Brevet FR2603736A1 — publié le 19880311

"Procédé et dispositif pour souder entre elles et sans apport de métal les spires de la bordure de chaque feuille métallique d'un condensateur bobiné" La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour souder entre elles et sans apport de métal les spires de la bordure de chaque feuille métallique d'un condensateur bobiné, et plus particulièrement, quoique non exclusivement, les condensateurs dont les feuilles métalliques sont en aluminium séparées par une feuille isolante en polypropylène ou autre similaire. Pour permettre la réalisation de ce soudage, il est connu d'enrouler chaque feuille métallique avec l'une de ses bordures en débordement par rapport aux bords correspondants de l'autre feuille métallique et de la feuille isolante, tandis que son autre bordure est disposée avec un léger retrait par rapport à la bordure correspondante de la feuille isolante. Actuellement, ces soudures sont réalisées avec apport de métal, ce qui constitue une opération très délicate difficile à réussir par une personne non expérimentée. En outre, les flux ou décapant utilisés risquent de polluer le métal en raison des difficultés de lavage du milieu qui présente une forte capillarité. Ce risque peut donc entraîner, ultérieurement, une modification des caractéristiques du condensateur par création de points de courts-circuits. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, le procédé qu'elle concerne et qui est du type précité, consiste à simultanément chauffer à la température de fusion du métal et amener en contact entre elles les spires de la bordure débordante de chaque feuille métallique par déplacement relatif entre la bordure considérée et une source chauffante au contact de laquelle les spires de cette bordure sont successivement couchées jusqu être en contact avec les spires adjacentes, la vitesse du déplacement relatif étant déterminée en fonction de la température de la source chauffante et du temps nécessaire à la fusion du métal, sans risquer toutefois de faire fondre la feuille isolante. Une fraction de seconde s'avère suffisante pour réaliser la soudure de bordure d'une feuille d'aluminium de 5 CI d'épaisseur d'un condensateur enroulé à plat dont l'épaisseur est de l'ordre de 20 mm et dont la feuille isolante a une épaisseur de l'ordre de 15 à 20 CI. En effet, il résUlte de la position en retrait des bordures de la feuille isolante par rapport aux bordures débordantes des feuilles métalliques, de la différence de masse entre les feuilles métalliques et la feuille isolante et, par conséquent, de l'inertie calorifique relativement plus importante de cette dernière, que le temps de soudage des spires des bordures des feuilles métalliques est insuffisant pour que soit atteinte la température de fusion de la feuille isolante. De préférence, pour permettre de différencier facilement les deux électrodes de ce condensateur, les spires de bordure de chaque feuille métallique sont soudées entre elles en une zone décalée par rapport à la zone de soudure des spires de bordure de l'autre feuille métallique. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, les moyens pour la mise en oeuvre de ce procédé comprennent, en combinaison, une source chauffante fixe constituée, par exemple, par un élément de spire de l'enroulement secondaire d'un transformateur et un chariot mobile le long d'au moins une glissière située à proximité de la source chauffante précitée et équipé de moyens de fixation du condensateur dont on veut souder les spires des bordures de chaque feuille métallique, la position du condensateur sur le chariot et la position de la source chauffante par rapport à la glissière du chariot étant telles que, lorsque le chariot est déplacé d'une extrémité à l'autre de sa glissière, la source chauffante se trouve sur la trajectoire des spires de la bordure de la feuille métallique considérée du condensateur, de manière à coucher légèrement chaque spire ou fraction de spire de cette bordure et l'amener en contact avec la spire adjacente, d'autres moyens étant prévus pour régler la température de la source chauffante et la vitesse de déplacement du chariot aux valeurs désirées. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication de ce condensateur et des moyens pour sa mise en oeuvre Figure 1 est une vue en perspec#tive de ce condensateur terminé Figure 2 en est une vue en coupe suivant ll/ll de figure 1 Figure 3 est une vue en perspective illustrant une forme d'exécution des moyens pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication de ce condensateur Figures 4 et 5 sont des vues simplifiées en coupe suivant IV/IV de figure 3, illustrant le mode de réalisation des soudures des spires de bordure de ce condensateur, respectivement à chacune de ses extrémités. Comme indiqué précédemment, la présente invention concerne un procédé de fabrication du condensateur 2 tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, et qui ost du type bobiné comportant deux feuilles métalliques 3 et 4 enroulées avec interposition d'une feuille isolante 5 en vue de former un condensateur dont la section transversale, visible sur la figure 1, correspond sensiblement à un rectangle très aplati. Dans ce type de condensateur, chaque feuille métallique 3 ou 4 est enroulée avec l'un de ses bords, respectivement 3a ou 4a, en débordement par rapport aux bordures correspondantes 4b,5a ou 3b,5b de l'autre feuille métallique 4 ou 3 et de la feuille isolante 5, tandis que son autre bordure 3b, 4b est disposée avec un léger retrait par rapport à la bordure correspondante 5b,5a de la feuille isolante 5. Selon l'invention, les spires débordantes 3a,4a de chaque feuille métallique 3 et 4 sont soudées entre elles sans apport de métal par échauffement à la température de fusion du métal les constituant, et par leur mise en contact consécutif à un déplacement relatif entre la bordure de la feuille métallique considérée 3 ou 4 et une source chauffante au contact de laquelle les spires de cette bordure sont successivement légèrement couchées jusqu'à être en contact avec les spires adjacentes. La vitesse du déplacement relatif précité est évidemment déterminée en fonction du temps nécessaire à la fusion du métal constituant les feuilles 3 et 4, ce temps étant lui-même déterminé de manière à ne pas risquer de faire fondre la feuille isolante 5. Dans la pratique, ces conditions sont relativement faciles à respecter car les feuilles métalliques très minces, leur épaisseur étant de l'ordre de 5 , présentent une masse, et par conséquent une inertie calorifique, bien inférieure à celle de la matière isolante dont l'épaisseur est de l'ordre de 15 à 20 p. La masse bien supérieure et, par conséquent, l'inertie calorifique bien supérieure de la feuille isolante 5, retarde suffisamment son échauffement par rapport à celui des feuilles métalliques 3 et 4 pour éliminer tout risque de fusion de la feuille isolante 5. Dans ce type de condensateur, les feuilles métalliques sont généralement en aluminium, tandis que la feuille isolante est le plus souvent en polypropylène. La figure 3 montre en perspective une forme d'exécution des moyens pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ces moyens comprennent, en combinaison, une source chauffante 6 fixe constituée par l'enroulement secondaire d'un transformateur 7, et un chariot 8 mobile sur deux glissières horizontales parallèles 9, de préférence constituées par des colonnes. à billes, son entraînement étant assuré par tout moyen approprié tel que vérin, vis-mère, moteur pas à pas, ou autre similaire, non représenté sur le dessin. Ce chariot 8 porte latéralement un support 11 contre lequel est destiné à être bridé le condensateur 2 avec son axe longitudinal 2a disposé verticalement.Les positions relatives du support 11 et de l'enroulement secondaire 6 du transformateur 7, ainsi que du condensateur 2 et du support Il sont telles que, lorsque le chariot 8 est déplacé le long des glissières 9, la source chauffante 6 se trouve placée sur la trajectoire des spires de bordure débordantes 3a ou 4a des feuilles métalliques -3 ou 4 du condensateur 2, de manière à coucher légèrement chaque spire de cette bordure et l'amener en contact avec la spire adjacente. Au contact de la source chauffante 6, les spires de bordure considérées 3a ou 4a sont simultanément chauffées à leur température de fusion et couchées au contact les unes des autres, de telle sorte que se trouve ainsi réalisée instantanément une soudure sans apport de métal. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, la position en retrait de la bordure 3b de la feuille métallique 3 par rapport à la bordure 5b de la feuille isolante 5 évite tout risque de contact électrique intempestif entre les feuilles métalliques 4 et 3 lors du soudage des spires de bordure débordantes 4a de la feuille métallique 4. Inversement, la position en retrait de la bordure 4b de la feuille métallique 4 par rapport à la bordure Sa de la feuille isolante 5 évite tout risque de contact électrique intempestif entre les feuilles métalliques 3 et 4 lors du soudage des spires de bordure débordantes 3a de la feuille métallique 3. Dans l'exemple illustré sur le dessin, la figure 4 illustre le soudage des spires de bordure 4a de la feuille métallique 4, tandis que la figure 5 illustre le soudage des spires 3a de la feuille métallique 3. L'examen comparatif de ces deux figures montre que le soudage des spires de bordure 4a de la feuille métallique 4 est réalisé à proximité de l'un des bords longitudinaux du condensateur 2, tandis que celui des spires de bordure 3a de la feuille métallique 3 est réalisé dans la zone de l'axe longitudinal 2a du condensateur 2. Ce décalage entre les zones de soudage des feuilles métalliques 3 et 4, dont seule la zone de soudage 4c de la feuille métallique 4 est visible sur la figure 1 tandis qu'une flèche indique, sur cette même figure, l'emplacement de la zone de soudage 3c de la feuille métallique 3, a pour effet de faciliter la distinction entre les deux électrodes constituées par les feuilles métalliques 3 et 4 de ce condensateur 2. Il est évidemment possible de réguler la température d'échauffement de la source chauffante 6 et, par conséquent, le courant d'alimentation de l'enroulement primaire du condensateur 7, de manière appropriée et, notamment. par détecteur à infrarouge ou, de toute autre manière appropriée connue. - REVENDICATIONS - 1.- Procédé pour souder entre elles et sans apport de métal les spires de la bordure de chaque feuille métallique d'un condensateur bobiné, du type dans lequel chaque feuille métallique (3,4) est en, ourlée avec l'une (3a,4a) de ses bordures en débordement par rapport aux bords correspondants (4b,3b,5a,5b) de l'autre feuille métallique (4,3) et de la feuille isolante (5), tandis que son autre bordure (3b,4bY est disposée avec un léger retrait par rapport à la bordure correspondante (5b,5a) de la feuille isolante (5), caractérisé en ce qu'il consiste à simultanément chauffer à la température de fusion du métal et amener en contact entre elles les spires de la bordure débordante (3a,4a) de chaque feuille métallique (3,4) par déplacement relatif entre la bordure considérée et une source chauffante (6) au contact de laquelle les spires de cette bordure (3a,4a) sont successivement couchées jusqu'à être en contact avec les spires adjacentes, la vitesse du déplacerrlent relatif étant déterminée en fonction de la température de la source chauffante et du temps nécessaire à la fusion du métal, sans risquer toutefois de faire fondre la feuille isolante (5). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les spires de bordure (3a,4a) de chaque feuille métallique (3,4) sont doudées entre elles en une zone (3c.4c) décalée par rapport à la zone de soudure (4c,3c) des spires de bordure (4a,3a) de l'autre feuille métallique (4,3). 3.- Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisés en ce qu'ils comprennent, en combinaison, une source chauffante fixe (6) constituée, par exemple, par un élément de spire de l'enroulement secondaire d'un transformateur (7) et un chariot (8) mobile le long d'au -moins une glissière (9) située à proximité de la source chauffante (6) et équipé de moyens de fixation du condensateur (2) dont on veut souder les spires des bordures (3a,4a) de chaque feuille métallique (3,4), la position du condensateur (2) sur le chariot (8) et la position de la source chauffante (6) par rapport à la glissière (9) du chariot (8) étant telles que, lorsque le chariot (8) est déplacé d'une extrémité à l'autre de sa glissière (9), la source chauffante (6) se trouve sur la trajectoire des spires de la bordure (3a,4a) de la feuille métallique (3,4) considérée du condensateur (2), de manière à coucher légèrement chaque spire ou fraction de spire de cette bordure (3a,4a) et l'amener en contact avec la spire adjacente, d'autres moyens étant prévus pour régler la température de la source chauffante (6) et la vitesse de déplacement du chariot (8) aux valeurs désirées. 4.- Moyens selon la revendication 3, caractérisés en ce que les moyens de régulation de la température d'échauffement de la source cliauffante comprennent un détecteur de températdre à infrarouge.