Brevet FR2369668A1 — publié le 19780526

La présente invention se rapporte à une pièce d'isolement et de séparation pour isoler et séparer axialement les conducteurs de bobines notamment des bobines cylindriques pour fours à creusets à induction, et elle concerne également leur procedé de fabrication. Il est déjà connu de séparer en direction axiale les conducteurs de grandes bobines, notamment de bobines cylindriques pour foors de fusion en creuset à induction au moyen de blocs isolants qui sont insérés entre les conducteurs à intervalles déterminés. On utilise aussi des pla- quettes isolantes qui chevauchent partiellement ou bien sont reliées par une bande de support flexible (voir, par exemple, prospectus : "Fusion par induction, BBC BR0WN, BOVERI & CIE AG, Mannheim-Dortmund, non daté, page 6, figure 7) L'invention a en particulier pour objet de réaliser une pièce d'isolement et- de séparation de façon que, non seulement les conditions techniques soient satisfaites, mais que l'on puisse obtenir une fabrication sans problèmes de ladite pièce, et l'incorporer dons la bobine dans la mesure du possible pendant le bobinage.Parmi les conditions techniques, il y a lieu de citer surtout :- un faible encombrement axial, la possibilité de coller les conducteurs au moyen de ltisolantt une bonne absorption des forces de compression axiales, la perméabilité radiale à l'humidité, la réparation rapide après détériorations des conducteurs, des prises ou l'isolement en cours du fonctionnement et l'insensibilité à la dilatation radiale de la bobine (étirage radial des conducteurs). On atteint l'objectif précité, selon l'invention, dans le cas d'une pièce d'isolement et de séparation du type--précité, par le fait que cette pièce est formée par une bande isolante ne comblant que partiellement l'intervalle entre les conducteurs à isoler et à séparer et pouvant etre adaptée de chant à la courbure des conducteurs. L'avantage2 de l'invention consiste surtout en ce que la pièce d'isolement et de séparation précitée peut etre fabriquée économiquement et simplement sous forme d'une bande sans fin, et que l'on peut l'introduire dans la bobinez déjà au cours du bobinage. L'encombrement axial est faible, du fait que la bande isolante constitue une couche intermédiaire continue entre les conducteurs à isoler et à séparer. La perméabilité radiale à l'humidité est également assurée. Il convient que la bande isolante soit constituée par une matière plastique, de préférence une résine polyester, époxy ou silicone. Cette composition assure de bonnes propriétés mécaniques et électriques. Il est pa-ticulierement avantageux que la bande isolante soit constituée par une matière plastique renforcée aux fibres de verre, de préférence une résine polyester, époxy ou silicone renforcée aux fibres de verre. Ce renforcement aux fibres de verre permet d'obtenir une résistance mécanique plus élevée. Selon un mode d'exécution préféré de l'invention, la bande isolante est constituéepar des blocs qui sont reliés à des parties de liaison plus flexibles qu'eux et font corps avec elles. Les blocs absorbent des forces de compression axiales et les parties de liaison plus minces permettent une adaptation simple de la bande isolante à la courbure des conducteurs. Selon un autre mode d'exécution, les parties de liaison amincies sont ondulées. Ce mode d'exécution assure une adaptation encore plus facile de la bande isolante. Selon un autre mode d'exécution, la bande isolante est réalisée sous la forme d'une bande ondulée, la flexibilité de la bande dans la direction de la courbure des conducteurs étant plus forte que dans la direction axiale de la bobine. Cette solution de construction est simple à mettre en oeuvre. Il est avantageux que la bande isolante présente une forme au moins sensiblement de chant, adaptée à la courbure des conducteurs. Ce mode d'exé- cution permet d'introduire encore plus facilement la bande isolante dans la bobine. Il convient que l'épaisseur de la bande isolante, mesurée aux surfaces de contact avec les conducteurs, varie du bord-extérieur au bord intérieur, de préférence diminue. L'avantage de ce mode d'exécution consiste en ce que l'on peut compenser les différences de distance des conducteurs provoquées par leur déformation au bord intérieur et au bord extérieur. I1 est avantageux que la bande isolante soit plus large que les conducteurs à isoler et à séparer. L'avantage de cette conformation consiste en ce que les distances axiales des différents conducteurs peut etre plus faible, du fait que la bande isolante augmente latéralement les distances entre les conducteurs. Selon un autre mode d'exécution, l'une au moins, de préférence chacune des deux surfaces de contact de la bande isolante avec les conducteurs comporte des creux en forme de rainure s'étendant dans le sens longitudinal de la bande isolante, dont la largeur est au moins sensiblement égale à la largeur des conducteurs à isoler et à séparer. Ces creux en forme de rainures fixent la position des conducteurs par rapport à la bande isolante. On peut, selon l'invention, fabriquer la pièce d'isolement et de séparation en donnant à une matière plastique, de préférence une résine polyester, époxyde ou silicone, entre des rouleaux chauffés, la forme souhaitée de la bande isolante et en la polymérisant au moins partiellement. Ce procédé de fabrication de la bande isolante est trè-s simple et économique. Selon un mode d'exécution, on munit les surfaces de contact de la bande isolante avec les conducteurs au moins partiellement d'un adhésif. Cette mesure permet de fixer la position mutuelle des conducteurs et de la bande isolante, en particulier lorsqu'on n'utilise pas de creux en forme de rainures dans la bande isolante. On a représenté en perspective sur le dessin annexé des exemples d'exécution non limitatifs de l'invention. La figure 1 représente une premier exemple d'exécution de l'invention ; La figure 2 représente l'exemple d'exécution de la figure 1 incurvé ; La figure 3 représente un second exemple d'exécution de l'invention ; La figure 4 représente un troisième exemple d-lexecution de l'invention ; La figure 5 représente l'exemple d'exécution de la figure 4, incurvé et avec une partie d'un conducteur ; La figure 6 représente un quatrième exemple d'exécution de l'invention ; La figure 7 représente un cinquième exemple d'exécution de l'invention, avec des parties des conducteurs. Selon la figure 1, une bande isolante 1 comprend des blocs 2 qui sont reliés par des parties de liaison 3. Les parties dé liaison 3 font une seule pièce avec les blocs 2 et elles sont beaucoup plus minces que les blocs 2. Cette réalisation de la figure 1 représente une solution dans laquelle la bande isolante 1 est réalisée sous la forme d'une bande non incurvée à parties de liaison minces planes 3. La figure 2 représente la même bande isolante 1 qui est cependant adaptée de chant à la courbure des conducteurs non représentés. Ilsest formé des plis qui vont du bord interieur 3' au bord extérieur 3" des parties de liaison minces 3. Dans cet exemple (figures 1 et 2), les parties de liaison 3 sont reliées à des parties inférieures des blocs 2. La bande isolante 1 est en résine polyester. La figure 3 représente une bande isolante 4 dont les parties de liaison 5 sont dirigées sensiblement diagonalement entre les blocs 2 et sont ondulées. Les surfaces supérieures (et inférieures) 2 des blocs 2 comportent un adhésif connu en soi. Une bande isolante 6 selon les figures 4 et 5 comporte des blocs 7 qui comportent des creux 8 en forme de rainures. Il se forme ainsi des parties en saillie 7' des blocs 7 qui servent à retenir latéralement des conducteurs 11 (figure 5). La bande. isolante 6 comporte des parties de liaison 9 qui se trouvent à peu près dans le plan central des blocs 7. On a représenté schématiquement sur la figure 4 un renforcement aux fibres de verre de la bande isolante 6. La référence 10 indique un exemple d'allure de tissu aux fibres de verre, la référence 10' un autre. La figure 5 représente wne bande isolante 6 sous la forme adaptée à la courbure du conducteur 11. Au bord intérieur 9' des parties de liaison 9, il se forme des plis, le bord extérieur 9" étant allongé. Le conducteur 11 comporte un canal de refroidissement 12. La figure 6 représente un autre exemple d'éxécution. Une bande isolante 13 présente une forme qui'est adaptée de chant à la courbure supposée des conducteurs. Les blocs 2 sont reliés par des parties de liaison ondulées 14, de sorte que la bande isolante 13 peut aussi facilement être adaptée à la courbure des conducteurs. On peut aussi l'utiliser pour des bobines de rayon supérieur ou inférieur au rayon propre de la bande isolan tel 3. Par exemple, lorsqu'on l'utilise pour une bobine de plus petit rayon, les plis s'agrandissent au bord intérieur 14 des parties de liaison 148et les plis au bord extérieur 14" s'allongent au moins en partie. On a représente sur la figure 7 une bande isolante 16 qui est réelisée sous la forme de bande ondulée. La bande isolante 16 est représentée entre deux parties du conducteur 15 d'une bobine. La hauteur du conducteur 15 est, au bord intérieur 15', à cause de la déformation de à la flexion du conducteur 15, plus grande qu'au bord extérieur 15". Les distances entre les bords intérieurs 15' du conducteur 15 sont donc plus faibles que celles entre les bords extérieurs 15". La bande isolante 16 est réalisée de fa çon que son épaisseur aux surfaces de contact avec le conducteur 15 diminue du bord extérieur au bord intérieur 16'. Par suite, les variations de hauteur de l'intervalle entre les parties du conducteur 15 en direction radiale sont compensées.La bande isolante 16 est réalisée de façon qu'elle soit au moins sensiblement (de la même façon que la bande isolante 13 de la figure 6) adaptée à la courbure du conducteur 15. La forme ondulée assu re aussi cependant une adaptation facile -dans Inccis aù rnvon du conduc ,prealaolement oDrlqvee teur 15 et le rayon de la bande isolantell6 est, lors de l'introduction dans la bobine, beaucoup plus faible que dans le cas d'une bande isolante fabriquée sans courbure. il va de soi que l'on peut apporter à la description précédente et au dessin annexe de nombreuses modifications de détail sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention. Le renforcement aux fibres de verre peut aussi être différent de celui de la figure 4. Au lieu des conducteurs nus représentés, on peut aussi utiliser des conducteurs isolés. Pour isoler et séparer axialement les conducteurs de bobines, en particulier de bobines cylindriques pour fours à creusets à induction, on peut aussi, selon l'invention, utiliser deux bandes isolantes ou davantage, de meme nature ou de natures différentes, et/ou les placer les unes à coté des autres ou les superposer. Bien entendu, la bande ondulée 16 peut aussi présenter une autre forme que celle représentée. On fabrique avantageusement la bande isolante au moyen de rou leaux connus en soi Selon un mode d'exécution préféré, on imbibe de résine un ruban de tissu de verre ou plusieurs rubans de tissu de verre (par exemple de résine polyester, époxyde ou silicone), puis on la façonne entre des rouleaux chauffés et on la polymérise au moins partiellement. On peut achever la polymérisation dans un espace chauffé. La liaison de la bande isolante avec les conducteurs au moyen d'un adhésif fixe la position mutuelle dans les surfaces de contact. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Pièce d'8olement et de séparation pour isoler et séparer axialement des conducteurs de bobines, notamment de bobines cylindriques pour fours à creusets à induction, caractérisée en ce qu'elle est formée par au moins une bande isolante (1, 4, 6, 13, 16) ne comblant que partiellement l'intervalle entre les conducteurs (11, 15) à isoler et à séparer et pouvant être adaptée de chant à la courbure des conducteurs (11, 15). 2. - Pièce d'isolement et de séparation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande isolante (1, 4, 6, 13, 16) est en matière plastique, de préférence en résine polyester, époxyde ou silicone. 3. - Pièce d'isolement et de séparation selon ia revendication 1, caractérisée en ce que la bande isolante (1, 4, 6, 13, 16) est en matière plastique renforcée aux fibres de verre, de préférence, en résine polyester, époxyde ou silicone renforcée aux fibres de verre. 4. - Pièce d'isolement et de séparation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande isolante (1, 4, 6, 13) comprend des blocs qui sont reliés par des parties de liaison (3, 5, 9, 14) amincies, plus flexibles que les blocs et reliées d'un seul tenant à ceux-xi. 5. - Pièce selon l'ensemble des revendications 1 et 4, caractérisée en ce que les parties de liaison (5, 14) sont ondulées. 6. - Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande isolante (16) est réalisée sous la forme d'une bande ondulée, et en ce que la flexibilité de la bande dans la direction de la courbure des conducteurs (11, 15) est plus forte que la flexibilité en direction axiale de la bobine. 7. - Pièce selon la revendication 1, et l'une au moins des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la bande isolante (13, 16) présente une forme adaptée au moins sensiblement de chant à la courbure des conducteurs. 8. - Pièce selon l'ensemble de la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que l'épaisseur de la bande isolante (1, 4, 6, 13, 16) mesurée aux surfaces de contact avec les conducteurs (11, 15) varie, de préférence, diminue, du bord extérieur au bord intérieur. 9. - Pièce selon l'ensemble de la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que la bande isolante (6) est plus large que les conducteurs (11) à isoler et à séparer. 10. - Pièce selon l'ensemble des revendications 1 et 9, caractérisée en ce que l'une au moins, de préférence chacune des deux surfaces de contact de la bande isolante (6) avec les conducteurs (11) comporte des creux (8) s'étendant dans la direction de la longueur de la bande isolante (6), dont la largeur est au moins sensiblement égale à la largeur des conducteurs (11) à séparer et à isoler. 11. - Procédé de fabrication de la pièce selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on met une matière plastique, de préférence une résine polyester, époxyde ou silicone, entre des rouleaux chauffés, sous la forme de bande isolante (1, 4, 6, 13, 16) souhaitée, et on la polymérise au moins partiellement. 12. - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on munit les surfaces de contact de la bande isolante (1, 4, 6, 13, 16) avec les conducteurs (11, 15) au moins partiellement d'un adhésif (2').