Brevet FR2253258A1 — publié le 19750627

la présente invention concerne une bobine d'auto-induction ou un transformateur, servant en particulier de ballast pour des lampes à décharge dans les gaz,à noyau en forme de T et enveloppe en forme de U entourant ce noyau, ces deux parties étant réalisées en feuilletage de tôles, cette bobine ou transformateur comportant un enroulement disposé sur le noyau sous forme d'une bobine isolée,cet enroulement étant isolé de toutes parts. Afin de pouvoir répondre aux normes en particulier aux normes VDE, d'isolation des enroulements entre eux ou par rapport à la masse et par rapport à l'enveloppe de protection des parties sous tension, il est connu de réaliser les bobines d'auto-induction ou les transformateurs du type précité en un grand nombre de parties individuelles, ce qui rend leur fabrication et leur montage relativement dispendieux en moyens et cher D'après la norme VDE 0712, on prescrit un essai de Iongévité selon lequel, par exemple pour une température limite d'ea- roulement de 1300C et une durée d'essai de 15 jours, la température d'essai de longévité est de 2380C,De nombreuses expériences ont démontré que pour un isolant de fil identique et pour un bobinage sans couche intermédiaire isolante, les bobines autoportantes (sans mandrin de bobinage) supportent beaucoup plus sure- ment l'essai de longévité que les bobines bobinées de façon conventionnelle sur des corps ou mandrins de bobinage0 Une bobine d'auto-induction connue nécessite pour la réalisation de l'isolation électrique six pièces détachées,à savoir deux brides en forme de double T et quatre pièces isolantes en forme de U ainsi que deux parties de bottier formant l'enveloppe de protection contre les contacts, ce qui fait au total 8 pièces.Etant donnée la disposition des bornes de sortie, les extrémités des enroulements doivent être munies d'une gaine isolante,afin d'éviter des court-circuitsO Un autre mode de réalisation connu nécessite pour arriver au même but 6 pièces détachées, à savoir, pour l'isolation par rapport au noyau de fer, deux isolations d'encoches et deux brides en forme de double T, ainsi que deux capots isolants pour la protection contre les contacts extérieurs. Cette multitude de pièces détachées entrasse non seulement une grande dépense en matériel, mais également des coûts de réalisation plus élevés. Ces coûts de réalisation plus élevas découlent également du fait que les pièces détachéesre sont pas réalisées d'une façon optimale pour permettre un travail de montage facile, Par conséquent, la présente. invention a pour but de diminuer le nombre des pièces isolantes et de conformer ces pièces de façon que, pour une productionen grande série, leon puisse arriver à un temps de réalisation le gus court possible, Afin de résoudre le problème posé, la.bo- bine d' auto-induction ou le transformateur conforme à 1' inven- tion est caractérisé par le fait que chaque fois les têtes d'enroulement reposent dans un bottier isolant individuel s'appuyant de l'extérieur sur l'enveloppe feuilletée, ces bottiers isolants étant chaque fois réalisés en une seule pièce avec une première partie isolante isolant la tête d'enroulement par rapport au noyau, et avec une deuxième partie isolante recouvrant la tdte d'enroulement Les bottiers isolants présentent alors chaque fois de façon appropriée une languette moulée formant la première pièce isolante, cette languette étant disposée vis-à-vis de la paroi extérieure du bottier, à une certaine distance de celui-ci, et pouvant être insérée dans l'espace intermédiaire compris entre le noyau et la tête d'enroulement à partir d'une face de celle-ciO Cette languette est disposée de façon avantageuse sur la paroi postérieure du bottier en matière isolante0 les bottiers en matière isolante assurent un isolement parfait des tettes d'enroulement par rapport au noyau métallique feuilleté, et forment simultanément une protection contre les contacts extérieurs répondant à toutes les définitions de sécurité, le montage est particulièrement simple, les bottiers en matière isolante nécessitant uniquement d'être enfilés sur les têtes d'enroulement saillantes. L'ouverture inférieure des bottiers est recouverte après montagé par le rail de montage des bobines ou des transformateurs, réalisant également ainsi la protection contre les contacts précitée De façon avantageuse, on forme sur la paroi postérieure des bottiers en matière isolante des surfaces contournantes servant de butées aux enveloppes feuilletées, les bottiers s'appuyant ainsi contre l'enveloppe et étant ainsi fixés ensemble avec les languettes enfilées entre la tête d'enroulement et le noyau feuilleté, La languette peut présenter une plus forte épaisseur de paroi que les autres parois du boîtier en matière isolante, les épaisseurs de paroi étant dimensionnées de façon à obtenir la rigidité diélectrique habituelle0 Les boîtiers en matière isolante peuvent présenter des saillies spéciales permettant la fixation des douilles d'extrémité de câbles et des cosses de raccordement électrique.Dans ce but, on peut mouler sur la paroi extérieure d'au moins un boîtier en matière isolante des pièces tubulaires présentant à leur partie inférieure une fente, et sur lesquelles on fixe les douilles d'extrémité de câbles par serrage, ces douilles enserrant fermement les extrémités des fils de bobi nageas Afin de faciliter l'introduction des fils de bobinage dans les pièces tubulaires fendues, il est recommandé de prévoir sous les fentes des pièces tubulaires, sur la paroi extérieure des boitiers en matière isolante, des ouvertures s'étendant en s'évasant Fiusqu'au bord de cette paroi extérieure.Dans un mode de réalisation préféré, un ergot à cliquet sert à la fixation des cosses de raccordement électrique, cet ergot étant moulé sur la paroi extérieure d'un bottier en matière isolante, et fixant la cosse de raccordement électrique dans sa position, après encliquetage0 Enfin, une forme de réalisation avantageuse consiste à prévoir des deux c8tés des boitiers en matière isolante des profils moulés qui viennent s'encastrer dans les ex extrémités recourbées d'un rail de montage de telle façon que les boîtiers s'appliquent fermement de façon parfaite sur le rail de montage. Outre la grande facilité de montage des boîtiers en matière isolante déjà mentionnée, et l'économie en pièces détachées par rapport aux constructions connues, les boîtiers en matière isolante peuvent rester inchangés si l'on modifie la hauteur des couches du noyau, ce qui implique une meilleure rationalisation0 C'est pourquoi une telle modification de la hauteur de couche du noyau est parfois voulue, les bobines d'auto-induction utilisées dans les lampes à décharges dans les gaz devant présenter des puissances réactives différentes à cause des différentes puissances de lampes, la hauteur des couches du noyau de la bobine doit donc être modifiée corrélativement. Dans les nouvelles bobines de l'invention, on modifie seulement la longueur d'isolation des encoches pour les faces de la bobine, Dans le cas des nouvelles bobines d'auto-induc- tion ou transformateurs, il est possible d'incorporer des enroulements autoporteurs, qui sont alors réalisés grâce à des bobineuses à haute vitesse. La mise en place des deux boîtiers en matière isolante sur les têtes d'enroulement de la bobine est automatiquement réalisée grâce à un appareil approprié, ce qui réduit considérabiement le temps de réalisation. On est ainsi arrivé à obtenir des gains de temps de travail de l'ordre de -35 % par rapport aux procédés de construction connus. En outre, les faces d'enroulement de la bobine sont recouvertes par les boîtiers en matière isolante de telle façon qu'au cours des processus de fabrication suivants il ne peut arriver aucun dommage à la bobine, ce qui permet d'ac contre la durée de vie et la fiabilité de la bobine d'autoinduction ou du transformateur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue latérale d'une bobine d'auto-induction selon l'invention la figure 2 représente une bobine selon la figure 1 vue de face à droite de l'axe de symétrie, et vue de face en coupe selon la ligne II-II de figure 1, à gauche de l'axe de symétrie la figure 3 est une vue latérale du corps de la bobine de la figure 1, en coupe selon l'axe longitudinal, les deux boftiers en matière isolante étant mis en place la figure 4 est une vue de face d0un bottier en matière isolante de la bobine de la figure 1 la figure 5 est une vue latérale en coupe transversale selon l'axe médian du boîtier en matière isolante de la figure 4 la figure 6 est une vue partielle en coupe et à une autre échelle de la paroi extérieure du bottier en matière isolante de la figure 4 la figure 7 est une vue latérale en coupe de la paroi extérieure du bottier en matière isolante selon la fig. 4; la figure 8 est une vue de dessus de la paroi arrière du boîtier en matière isolante selon la figure 4 ; et la figure 9 est une vue de dessous du bottier en matière isolante selon la figure 4. La bobine d'auto-induction 1 représentée sur les figures 1 et 2 comporte un noyau 2 formé de lamelles de tôle en forme de T, ce noyau portant un bobinage réalisé sous forme de bobine 4 autoportante. Le noyau 2 et la bobine 4 sont entourés d'une enveloppe 3 qui est également constituée de lamelles de tôle. L'enveloppe 3 et le noyau 2 sont maintenus ensemble par un rail de montage 6 dont les extrémités recourbées 7 viennent s'appliquer élastiquement dans des rainures 8 de forme correspondante pratiquées dans l'enveloppe 3. Les faces de la bobine entourées par le noyau 2 et l'enveloppe 3 sont isolées par rapport au noyau 2 et à l'enveloppe 3 par une isolation d'encoche, par exemple sous forme d'un revêtement en Presspahn. Cette isolation des faces de la bobine ne s'étend pas jusqu'au voisinage des têtes d'enroulement 9 qui font des saillies frontales au-delà du noyau 2 et de l'enveloppe 3 (voir figure 3). les têtes d'enroulement 9 reposent chacune dans un bottier en matière isolante 10, 11 mis en place de l'extérieur, qui recouvrentles têtes d'enroulement et les isolent aussi bien par rapport au noyau feuilleté 2 que par rapport à l'extérieur. Dans ce but, les bottiers en matière isolante 10, 11 sont réalisés chacun en une seule pièce avec une première partie isolante 12 isolant la tête d'enroulement 9 par rapport au noyau 2, et avec une deuxième partie isolante 13 recouvrant la tête d'enroulement 90 Comme on le voit en particulier d'après les figures 3 à 5 et 8, 9, la première pièce isolante 12 se compose d'une languette disposée dans la paroi arrière de chaque boîtier 10 et 119 cette languette étant séparée des parties de paroi latérales du bottier par des ouvertures 14. La languette 12 présente une épaisseur quelque peu plus grande que celle des autres parties du bottier 10 ou 11 ; le bottier étant mis en place, cette languette pénètre dans l'est pace intermédiaire compris entre la tete d'enroulement 9 et le noyau 2, ce qui apparatt plus clairement sur la figure 3. De chaque côté des bottiers en matière isolante 10, 11, on moule des profils 15 qui viennent s'appliquer sous les extrémités recourbées 7 du rail de montage 6, de façon que les bottiers en matière isolante 10,11 soient parfaitement fixés. En outre, les boîtiers en matière isolante 10, 1' pre- sentent sur leur paroi postérieure des surfaces contournnntes 16 servant de butées à l'enveloppefei;;iiletée 3, de façon que les bottiers 10, 11 maintenus par les lan guettes 12 sur les têtes d'earoulement 9 s'appuient sur l'enveloppe feuilletée 3, ce qui permet une fixation parfaite des bottiers en matière isolante sur l'enveloppe 3. le rail de montage 6 recouvre également l'ouverture inférieure 17 des bottiers en matière isolante 10,11 ce qui fait que les têtes d'enroulement 9 sont recouvertes de tous cotés sans possibilité de contact. On moule sur la paroi extérieure 18 du boîtier en matière isolante 10 des pièces tubulaires 19 présentant une fente 20 à leur partie inférieure (figure 6) et sur lesquelles on fixe par serrage des cosses de câbles 21, comme on peut le voir d'après la figure 7, ces cosses étant fermement fixées sur les extrémités des fils d'enroulement 22. En dessous des fentes 20 des pièces tubulaires 19, on prévoit sur la paroi extérieure 18 du bottier en matière isolante 10 des ouvertures 220 s'étendant en s'évasant jusqu'au bord de la paroi extérieure, ces ouvertures facilitant au montage l'introduction des fils d'enroulement 12 dans les fentes 20 des pièces tubulaires 19. En outre, on moule sur la paroi extérieure 18 du bottier en matière isolante 10 un ergot 23 à cliquet qui sert à fixer bien en place une borne de raccordement 24 sur le rail de montage 6, de la façon découlant des figures 1 et 2. Dans ce but, l'ergot 23 fait saillie dans un renfoncement correspondant de la borne de raccordement 24 reposant sur le rail de montage 6. La borne de raccordement 24 comporte des vis 25 ou des contacts par pincement pour le raccordement du réseau et de la charge ; elle comporte en outre des vis 26 servant à serrer les extrémités extérieures 27 des cosses 21. in outre, les cosses 21 comportent des appendices postérieurs 28 qui referment la fente 20 de la pièce tubulaire 19 correspondante lors du serrage et procurent en outre à la cosse 21 une assise se sur la pièce tubulaire 19 associée. les boetiels er matière isolante lu, il comportent à leur partie supérieure, pratiquement au milieu de la paroi postérieure, une ouverture 30 servant à fixer une garniture d'entrefer non représentée sur le dessin. les dimensions des évidements 14 de la paroi postérieure des bottiers en matière isolante 10,11 sont choisies de façon à correspondre au moins à la section de l'enroulement, y compris l'isolant de fente de la bobine 4, de façon que l'on puisse sans gêne mettre en place sur les têtes d'enroulement 9 les bottiers en matière isolante 10, 11. R il V t; k T O c > R ss 1 Bobine d'auto-induction ou transformateur, en particulier ballast pour des lampes à décharge dans les gaz, avec un noyau en forme de T et une enveloppe en forme de U entourant celui-ci, les deux étant réalisés en lamelles de tale et comportant également un enroulement disposé sur le noyau et conformé en bobine isolée de tous c8tés, caractérisée par le fait que les tettes d'enroulement (9) reposent chaque fois dans les boîtiers particuliers en matière isolante (10,11) mis en place de l'extérieur, ces boîtiers étant réalisés chaque fois en une seule pièce avec une première pièce isolante (12) isolant a tête d'enroulement (9) par rapport au noyau (2) et avec une deuxième pièce isolante (13) recouvrant la tête d'enroulement (9). 2 Bobine d'auto-induction ou transformateur, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les bot- tiers en matière isolante comportent chaque fois une languette ( (12) moulée formant la première partie isolante, cette languette étant disposée vis-à-vis et à distance de la paroi extérieure (18) du boîtier et pouvant être-insérée dans l'espace intermédiaire compris entre le noyau et la tête d'enroulement, depuis une face. 3. Bobine d'auto-induction ou transformateur selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la languette (12) repose dans la paroi postérieure du bottier en matière isolante 4. Bobine d'auto-induction ou transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que l'on forme sur la paroi postérieure du bottier en matière isolante des surfaces contournantes (16) servant du butées à l'enveloppe feuilletée (3). 5. Bobine d'auto-induction ou transformateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait que la languette (12) présente une épaisseur de paroi supérieure à celle des autres parois dru bottier en matière isolante. -6. Bobine d'auto-induction ou transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que l'on moule sur la paroi extérieure (18) d'au moins un des bottiers en matière isolante (10) des pièces tubulaires (19) , qui présentent à leur partie inférieure une fente (20) et sur lesquelles on fixe par serrage des cosses de câbles (21) qui enserrent fermement les extrémités des fils dtenroulement (22) 7 Bobine d'auto-induction ou transformateur selon la revendication 6, caractérisée par le fait que l'on prévoit sous les fentes (20) des pièces tubulaires (19), sur la paroi extérieure (18) du boîtier en matière isolante (10) des évidements (220) s'étendant en s'évasant jusqu'au bord de cette paroi extérieure 8.Bobine d'auto-induction ou transformateur selon l'une quelconque des-revendications précédentes caractérisée par le fait que l'on moule sur la paroi extérieure (18) d'un bottier en matière isolante (10) un ergot (23) à cliquet, qui, après encliquetage, fixe en position une borne de raccordement électrique (24). 9o Bobine d'auto-induction ou transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'on moule sur les deux faces des boîtiers en matière isolante (10,11) des profils (15) qui viennent s'appliquer dans les extrémités recourbées (7) d'un rail de montage (6)e lOa Bobine d'auto-induction ou transformateur selon-lwune quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la paroi extérieure du bottier en matière isolante présente chaque fois un évidement (30) servant à la fixation d'une garniture d'entrefer,