel est aménagée une piste de contact avec un frotteur, bobinage ainsi localement noyé dans un garnissage à base d'un liant et d t une substance réunissant une charge et un corps conducteur ou semi-conducteur, résistant sur le plan électrique, charge et corps tous deux à l'état pulvérulent. De préférence, le bobinage de fil résistant de potentiomètre est fait à fil nu et à spires écartées ou bien encore à fil isolé et spires sensiblement jointives, mais avec dénudage par décapage localisé d'isolant à l'emplacement formant la piste balayée par le frotteur de contact, bobinage exécuté en cas de besoin sur support lui-mbeme recouvert d'un isolant-si la matière dudit support est par elle-meme conductrice. Le support peut présenter toute configuration voulue. A L'invention s'étend de meme aux rhéostats et autres variateurs à plots, bobinages et pkts correspondants étant pourvus d'une telle bande de contact avec frotteur ou balai. La description qui va suivre, d'un exemple d'exécution donné à titre non limitatif d'un objet de l'invention va permettre, en regard du dessin annexé, de bien comprendre comment peut s'en faire la mise en pratique. La figure unique montre de façon partielle, schématiquement et en perspective, un élément potentiomètrique à frotteur sur bobinage de fil résistant et sur piste de contact en forme de bande. Comme on le voit sur la figure, un élément potentiométrique peut titre réalisé par bobinage, sur support cuivre 1 revêtu d'une couche d'émail 2, d'un fil à spires 3 espacées, fil nu avec isolement ainsi réalisé entre les spires connexes. Sur la piste balayée par un frotteur 4 venant, dans les réalisations connues, toucher directement chacune desdites spires est déposée une bande de garnissage 5 qui noie les fils nus des spires 3 ainsi localement recouvertes. La bande 5 est parallèle au cheminement prévu pour le frotteur. Cette bande de garnissage 5, de largeur adaptée de manière à compenser les dérives fortuites du guidage de frotteur, est en une substance anti-friction, conductrie ou semi-conductrice, aussi inerte que possible sur le plan chimique, tenace et de bonnes propriétés de contact vis-à-vis du fil et du frotteur. Cette substance comprend un liant qui peut autre formé par une matière plastique synthétique telle que vernis à base époxy, polyimide telle que celle qui est comme sous l'appellation de l'Kapton" une résine silicone ou autre, à raison des bonnes qualités que présentent ces corps, sur les plans mécaniques et chimiques, notamment résistance à l'abrasion, faible coefficient de frottement, haute neutralité chimique, forte résistance aux températures élevées, et bonne conservation des qualités en cause aux températures basses, ces hautes et basses températures étant les extrêmes industriellement retenus à l'heure actuelle pour les composants électriques et éLectroniques Des charges sont réparties à la dose voulue dans un tel liant, àla Dispor en améliorer la tenue mécanique et pour lui con stérer les qualités de conduction voulues. Une telle charge a' l'état pulvérulent comprend des poudres de résines d'urée-formol, de silice, d'alumine - ces deux derniers corps à l'état colloIdal - bu un mélange de ces corps, puis des conducteurs ou semi-ónducteuz électrique s en poudres, naturels tels que noir de carbone, graphite oxydes métalliques ou autres, ou synthétiques tels que les rési nates métalliques.Un malaxage du tout, liant et charges, se fait avant dépit en bande sur la piste destinée au parcours du frotteur 4, et l'on fait procéder à la prise du liant, ladite couche adhérant alors très fortement au subjectile formé par le support de bobinage et aux spires de ce dernier - elle y est en contact électrique intime avec les spires. La résistivité due à la nature de la composition formant la bande et à sa configuration géométrique peut titre élevée. On confectionne alors un bobinage de potentiomètre ayant une valeur ohmique excédentaire, que réduit à la valeur voulue la dérivation que forme ta bande 5 rapportée. Si cette résistivité est élevée, une faible valeur excédentaire est seulement nécessaire mais la variation de résistance du tout - bobinage plus bande - au passage du curseur se fait par des degrés à faible pente propre. Une meilleure assimilation à une variation continue se fait si la résistivité de bande est relativement moins grande visà-vis de celle du fil bobiné, mais avec un risque de perte proportionnel lement plus élevée de précision et de linéarité.L'application de la bande se fait par tout moyen voulu avant prise du liant, brossage, enduction, impression, transfert ou autrement. Pour des choix judicieux, on obtient faciement de bien meilleurs conditions de contact entre frotteur et bande > à toutes températures, sans crachements ni parasites, une excellente pro tection vis-à-vis des éléments agressifs de ltentourage, une économie d'énergie de manoeuvre par amélioration du coefficient de frottement, une commutation à discontinuités adoucies avec meilleure résolution avec une durée de vie multipliée par un facteur pouvant aller de 10 à 20 et le tout en conservant la précision résultant de la nature bobinée de la constitution de l'élé- ment résistant principal. I1 va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'8tre décrites, cette dernière pouvant s'étendre non seulement aux potentiomètresmais aussi aux rhéostats et aux commutateurs à plots pour toute variation voulue. REVENDICATIONS 1.- Variateur électrique à prises de contact juxtaposées, notamment plots et spires connexes de bobinage, coopérant avec un curseur à frotteur, caractérisé par le fait que lesdites prises sont noyées par une bande formée d'un liant capable de prise qui contient une substance pulvérulente constituée d'une charge et d'un corps conducteur sur le plan électrique, bande constituant une piste sur laquelle porte ledit frotteur. 2.- Variateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps est un semi-conducteur. 3.- Variateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites spires appartiennent à un bobinage de potentiomètre. 4.- Variateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le liant est une matière appartenant à un groupe qui comprend les vernis à base époxy, les polyimides, les résines silicones et plus singulièrement les matières de bonne tenue vis-à-vis des actions thermiques et chimiques, isolantes sur le plan électrique et de faible coefficient de frottement et de haute résistance à l'abrasion. 5.- Variateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ladite charge est une matière appartenant à un groupe qui comprend les poudres de résines uréeformol, la silice et l'alumine à l'état colloldal, et un mélange possible de cas matières. 6.- Variateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le corps conducteur est une matière appartenant à un groupe qui comporte des éléments pulvérulents conducteurs ou semi-conducteurs, naturels, noir de carbone, graphite, oxydes notamment métalliques, et synthétiques, notamment résinates métalliques.