Brevet FR2431330A1 — publié le 19800215

La présente invention concerne l'électrotechnique et a notamment pour obaetsun procédé d'enroulement hélicidal d'une bande métallique et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé d'enroulement hélicoldal d'une bande métallique et le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé peuvent être utilisés notamment pour la fabrication de circuits magnétiques enroulés pour stator de machines électriques, de générateurs employés dans les moteurs à combustion interne, de moteurs électriques. La fabrication des circuits magnétiques à bande enroulée pour les stators des machines électriques, en comparaison des stators connus en tôles ou feuilletés, donne, en cas de production en très grande série, la possibilité d'augmenter la productivité, rend plus facile l'automatisation du processus technologique, tout en permettant une utilisation plus économique du métal. On connaît largement un procédé de fabrication de circuits magnétiques à bande enroulée selon lequel une bande métallique sur un côté de laquelle sont pratiquées des encoches est poussée dans un cylindre, dans lequel il fléchit en formant une spire par glissement de son côté lisse sur la paroi intérieure de la surface cylindrique. En cas d'utilisation d'un tel procédé de flexion, il se produit une déformation de la bande suivant toute sa largeur et, simultanément, suivant la surface lisse de la spire. Cela rend nécessaire un calibrage supplémentaire des encoches de chaque spire et l'élimination de l'ondulation des spires suivant la largeur de la bande. On connaît aussi largement un procédé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique sur un côté de laquelle sont réalisées des-encoches, ledit procédé consistant à faire passer la bande métallique sur une piste en forme d'arc de cercle. La flexion de la bande métallique est obtenue en la tirant entre des mandrins le long de ladite piste en forme d'arc. Ensuite on effectue le calibrage en tirant la bande métallique sur ladite piste sans mettre en jeu les mandrins. Ceci a pour résultat de maintenir constant le diamètre de la spire formée par la bande métallique. Dans un tel procédé, la bande métallique se déforme suivant toute sa longueur, et son côté lisse glissant sur la piste en forme d'arc se déforme lui aussi. Il en résulte qu'entre les spires il existe constamment des Jeux provoquant l'apparition de bruits superflus dans le stator fabriqué à partir de cette bande. Ce procédé connu d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique consiste à faire glisser la bande sur la piste en forme d'arc, ce qui conduit à des déformations excessives de la spire et exige des opérations technologiques complémentaires pour obtenir les paramètres requis du fer du stator et des circuits magnétiques constitués par les spires de la bande métallique. On connaît largement un dispositif pour ltenrou- lement hélicoïdal d'une bande métallique, comprenant une plaque courbée sur le côté intérieur de laquelle se déplace la bande. En se déplaçant sur le côté intérieur de la plaque, la bande se trouve en contact par son côté lisse avec ladite plaque et se courbe en formant une spire. Il se produit ainsi un frottement de glissement entre la surface intérieure de la plaque et le côté extérieur de la bande métallique. Ce frottement de glissement entre la bande métallique et la surface intérieure de la plaque altère rapidement les dimensions requises de celle-ci, tandis que la bande est fortement déformée du côté extérieur et devient ondulée suivant toute la longueur de la spire. On connaît aussi largement un dispositif pour l'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique, comportant un disque monté de façon à pouvoir se déplacer. Sur la face du disque, suivant sa circonférence, sont montés des mandrins pour l'enroulement de la bande métallique. Les mandrins s'engagent dans les encoches de la bande et déplacent cette dernière suivant une piste en-forme d'arc de cercle. Le dispositif comporte également un moyen servant à intro duire les mandrins dans les encoches et à les en sortir, ledit moyen étant rigidement relié au corps du dispositif. Le dispositif comporte aussi un moyen de calibrage de l'arc formé par chaque spire, dont la fonction est remplie par un tronçon de la piste en forme d'arc se prolongeant dans la direction du mouvement de la bande métallique. Sur ce tronçon de la piste en forme d'arc la spire de la bande passe sans mandrins dans les enconches, et de ce fait, le diamètre de la spire de la bande reste invariable. Parallèlement à la face du disque est disposée une plaque immobile reliée audit corps et se trouvant à une distance du disque égale à l'épaisseur de la bande métallique. Dans ce dispositif, on maintient constamment entre les mandrins disposés sur le disque et la piste en forme d'arc un Jeu permanent égal à la largeur de la bande. Au moindre écart de la bande par rapport à cette largeur le diamètre des spires varie fortement. Le glissement suivant la piste en forme d'arc conduit à une usure rapide de ladite piste, ce qui a pour conséquence de modifier le rayon des spires au-delà des dimensions tolérées. La surface lisse de la spire de bande métallique lors du glissement sur la piste en forme d'arc subit un effet de freinage et le frottement produit a pour effet de faire adhérer le matériau constituant la bande à la piste en forme d'arc. Outre cela, il se produit une déformation de la bande métallique suivant toute sa longueur, ce qui a pour conséquence la formation de Jeux entre les spires de la bande au cours de la fixation des spires entre elles. Dans le cadre de la présente invention on s'est donc proposé de créer un procédé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé, dans lesquels la flexion et le calibrage de la bande métallique s'effectueraient de façon à améliorer la qualité des spires de la bande métallique. Ce but est atteint du fait que dans le procédé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique sur un côté de laquelle sont réalisées des encoches, du type consistant à fléchir la bande métallique de façon à en former des spires, et à effectuer ensuite un calibrage de l'arc formé par chaque spire, selon l'invention la flexion et le calibrage de la bande métallique sont effectués par roulage avec déformation de la bande métallique dans les zones de ses encoches. Le but exposé plus haut est également atteint du fait que dans le dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé d'enroulement hélicoidal d'une bande métallique, du type comprenant un corps dans lequel est monté un disque mobile en rotation sur une face duquel, suivant sa circonférence, sont montés des mandrins pour l'enroulement de la bande métallique s'engageant par ses encoches sur lesdits mandrins, un moyen de flexion de la bande métallique et un moyen de calibrage de l'arc formé par chaque spire, disposés suivant la circonférence du disque, à une proximité immédiate de son bord, et coopérant avec la surface lisse de la bande métallique, ainsi qu'une plaque reliée au corps du dispositif et disposée parallèlement à la face du disque, à une distance, par rapport à celui-ci, égale à l'épaisseur de la bande métallique, selon l'invention le moyen de flexion de la bande métallique est réalisé sous forme de deux rouleaux séparés l'un de l'autre par une distance égale à la largeur d'au moins une encoche, tandis que le moyen de calibrage de l'arc formé par chaque spire est réalisé sous forme d'un troisième rouleau monté en aval (suivant le sens de mouvement de la bande) des rouleaux faisant partie du moyen de flexion de la bande métallique, chaque rouleau étant monté sur un support individuel et étant susceptible de se déplacer parallèlement et/ou perpendiculairement à la direction du mouvement de la bande métallique. Le procédé proposé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique sur un côté de laquelle sont pratiquées des encoches et le dispositif proposé pour la mise en oeuvre de ce procédé permettent d'augmenter la productivité, d'obtenir un meilleur enroulement de la spirale, d'effectuer plus rapidement un sous-réglage des outils employés, d'utiliser d'une manière plus économique l'outil de flexion et de calibrage. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références au dessin unique annexé représentant une vue en perspective isométrique avec arrachement partiel de la plaque, du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Le procédé d'enroulement hélicoldal d'une bande métallique 1 sur un côté de laquelle sont réalisées des encoches 2 reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire de barrettes 3 formant la surface lisse 4 de la bande métallique 1, consiste à fléchir la bande 1 afin d'obtenir une spire 5. Lors de la flexion, la bande métallique 1 se déforme suivant les barrettes 3, tandis que les parties se trouvant entre les barrettes 3 ne subissent aucune déformation, ce qui permet d'éviter l'écartement des spires 5 l'une de l'autre après serrage et fixation de celles-ci. Ensuite on effectue un calibrage de la spire 5, ce qui donne la possibilité d'obtenir des spires 5 de diamètre constant. Le calibrage de l'arc formé par la spire 5 s'effectue dans la zone qui se trouve après (suivant le sens de déplacement de la bande) la zone de flexion de la bande métallique 1. Le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre du procédé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique 1 comporte un corps 6 à l'intérieur duquel est monté un disque 7 susceptible d'entre entraîné en rotation par une commande (non représentée sur le dessin). Sur l'une des faces du disque 7, suivant sa circonférence, sont montés des mandrins ou analogues 8 pour l'enroulement de la bande métallique 1. La bande métallique 1 s'engage par ses encoches 2 sur les mandrins 8. Le moyen de flexion de la bande métallique est constitué de deux rouleaux 9 et 10 montés sur des supports 11 et 12, respectivement. Les supports 11, 12 sont rigidement fixés sur le corps 6. Les rouleaux 9 et 10 sont séparés l'un de l'autre par une distance égale à la largeur d'au moins une encoche (deux encoches dans le cas considéré) de la bande métallique 1. En effet, la distance séparant les rouleaux 9 et 10 peut entre égale à la largeur d'un nombre quelconque d'encoches 2 de la bande métallique I, sans toutefois etre inférieure à la largeur d'une encoche unique. Plus loin (suivant le sens de mouvement de la bande métallique 1) est monté un moyen servant au calibrage de l'arc formé par chaque spire 5, et qui est réalisé sous forme d'un troisième rouleau 13 monté sur un support 14. Le support 14 est lui aussi rigidement fixé sur le corps 6. Le dispositif comprend aussi une plaque 15 rigidement liée au corps 6 et disposée parallèlement à la face du disque 7, à une distance, par rapport à ce dernier, sensiblement égale à l'épaisseur de la bande métallique 1. Le fonctionnement du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'enroulement hélicoldal d'une bande métallique est le suivant. On fait passer la bande métallique 1, sur un côté de laquelle sont réalisées les encoches 2, entre la face du disque 7 et la plaque 15 disposée parallèlement à ladite face. L'encoche 2 de la bande 1 s'engage sur le mandrin 8 et la bande 1 se déplace Jusqu'à ce que la surface lisse 4 touche le rouleau 7. Ensuite le mandrin 8 déplace la bande 1 sous un angle vers le rouleau 9.La bande 1, par l'intermédiaire des mandrins 8 déplacés par le disque 7, roule par sa surface lisse 4 sur les rouleaux 9 et 10 et, dans la zone des encoches 2, subit une déformation à ses barrettes 3, en formant ainsi l'arc de la spire 5. L'arc de la spire 5 se déplace de la zone de flexion vers la zone de calibrage, dans laquelle, pendant qu'il se trouve entre les rouleaux 10 et 13, il subit un calibrage alors que les mandrins 8 sortent des encoches 2. Afin d'obtenir le diamètre requis des spires 5 de la spirale, on effectue le réglage des rouleaux 9, 10 et 13 par inter médiaire des supports correspondants 11, 12 et 14 sur lesquels sont montés lesdits rouleaux. Les supports 11, 12 et 14 ont la possibilité de déplacer les rouleaux correspondants 9, 10 et 13 parallèlement à la face du disque 7 ou perpendiculairement à ladite face. En cas de changement de la largeur de la barrette 3 de la bande métallique 1, les rouleaux 9, 10 et 13 montés sur les supports 11, 12 et 14, respectivement, se déplacent facilement dans une direction perpendiculaire au disque 7 et sont fixés sur les supports 11, 12 et 14. En cas de changement de la largeur de l'encoche 2 de la bande métallique 1, les rouleaux 9, 10 et 13 se déplacent sur les supports 11, 12 et 14 parallèlement au bord du disque 7 et sont fixés dans une position donnée.En cas d'usure de la surface de travail des rouleaux 9, 10, 13, lesdits rouleaux ont la possibilité de se déplacer dans la direction voulue sur leurs supports 11, 12 et 14. Le procédé d'enroulement hélicoidal d'une bande métallique et le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre dudit procédé donnent la possibilité d'obtenir des spires de spirale ayant des diamètres égaux, des encoches n'exigeant pas de déformations complémentaires de la bande, et des tronçons déformés seulement dans les zones des encoches, ce qui permet d'obtenir des tronçons discontinus de spires se touchant l'un l'autre et n'engendrant pas de bruit excessif. La présence, dans la construction du dispositif, des rouleaux montés sur des supports individuels permet d'effectuer d'une manière rapide le sous-réglage du dispositif et de réduire le degré d'usure des parties travaillantes du dispositif. L'absence de glissement dans les zones de travail permet d'éviter leur adhésion à la bande et d'éliminer les résistances superflues. Bien entendu, l'invention n'est nullement limtée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutée suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Procédé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique, notamment d'une bande sur un côté de laquelle sont réalisées des encoches, du type consistant à fléchir la bande métallique pour en former des spires et à calibrer ensuite l'arc formé par chaque spire, caractérisé en ce que l'on effectue la flexion et le calibrage de la bande métallique par roulage avec déformation de ladite bande dans les zones de ses encoches. 2. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'enroulement hélicoïdal d'une bande métallique, selon la revendication 1, du type compenant un corps à l'intérieur duquel est monté un disque mobile en rotation et sur l'une des faces duquel, suivant sa circonférence, sont disposés des mandrins pour l'enroulement de la bande métallique s'engageant par ses encoches sur lesdits mandrins, un moyen de flexion de la bande métallique et un moyen de calibrage de l'arc formé par chaque spire, lesdits moyens étant disposés suivant la circonférence dudit disque à proximité immédiate de son bord et coopérant avec la surface unie, sans encoches, de la bande métallique, ainsi qu'une plaque liée audit corps et montée parallèlement à ladite face du disque, à une distance par rapport à celuici, sensiblement égale à l'épaisseur de la bande métallique, caractérisé en ce que le moyen de flexion de la bande métallique est réalisé sous forme de deux rouleaux séparés l'un de l'autre par une distance égale à la largeur d'au moins une encoche de la bande métallique, tandis que le moyen de calibrage de l'arc formé par chaque spire est réalisé sous forme d'un troisième rouleau disposé après (suivant le sens de mouvement de la bande) les rouleaux de flexion de ladite bande, chaque rouleau précité étant monté sur un support individuel et étant mobile parallèlement et/ou perpendiculairement à la direction du mouvement de la bande métallique. 3. - Bande métallique caractérisée en ce qu'elle est enroulée conformément au procédé suivant la revendication 1. 4. - Organe, pièce ou analogue, tel que, par exemple, un circuit magnétique pour machine électrique, caractérisé en ce qu'il comporte application du procédé faisant l'obJet de la revendication 1.