Brevet FR2390821A1 — publié le 19781208

L'invention concerne un procede de bobinage-- pour condensateurs à films dielectriques niatallises L'enroulement des films à dielectriques metallises-constituant les armatures de tels condensateurs est realise generalement sur machine à bobiner. à l'aide d'une broche cylindrique, qui est ensuite retiree du-bobinage, pu bien à l'aide d'un noyau rigide restant prisonnier dans le bobinage. Certaines de ces broches cylindriques sont constituées par deux parties demi-cylindriques entre lesquelles sont serrees les extremites des films à enrouler. Les films sont superposes de manière qu'une face metallisee d'un film vienne en contact de la face non métallisée du film contigu. Chacun des films comporte aussi une marge non métallisée. En enroulant sur une broche cylindrique un certain nombre de tours de deux films metallises superposes dont l'un possède une marge 'à droite, l'autre une marge à gauche, on obtient un bobinage cylindrique dont les spires apparaissent sur les tranches du bobinage. De ce fait les spires- d1une tranche correspondent à une armature et les spires de l'autre tranche saune autre armature du condensateur. Pour pouvoir etablir une bonne connexion entre les bornes du condensateur et ces armatures, il est indispensable de réunir entre elles lesspires d'une armature en recouvrant chaque tranche de bobinage d'une couche uniforme de metal. Ordinairement cette opération est réalisée e; -projetant du metal en fusion sous forme de grains très fins à l'aide d'un pistolet de schoopage. Dans le cas ou on retire la broche ayant servi au bobinage, il reste un conduit axial à travers le bobinage cylindrique. Pendant l'opération de schoopage des deux tranches, les grains de métal pénàtreront donc dans le conduit-- axial si les - orifices de celui-ci ne sont pas fermées. L'accumulation de ces grains metalliques dans le conduit peut alors causer, soit un court circuit franc entre les deux -armatures, soit un mauvais isolement entre elles-. Pour boucher les orifices du conduit après tetrait de la broche, on a recours à différents moyens de bouchage tels que - grains de plomb et bouchons en caoutchouc ou plastique de forme cônique. Nais oes moyens ralentissent la cadence et compliquent le processus d'automatisation. Pour éviter d'utiliser une broche cylindríque,on-a tenté de la remplacer par un noyau cylindrique en verre ou en plastique restant en place dans le bobinage. Dans ce cas l'accrochage des films sur le noyau necessite un constituant adhésif. En outre, le noyau dépasse la longueur du bobinage pour des raisons d'entrainement et il faut le raccourcir pour qu'il ne dépasse pas les tranches du bobinage car celles-ci doivent autant que possible être plates avant leur metallisation. Ce processus diminue la cadence de fabrication et il est difficile de l'automatiser. Le but de la presente invention est de remédier aux inconvénients antérieurs en proposant un procédé facilement automatisable et qui permette de boucher hermétiquement les orifices du conduit résultant du retrait d'une broche cylindrique après bobinage, de sorte que l'opération de schoopage des tranches du bobinage n'entraîne plus de court-circuit ou de défaut d'isolement entre armatures. Dans ce procédé on utilise pour former le bobinage deux demi-broches demi-cylindrique et on serre entre elles des extrémités de films métallisés, par exemple deux, et une extrémité d'une feuille thermoplastique dont la largeur dépasse celle des films et dont la longueur est suffisante pour obtenir, apres réalisation du bobinage de condensateur et apres retrait des deux demi-broches, un tube axial dans le conduit du bobinage qui dépasse par ses deux extrémités le bord des tranches du bobinage. Chaque extrémité débordante du tube est ensuite soumise à une source de chaleur en vue de la ramollir suffisannaent ou de la fondre à 1 'état pAateux de façon à obturer hermétiquement les deux orifices du tube, sensiblement au niveau des deux tranches du bobinage. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels Les figures 1 et 2 représentent schématiquement la disposition des films et de la feuille thermoplastique avant le bobinage. La figure 3 représente l'enroulement entre les deux demi-broches après environ un tour. La figure 4 représente une vue en section diamétrale du bobinage terminé apures retrait des demi-broches. La figure 5 représente une autre vue en coupe longitudinale du bobinage termine. La figure 6 représente une vue en coupe longitudinale apres obturation des orifices du tube dans le bobinage La figure 7 représente une vue en coupe longitudinale après métallisation des tranches du bobinage. Les figures I et 2 montrent, au départ du bobinage, la disposition de deux films métallisés 10 et 11. Ces films sont superposés et intercalés avec une feuille thermoplastique 12 entre les deux demi broches 13 et 14. Ces demi-broches sont serrées l'une contre l'autre, par des moyens de serrage. connus antérieurement sur les machines de bobinage, en vue de former un axe pouvant être animé en rotation par un moteur 15! Les deux films diélectriques 10 et 11 ont été représentés avec leur façe métallisée (en pointillé, fig. 1) et les marges non métallisées, qui sont la marge droite 16 pour le film supérieur 10 etla marge gauche 17 pour le film inférieur 11. Les films sont décalés en largeur de manière a ce que les spires du bobinage laissent sur chaque tranche une armature qui peut etre métallisée par la suite. La figure 3 montre le début du processus de bobinage apres environ 1 tour de rotation de la broche. La largeur de la feuille thermoplastique 12 estlégèrement supérieure à la largeur des films à bobiner de sorte que la feuille 12 déborde de la meme quantité de part et d'autre des bords métallisés des films 10 et 11. Sa longueur doit être suffisante pour qu'elle forme un tube 18 qui tapisse complètement l'intérieur du conduit axial lorsque l'enroulement est terminé. Le bobinage peut s'effectuer sur des machines à bobiner de type connu antérieurement dans ce domaine et ne presente pas plus de difficulté qu'aupa- ravant. Après fin de bobinage, les demi-broches 13 et 14 sont retirées, laissant à l'intérieur du conduit axial le tube 18 en feuille thermoplastique qui est divisé longitudinalement en deux par une paroi interne 19 correspondant à 1 'extrémité de la feuille serrée precedemment entre les deux demi-broches (fig. 4). Comme on avait donné une largeur plus grande à la feuille thermoplastique, les extrémités 20 et 21 du tube 18 dépassent respectivement les tranches 22 et 23 du bobinage (Fig. 5). Les deux extrémités du tube 18 constitué par l'enroulement de la feuille offriront les quantités de matière plastique nécessaire au bouchage des orifices aux extrémités du tube 18. Pour cela, ces extrémités 20 et 21 sont soumises à une source de chaleur 24 (fig. 6), par exemple à une résistance chauffante, la chaleur étant réglée de façon à ramollir ou éventuellement à fondre à l'état pâteux la matière plastique constituant les extrémités 20 et 21 du tube 18 et à laisser intact les films 10 et 11 à diélectriques métallisés du bobinage L'experience à montré que pour un conduit de faible diamètre (1 à 4 mu), habituel dans ce genre de condensateurs, chaque extrémité du tube 18 forme alors un bourrelet 25 de matière plastique qui pénetre dans l'orifice et 11 obture hermétiquement. Apres refroidissement les bourrelets 25 présentent au niveau des tranches une surface externe légèrement bombée Les orifices étant maintenant bouchés, on peut sans crainte appliquer une couche de métal 26 par schoopage sur les deux tranches 22 et 23 du bobinage et par dessus les surfaces des bourrelets 25 (fig. 7). Parce qu'elle est facilement automatisable, cette façon de boucher le conduit d'un bobinage s'est révélée beaucoup plus économique que les procédés de bouchage connus. On pourra utiliser, comme feuille thermoplastique, par exemple une feuille de polystyrène bi-étirée et trewQée. La feuille pourra être constituée par d'autres matières thermoplastiques connues à condition que leur température de ramollissement ou de fusion corresponde à un état pâteux et qu'elle soit inférieure à celle des films diélectriques métallisés. Le procédé décrit s 1applique aux condensateurs à films diélectriques métallisés où la matière première des films peut astre constituée, par exemple, par du polytérephtalate d'éthylène, du polycarbonate, du polypropylene, du polysulfone ou même du papier. Bien que les principes de la présente -invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra claire nuent que ladite description est faite seulement à titre d'exespîe et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication dtun condensateur à film dielectrique métallisé dans lequel des films à diélectriques métallisés sur unie face sont superposés et enroulés sur une broche formée par deux demi-broches mi-cylindrique, entre lesquelles sont serrées les extrémités des films,et dans lequel les armatures sur les tranches du bobinage réalisé sont ensuite recouvertes d'une couche de métal, caractérisé en ce qu'au départ du bobinage des films métallisés, l'on insère les extrémités desdits films et l'extrémité d'une feuille thermoplastique entre les deux demi-broches, en ce que la largeur-de cette feuille dépasse celle des films et en ce que sa longueur est suffisante pour obtenir, à la fin du bobinage et- après retrait des deux demi-broches,un tube axial dans le bobinage dont les deux extrémités dépassent le bord des tranches du bobinage, et en ce que chaque extrémité débordante est ensuite soumise à une source de chaleur pour la ramollir ou -la fondre à l'état pâteux de façon à former des bourrelets en matière plastique obturant les orifices dudit tube axial sensiblement au niveau de chaque tranche. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lton recouvre par du métal schoopé aussi bien les tranches du bobinage que les surfaces des bourrelets en matière plastique obturant les deux orifices. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille thermoplastique est une feuille-de polystyrène bi-étIrée et trempée. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé encre que la source de chaleur est constituée par une résistance electrique. 5. Condensateurs à films diélectriques métallisés fabriqués selon le procédé revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4j- dans lesquels les films diélectriques sont constitues notamment-par du poly- térephtalate d'éthylène, du polyearbonate-, du polypropylène, du polysulfone ou du papier.