Brevet FR2354279A1 — publié le 19780106

La présente invention se réfère aux procédés pour la réalisation d'enroulements de bandes2 notamment de bandes de tôles en vue de la fabrication de transformateurs. On connait déjà plusieurs procédés pour constituer des circuits magnétiques formés de bande tôle enroulée autour d'un bobinage. Ces procédés sont les suivants On enroule une bande de tole autour d'un mandrin, cette bande étant recuite, on la colle et ensuite on la scie en deux parties égales pour obtenir deux demi tores afin de les monter autour des bobines du transformateur. Ce procédé nécessite quatre à cinq opérations et il conduit à des prix de revent trop élevés. Suivant un autre procédé , on enroule la bande de tAle autour du bobinage fermé à l'aide d'un tube ( ou deux demi tubes ) placé autour d'un des cotés du bobinage. On fixe l'extrémité de la bande sur ce tube que l'on fait ensuite tourner afin que la bande s enroule sur celui-ci en utilisant une machine spéciale. Le tube reste sur le bobinage et ce procédé présente l'inconvénient que les extrémités du tube dépassent de chaque côté de la bande de tore, d'où un encombrwt trop grand pour les petits transformateur s. Un autre procédé consiste à former un enroulement de la bande de tole sur un mandrin et à réaliser ensuite le bobinage au moyen d'une machine à bobiner 7ln tore comportant une navette sur laquelle est pré-enroulé le fil de bobinage. Ce procédé présente l'inconvénient de ne pas pouvoir etre appliqué à la fabrication de petits transformateurs, le trou central du circuit magnétique étant d'un diamètre insuffisant pour le passage de la navette de fil. L'invention a pour objet un procédé permettant d'éviter cet inconvénient et d'obtenir en outre divers avantages tels que réduction du gaspillage de matières : tôle magnétique, fil de cuivre, tout en multipliant la puissance par un coefficient d'environ 2 pour un même.encombrement de l'appareil. Ce procédé consiste à enrouler la bande sur un mandrin, à enlever le mandrin,à fixer l'extrémité libre de la bande sur un noyau sur lequel doit être effectué l'enroulement, ce noyau étant de section plus petite que celle du mandrin et étant disposé à l'intérieur de l'enroulement réalisé autour du mandrin et à dérouler la bande en la tirant en sens inverse de celui de l'enroulement sur le mandrin, le nombre de spires de l'enroulement ainsi effectué sur le noyau étant le même que celui des spires sur le mandrin. La Demanderesse a constaté le phénomène suivant sur lequel est basé ce procédé. Lorsqu'on enroule une bande A, ou un fil, sur un mandrin M en rotation de diamètre X ( figure 1 ) et que cet enroulement comporte un nombre de tours Y, que l'on retire ensuite ce mandrin pour y substituer un mandrin M' de diamètre 2 ( figure 2 ), au centre ou sur le côté intérieur du premier enroulement en fixant le début de la bande sur le mandrin M' ( figure 3) et que l'on déroule la bande en sens inverse pour épouser le diamètre 2 du mandrin M' ( figure 4 ),on aura toujours le nombre de tours Y. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé qui comporte un mandrin sur lequel est effectué l'en- roulement de la bande et un noyau disposé intérieurement au mandrin, ce mandrin coulissant suivant son axe après fin de l'enroulement pour permettre l'enroulement définitif de la bande sur le noyau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le noyau est constitué par une carcasse de transformateur, la bande passant au travers de cette carcasse sur le bobinage électrique prévu sur cette dernière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est relative à une forme de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, cette forme de réalisation étant donnée à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins ci-joints qui montrent - Figure5,une vue d'ensemble en élévation avec coupes du dispositif, - Figure 6, une vue en coupe transversale suivant II-II de la figure 1, - Figure 7, une vue de détail d'une carcasse de transformateur devant etre munie de son circuit magnétique, - Figure 8, une vue de détail du dispositif d'aiguillage de la bande vers la carcasse, - Figure 9, une vue de détail d'un mode d'accrochage de la bande sur la carcasse. Dans le mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention représenté sur les dessins, le bobinage 1 est réalisé sur une carcasse 2 dont la section peut être circulaire ou polygonale, telle que carrée ou rectangulaire. Cette carcasse présente en 3 un dispositif permettant l'accrochage de l'extrémité de la bande de tôle sur la carcasse - un mode de réalisation de ce dispositif d'accrochage sera décrit plus en détail par la suite. La bande 5 de largeur désirée provient d'un appareillage, non représenté, comportant un enrouleur-dérouleur automatique avec système d'actionnement pneumatique ou hydraulique. Cette bande passe entre les guides 6 et, sur son trajet, sont interposés des galets d'entrainement 7 et de limitation de couple 7a. Elle passe ensuite au travers d'une cisaille 14 actionnée par un vérin agissant sur une crémaillère 20 en prise avec un pignon 21 actionnant par un excentrique 22 le coulisseur 23 porte-poinçon. La bande 5 traverse la carcasse 2 sur laquelle on a préalablement mis en place l'enroulement électrique 1. Cette carcasse est montée sur un porte-bobine 13. La bande vient ensuite s'enrouler sur le mandrin 8 qui comporte des galets moteurs d'entraînement 9 coopérant avec des galets 10 montés fous et qui sont soumis à l'action de ressorts ou de vérins 11. Ces galets 10, disposés en regard de chaque galet moteur 9, permettent de plaquer la bande de tôle sur le mandrin 8 et d'entraîner ladite bande. Les galets d'entraînement 9 tournent légèrement plus vite que le jeu de galets 7-7a, afin qu'après quelques tours, la bande de tôle se serre sur le mandrin 8. Lorsque le nombre de tours désiré est atteint, un dispositif électro-mécanique comprenant un vérin 24 et un embiellage 25 agit par un bec 12 sur la bande, à la façon d'un aiguillage. Sous l'effet de cette action, la bande est dirigée vers l'intérieur du mandrin et elle passe dans des conduits 26 - 26a pour être accrochée en 3 sur la carcasse 2. La bande étant accrochée, un dispositif électrique coupe l'alimentation du ou des moteurs d'entraînement des galets 9 dont le sens de rotation étaitins l'exemple représenté, le sens horaire. A ce stade des opérations, le mandrin 8 s'escamote en se déplaçant suivant son axe. A cet effet le mandrin coulisse sur des colonnes 27 sous l'action d'un vérin 28. L'enrouleur-dérouleur placé en amont de l'appareillage assure le déroulement de la bande qui se réenroule sur la bobine magasin dans le sens antihoraire. Le tore formé primitivement sur le mandrin diminue de diamètre, les spires de la bande glissent l'une sur l'autre, en même temps que ladite bande s'enroule en se serrant sur le bobinage 1 et la carcasse 2, le début de la bande restant toujours accrochée sur ladite carcasse. Comme exposé ci-dessus,le nombre de tours formé reste toujours le même que celui réalisé lors de l'enroulement sur le mandrin 8. On coupe ensuite l'extrémité de la bande à l'aide de la cisaille 14. Cette extrémité, qui constitue la fin de l'enroulement de la bande sur la carcasse,est soudée par point sur le circuit forme. Le transformateur terminé est éjecté du porte-bobine 13 par des poussoirs 15 actionnés par un vérin 29. La mise en place du porte-bobine 13 et son retrait s'effectuent eux-mêmes par un vérin 30 par l'intermédiaire de tiges 31. Comme indiqué ci-dessus, on peut utiliser tout moyen convenable pour la fixation de la bande sur la carcasse . On peut notamment, comme représenté sur la figure 9, prévoir en bout de la bande une languette 31 qui s'engage dans une lumière, elle-même prévue sur la carcasse dans une surépaisseur 32 de cette dernière- un coup de poinçon 33, pouvant être obtenu comme la languette 31 par passage dans la cisaille 14, assure le verrouillage de la languette dans la carcasse. Toutes les opérations qui viennent d'être décrites peuvent s'effectuer automatiquement ou semi-automatiquement à l'aide de dispositifs de tout type connu. Le procédé suivant l'invention ainsi que le dispositif pour sa réalisation peuvent être utilisés pour la réalisation de transformateurs de tout type voulu et notamment de transformateurs à deux circuits magnétiques. Dans ce dernier cas, l'enroulement de la bande de talle sur le bobinage s'effectue en deux fois en retournant la carcasse après réalisation du premier enroulement formé. REVENDICATIONS 1) Procédé pour l'enroulement de bandes continues, notamment de tolets pour la fabrication de transformateurs, qui consiste à amener la bande en la faisant passer au travers de la carcasse du transformateur sur les spires du bobinage électrique, à enrouler la bande sur un mandrin, à fixer l'extrémité libre de la bande sur le support du bobinage du circuit électrique et à dérouler la bande en formant ainsi autour du bobinage l'enroulement du circuit magnétique dont le nombre de spires est le meme que celui des spires sur le mandrin, ces deux opérations étant effectuées dans le meme ensemble. 2) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1, caractérisé en ce qui comporte des moyens pour l'amenée de la bande continue au travers de la carcasse du transformateur sur les spires du bobinage électrique, un mandrin sur lequel s'effectue l'enroulement de la bande, ce mandrin coulissant suivant son axe après fin de l'enroulement pour permettre llenroule- ment définitif de la bande autour du bobinage 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mandrin comprend des couples de galets moteurs et presseurs entre lesquels passe la bande et dont les axes sont répartis suivant des cercles concentriques au mandrin, des moyens pour déplacer le dit mandrin suivant son axe après obtention du nombre de spires voulu pour l'enroulement, des moyens pour amener l'extrémité libre de la bande sur la carcasse du transformateur et des moyens pour fixer cette extrémité sur ladite carcasse et permettre l'enroulement de la bande sur le bobinage électrique. 4) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les galets presseurs sont montés sur des ressorts ou des vérins exerçant une poussée réglable. 5) Dispositif suivant les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le mandrin est monté sur un vérin disposé suivant son axe. 6) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, carac térlsé en ce qu'il comporte un organe tel qu'un bec mobile actionné par un vérin aiguillant l'extrémité libre de la bande vers des guides la dirigeant vers le noyau ou carcasse. 7) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la bande est fixée sur le noyau ou carcasse par engagement à languette et lumière. 8) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le noyau ou carcasse est monté sur un support actionné par un vérin pour l'amener en position d'enroulement et pour son éjection après fin de l'enroulement.