Brevet FR2335924A1 — publié le 19770715

L'invention concerne un équipement pour la construction de transformateurs, d'inductances, de réactances et de selfs, et, se rapporte plus précisément à un dispositif pour la fabrication d'enroulements continus. L'invention peut être utilisée dans la construction électromécanique, pour la fabrication de gros transformateurs de puissance, de dispositifs à induction etc... On connaît un procédé et un dispositif pour la fabrication d'enroulements continus (brevet de République Fédérale Allemande nO 1190562) comportant un mandrin et des éléments d'appui, qui sont constitués par des rangées de garnitures en bois, réalisées en forme de segments annulaires montés sur le mandrin. Les éléments d'appui précités sont installés à la place des spires encore absentes du fil et remplacés au cours de l'enroule.- ment par des segments encore plus bas. Une telle construction assure a mise en place d'enroulements continus de forte section transversale sans brasage des fils entre les sections, mais dans ce cas on est obligé de surmonter une série de difficultés - le fil dans le plan de la section à enrouler est posé à la main, ce qui devient, dans la pratique inadmissible pour une forte section transversale de la spire; - la pose de la dernière spire intérieure est malaisée, car lorsque la section du fil dépasse les dimensions admissibles l'interstice entre le mandrin et l'avant-dernière spire peut s'avérer insuffisant:: - â chaque diamètre de l'enroulement et å chaque dimension de la spire doit correspondre un jeu déterminé d'éléments d'appui; - l'absence de tassement des spires au cours de l'enroulement influe défavorablement sur la qualité des enroulements, car lorsque la section du fil est quelque peu inférieure å la dimension admissible, l'enroulement est enroulé avec du mou; - la mise en place et la dépose des éléments d'appui temporai res réalisés en forme de garnitures en bois sont effectuées à la nain, ce qui est un processus exigeant une main-d'oeuvre considérable et des pertes de temps supplémentaires. On connait un dispositif pour la fabrication d'enroulesents cpntinus (certificat d'auteur de l'URSS NO 373779 du 27.9.1969) comportant un mandrin pour l'enroulement du fil sur celui-ci, le dit mandrin étant installé sur une embase tournante de la machine d'enroulement, et des éléments d'appui, fixés suivant le périmètre du mandrin et réalisés en forme de plaques.Pour le déplacement vers l'axe du mandrin des éléments d'appui d'extrémité s'appuyant sur le côté d'extrémité de la spire, lors de l'enroulement des spires à partir du diamètre externe en allant vers le diamètre interne, chaque élément d'appui est sollicité élastiquement par l'intermédiaire d'un pignon et d'une crémaillère, tandis que sur une console portant l'embase tournante est fixée une came coopérant par l'intermédiaire d'un levier etune tringle, avec ladite crémaillère en interrompant son engrènement avec le pignon lors de l'avance du fil vers l'élément d'appui. La pose du fil est assurée par les éléments d'appui supérieurs, qui s'appuient sur la spire par en haut et qui sont également sollicités élastiquement et se déplacent périphériquement avec le fil à enrouler. Les éléments supérieurs amènent progressivement par compression le fil de la premire spire à la position correspondant sa position permanente dans la section de l'enroulement. Les é1é- ments d'appui d'extrémité sont alors repoussés vers l'axe du mandrin. Ensuite, au cours de la pose de la première spire, les éléments d'appui d*extrémité sont appliqués contre le périmètre interne du fil â enrouler, tandis que les éléments d'appui supérieurs montent pendant leur mouvement circulaire. Une telle position des éléments d'appui est assurée par la disposition et la forme des cames précitées. Lors de l'enroulement de la seconde spire, les éléments d'appuis d'extrémité n'arrivent pas jusqu' leur position initiale correspondant au diamètre interne de la spire extérieure, tandis que les éléments d'appui supérieurs reconencent de nouveau à serrer le fil en l'amenant à la position correspondant à la seconde spire, etc; le processus recommence de la même façon que pour l'enroulement de la première spire. L'enroulement de la troisième spire et des spires suivantes est analogue à l'enroulement de la seconde spire. Après l'enroulement d'une section paire, la machine est arrêtée, on réalise la transition, on pose des garnitures d'espacement et on enroule la section suivante suivant l'ordre en allant du dia mètre intérieur vers le diamètre extérieur. Une telle construction du dispositif est prévue pour bobiner des enroulements continus en fil non rigide seulement. Le dispositif ne peut être utilisé lorsqu'on veut fabriquer des enroulements continus présentant une forte dimension radiale et enroulées à partir de plusieurs fils en parallèle ou en fil & forte section transversale. On s'est proposé de mettre au point un dispositif pour la réalisation d'enroulements continus permettant d'obtenir des enroulements de forte dimension radiale â partir d'un fil suffisamment rigide, & forte section, par exemple multiple ou transposé. Le problème posé est résolu en ce que dans un dispositif comportant un mandrin pour l'enroulement du fil, fixé sur l'embase tournante d'une machine à bobiner, des éléments d'appui pour la pose du fil, disposés d'une manière uniforme suivant le périmètre du mandrin, selon l'invention, les éléments d'appui sont réalisés sous forme de deux groupes, qui sont installés sur des consoles à disposition radiale par rapport au mandrin et entre lesquels sont posées les spires du fil, les éléments d'appui d'un groupe formant la spire externe de l'enroulement étant fixés rigidement sur les consoles, tandis que les éléments d'appui de l'autre groupe, formant les spires suivantes, sont montés mobiles sur les consoles correspondantes. I1 est avantageux que les éléments d'appui de l'un des groupes soient assemblés et réalisés en forme d'un anneau d'appui com mun. Il est préférable que chaque élément d'appui de l'autre groupe soit réalisé en forme de came se déplaçant le long de la console correspondante. Il est également avantageux que chaque came possède deux surfaces parallèles d'appui, de formage et de travail, décalées par gradin d'une grandeur correspondant â la section de la spire à enrouler, celle-ci étant disposdeisur la surface de formage tandis que celle qui a été préalablement enroulée est serrée par la surface de travail de la came. Le dispositif pour la fabrication des enroulements continus proposé permet d'obtenir des enroulements de forte dimension radiale à partir d'un fil suffisamment rigide, possédant une forte sec tion, par exemple multiple ou transposé, car la présence de deux groupes d'éléments d'appui, leur disposition et la réalisation de leur forme procurent un serrage suffisant des spires de l'enroulement enroulées en section, ainsi qu'une surface d'appui pour la spire nouvellement formée. I1 en résulte que, la qualité des enroulements est sensiblement améliorée et que le travail nécessaire pour leur fabrication est réduit. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 représente la vue d'ensemble en coupe longitudinale du dispositif suivant l'invention, - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig.l montrant la disposition des consoles par rapport au mandrin, selon l'invention; - la Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 2 montrant les consoles; - les Fig. 4, 5, 6 expliquent le schéma du processus de bobinage des spires consécutives de ltenroulement. Le dispositif pour la fabrication d'enroulements continus comporte un mandrin 1 (Fig.l), fixé sur l'embase tournante 2 d'une machine à bobiner. Des consoles 3 sont fixQes sur la surface inférieure d'un anneau 4 et sont raccordées au mandrin au moyen de plaques mobiles 5 â mouvement radial. Chaque console 3 se compose d'un levier 6, aux extrémités duquel se trouvent des appuis 7, 8, pour un guide 9 de la console 3. Les éléments d'appui d'un groupe sont rassemblés et réalisés en forme d'anneau d'appui 10, qui est fixé sur les consoles 3 & l'aide de plaques 11. Les éléments d'appui de l'autre groupe sont réalisés sous forme de cames 12, chacune desquelles est installée sur le levier 6 correspondant et le guide 9 de la console 3. Sur chaque came 12 sont prévues deux surfaces d'appui parallèles; celle de formage 13 et celle de travail 14. Des vis 15 sont fixées sur l'anneau 4. La spire extérieure 16 est resserrée par la surface de travail 14 de la came 12 contre l'anneau d'appui 10. La spire ultérieure 17 est posée sut la surface de formage 13 décalée en gradin par rapport à la came 12. La première section enroulée 18 de l'enroulement est posée sur l'embase tournante 2 de la machine à bobiner autour du mandrin 1. Le nombre de consoles 3 est déterminé dans chaque cas concret par la construction de l'enroulement. La Fig.2 représente huit consoles 3 disposées radialement sur le mandrin 1 et raccordées & celui-ci & l'aide de plaques mobiles 5. Dans les rainures desdites plaques sont engagées des saillies correspondantes 19 du mandrin 1. Les trois vis 15 sont réparties uniformément sur la circonférence du mandrin 1. La Fig. 3 représente la position relative de la came 12 et de l'anneau d'appui 10 par rapport à la spire extérieure 16 enroulé et la spire consécutive nouvellement formée 17, ainsi que leur fixation sur la console 3. Les Fig .4, 5, 6 représentent schématiquement la position consécutive des spires du fil bobinées au cours de la formation d'une section de l'enroulement. Dans ce cas les lettres a, b, c, d, e, f, g, h, désignent les positions qu'occupe consécutivement la spire lors de la formation d'une section de l'enroulement. La Fig. 4 montre la spire extérieure 16 sur la surface de formage 13 des cames 12. La Fig. 5 montre la spire extérieure 16, serrée contre la sur- face de travail 14 de la came 12 à l'état correspondant à sa position permanente dans la section de l'enroulement. La Fig. 6 représente la spire consécutive 17 sur la surface de formage 13 des cames 12, et la spire externe 16 en position représentée sur la Fig. 5. Sur l'embase tournante 2 (Fig.l) de la machine à bobiner est fixé le mandrin 1. Dans ce cas on détermine le diamètre du mandrin 1 et le nombre d'éléments d'appui, dans chaque cas concret, par la construction de ltenroulement que l'on veut obtenir. Ensuite, en se servant d'une grue, on installe, sur l'embase tournante 2 de la machine à bobiner, le dispositif pour la réalisation des enroulevents continus et on le règle en le centrant par rapport à l'axe du mandrin 1 au moyen des plaques mobiles 5 (Fig.2). Après l'installation et le réglage du dispositif, on fixe l'anneau d'appui 10 (Fig.1) par rapport au mandrin 1 et on fixe les consoles 3 à l'aide des plaques il; le diantre interne de l'anneau d'appui 10 doit correspondre alors au diamètre externe de ltenroulerent. Les consoles 3 sont installées entre les plaques mobiles 5 par rapport au mandrin 3 (Fig.2 > . Les cames 12 (Fig.3) sontdécalées sur le guide 9 jusqu'8 ce que la surface de travail 14 de la came 12 vienne en appui sur l'an- neau d'appui 10. Sur l'embase tournante 2, on fixe l'extrémité du fil. On enclenche la machine à bobiner et on pose la spire externe sur la surface de formage 13 des cames 12, la spire externe 16 sur la section comprise entre a à f (Fig.4). On arrête la machine à bobiner. On déplace progressivement les cames 12 (Fig.3) sur le fluide 9 vers l'axe du mandrin 1, en posant la spire externe 16 dans le plan de la section et en la serrant contre l'anneau d'appui 10 sur la section comprise entre a et h (Fig.5). On enclenche la machine à bobiner et sur la surface de formage 13 de la came 12 (Fig.6), on pose la spire suivante 17 sur la section allant de a à h. On arrête la machine å enrouler. On déplace progressivement les cames 12 (Fig.3) sur le guide 9 vers l'axe du mandrin 1 en posant la spire consécutive 17 dans le plan de la section et en la serrant contre la spire externe préalablement posée. Au cours du bobinage des spires d'une section, le cycle est répété; on assure ainsi la pose consécutive des spires dans le plan de la section et le serrage du fil sur le périmètre de la spire. Avant d'enrouler la seconde section, on déplace le dispositif le long de l'axe du mandrin 1 (Fig.1) à l'aide des vis 15, on réalise la transition vers la section suivante et on enroule une nouvelle section en allant maintenant du diamètre interne de l'enrou- lement vers le diamètre externe. Le bobinage de la troisième section est analogue à celui de la première section, tandis que le bobinage de la quatrième est analogique à celui de la seconde section etc... Ainsi, le dispositif proposé pour la préparation des enroulements ininterrompus permet d'obtenir des enroulements à forte dimension radiale à partir d'un fil suffisamment rigide, d'une forte section, par exemple multiple ou transposé. La présence de deux groupes d'éléments d'appui, leur disposition rationnelle et la forme de réalisatior rtocurent un serrage suffisant des spires formant une section de l'enroulement, ainsi qu'une surface d'appui pour la spire nouvellement formée. I1 en résulte qu'on améliore considérablement la qualité des enroulements et on réduit la main d'oeuvre nécessaire pour leur fabrication. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fabrication d'enroulements continus comportant un mandrin pour le bobinage du fil fixé sur l'embase tour riante d'une machine & bobiner des éléments d'appui pour la pose du fil, disposés d'une manière uniforme sur la circonférence du mandrin, caractérisé en ce que les éléments d'appui sont réalisés sous forme de deux groupes, qui sont installés sur des consoles disposées radialement par rapport au mandrin et entre lesquelles sont posées les spires du fil, les éléments d'un groupe formant la spi re externe de l'enroulement étant montés rigidement sur les consoles, tandis que les éléments d'appui de l'autre groupe, formant les spires consécutives, sont installés mobiles sur les consoles correspondantes. 2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'appui d'un groupe sont assemblés et réalisés en forme d'un anneau d'appui colmaun. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément d'appui de l'autre groupe est réalisé en forme de came se dEplaçamt le long de la console correspondante. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque came possède deux surfaces d'appui, une surface de formage et une surface de travail décalées en gradin d'une grandeur correspondant A la section de la spire à enrouler, la spire à enrouler étant posée sur la surface de formage tandis que la spire préala blement enroulée est serrée contre la surface de travail de la came.