Brevet FR2379893A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de réalisation d'enroulements pour transformateurs, bobines d'inductance et appareils analogues, notamment à partir d'un conducteur à section rectangulaire. Les enroulements des appareils tels que transformateurs, bobines dtinductance, etc. insérés dans des réseaux de distribution électrique doivent être en mesure de supporter les effets de force mécaniques des courants de court-circuit particuliers aux réseaux en question. Le courant de court-circuit à supporter est généralement normalisé à un niveau suffisant pour lequel il faut que le constructeur établisse la rigidité mécanique. Les forces de court-ciccuit étant de nature vibratoire et l'enroulement renfermant dans ses isolations, de fil et autres, une part importante de matériau organique compressible, il pourrait intervenir, sous l'action de courants de court-circuit, un desserrage dudit enroulement dans ses sup ports,à la suite de quoi les forces vibratoires parviendraient à le détruire, tout au moins quant à l'isolation de son conducteur et/ou de ses couches. Pour prévenir ce processus, on a l'habitude de précomprimer axialement de tels enroulements sous une plus grande force que celle à laquelle on peut s'attendre dans un court-circuit, si bien que les éléments compressibles intéressés sont d'avance soustraits en toute certitude à la variation de longueur. I1 ne peut ensuite plus se produire de desserrage de l'ensemble de l'enroulement par l'effet de forces de courant de court-circuit. Cette opération avait lieu jusqu'à présent sur des presses particulières actionnées mécaniquement par des broches ou pneumatiquement ou hydrauliquement une fois que l'enroulement avait été réalisé serré sur le banc de bobinage au moyen d'un dispositif de freinage agissant sur le fil tiré en continu. On connatt déjà, par le brevet allemand en publication formelle nO 2 530 312, un dispositif de réalisation des enroulements de grands transformateurs qui absorbe d'avance au moins une partie de la compressibilité axiale sur le banc de bobinage, le conducteur qui arrive justement à la semelle, au gabarit de bobinage ou à la couche ou bobine précédemment constituée étant serré axialement en continu contre la spire déjà enroulée devant. Ce dispositif nécessite une relativement grandeaoe et n'est par conséquent utilisable que sur les bancs de bobinage pour grands transformateurs. I1 permet bien d'absorber d'avance une grande partie de la compressibilité, ce qui ménage considérablement l'isolant, mais il ne dispense pas toujours d'une compression axiale ultérieure. L'invention a pour objet un procédé et un dispositif qui, même pour de petits transformateurs, rendent au banc de bobinage l'enroulement directement insérable, c'est-à-dire le dotent aussi de la précompression nécessaire de façon à pouvoir supprimer cette opération supplémentaire avec le double transport et le double empilage ou stockage intermédiaire qu'elle entrasse pour les enroulements finis de bobinage.Les enroulements restés ouverts et sans protection sont, on le sait, des éléments très délicats dans lesquels toute légère détérioration de l'isolant ou pénétration d'une particule métallique telle qu'une limure de fer peuvent condamner le transformateur à une défaillance totale que l'on ne reconnaît pas toujours dès le contrôle final en usine et qui peut ne se manifester éventuellement que plus tard en engendrant de graves dommages. Beaucoup plus sûr à cet égard et d'application plus simple et moins coûteuse, le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on enroule sous une tension préalable réglable le conducteur, d'un frein de traction pneumatique ou hydraulique sur un gabarit de bobinage composé d'un mandrin écartable à diamètre réglable, le frein de traction étant disposé sur un support guidé automatiquement suivant la pente des spires, et 1 1on pré comprime axialement, au moyen d'un anneau de serrage déplaçable en translation axiale sur le mandrin écartable et soumis pneumatiquement ou hydrauliquement à une force, la couche et/ou la bobine terminées d'enroulement. Dans un mode de réalisation préféré, on mesure continuellement de façon électronique la variation de longueur de l'enroulement pendant le processus de compression. Le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé par le fait qu'il comporte, comme gabarit de bobinage, un mandrin écartable de diamètre réglable, qu'un frein de traction mené avec une avance imposée-agit sous une traction réglable sur le.fil d'arrivée et que l'enrouleuse comporte, intégré à elle, un dispositif de compression axial par lequel la couche et/ou la bobine terminées d'enroulement sont précompressibles axialement par l'intermédiaire d'un anneau de serrage déplaçable en translation axiale sur le mandrin écartable. Suivant d'autres particularités possibles de l'invention : le frein de traction et le dispositif de compression sont actionnés pneumatiquement ou hydrauliquement un dispositif électronique de mesure de longueur de couche ou de bobine est adjoint au dispositif principal. L'invention sera mieux comprise à l'aide de a description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, dont la figure unique est une vue de dessus d'un dispositif selon ladite invention. Au bloc de machine 1, groupant le moteur d'entraînement et le réducteur de vitesse de la broche d'enroulement 2 et de la broche d'entratnement 3 du support de fralnage et guidage 4, est accolé à droite, avant la broche d'enroule ment 2, un dispositif de compression 5 actionné de préférence par voie pneumatique ou hydraulique et permettant de comprimer axialement, par l'intermédiaire de l'anneau de serrage 6 glissant sur le mandrin écartable 7 de diamètre réglable, la couche d'enroulement ou l'enroulement terminés sur ledit mandrin 7 . Un disque latéral 8 maintenu sur la broche d'enroulement 2 et comportant en même temps un dispositif d'entraSnement du fil sert de contre-appui pour le processus de compression. La rotation de la broche 2 a pour effet de dérouler le fil du tambour d'alimentation 9 à travers le rouleau d'alignement et de renvoi 10, puis le frein de traction et guidage commandé en déplacement axial par le support 4, si bien que ce même fil se trouve déjà enroulé en appui latéral étroit et sous une ferme traction sur le mandrin écartable 7 La machine se commande de la manière habituelle au moyen d'un coffret de manoeuvre 12 suspendu à une potence orientable 11. Les deux coquilles 13 font partie du dispositif électronique de mesure par lequel on surveille la variation de longueur de l'enroulement lors de la compression. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'enroulements pour transformateurs, bobines d'inductance et appareils analogues, notamment à partir d'un conducteur à section rectangulaire, caractérisé par le fait que l'on enroule sous une tension préalable réglable le conducteur, d'un frein de traction pneumatique ou hydraulique sur un gabarit de bobinage composé d'un mandrin écartable à diamètre réglable, le frein de traction étant disposé sur un support guidé automatiquement suivant la pente des spires, et l'on précomprime axialement au moyen d'un anneau de serrage déplaçable en translation axiale sur le mandrin écartable et soumis pneumatiquement ou hydrauliquement à une force, la couche et/ou la bobine terminées d'enroulement. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on mesure continuellement de façon électronique la variation de longueur de l'enroulement pendant le processus de compression. 3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait qu'il comporte, comme gabarit de bobinage, un mandrin écartable à diamètre réglable, qu'un frein de traction mené avec une avance imposée agit sous une traction réglable sur le fil d'arrivée et que l'enrouleuse comporte, intégré à elle, un dispositif de compression axial par lequel la couche et/ou la bobine terminées d'enroulement sont précompressibles axialement par l'intermédiaire d'un anneau de serrage déplaçable en translation axiale sur le mandrin écartable. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le frein de traction et le dispositif de compression sont actionnés pneumatiquement. 5. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le frein de traction et le dispositif de compression sont actionnés hydrauliquement. 6. Dispositif selon l'une quelconqiE des revendications 3 à 5 caractérisé par le fait qu'un dispositif électronique de mesure de longueur de couche et/ou de bobine lui est adjoint.