Brevet FR2623656A1 — publié le 19890526

La présente invention concerne un procédé de fixa- tion d'un bloc isolateur à une bobine. un dipositif de rete- nue et d'expansion de bobine réglable et une came utilisée dans ce dispositif. Des ensembles de chauffage à résistance électrique du type utilisant une résistance bobinée exigent la manipu- lation de la bobine par rapport aux isolants électriques formant support. Ces isolants sont fixés à une crémaillère qui supporte et maintient en place la bobine. Le brevet U.S 4528441 décrit différents modèles d'isolateurs et un princi- pe pour manipuler la bobine et l'isolateur afin de fixer la bobine en place. Cependant ce principe convient uniquement pour un assemblage manuel et il exige une manipulation indi- viduelle pour chaque fixation, étant donné que l'isolateur doit déformer la bobine pour obtenir la fixation. Additio- n-ellement, dans l'assemblage manuel il y a une possibilité pour fixer la bobine à un isolateur en un emplacement qui peut varier en fonction du nombre de spires de la bobine. Suivant l'invention une résistance bobinée est fixée sur une monture o elle est en contact initialement avec une partie formant lame d'une came qui s'engage dans l'espace entre deux spires adjacentes de la résistance. La lame sert à localiser et à retenir la bobine en place. Une fois la bobine ainsi retenue en place, la came est alors entraînée en rotation. Deux coins espacés axialement pénètrent initia- lement dans les espaces délimités entre les spires séparées par la lame et les spires qui leur sont respectivemennt adjacentes. Cependant le recouvrement, dans le sens circon- férentiel, de la lame et des deux coins s'étend uniquement sur quelques degrés de rotation puisque les coins servent ensuite à la fonction de Iocalisation et de retenue. Lors- que la lame ne sépare plus les deux premières spires, ces spires sont ensuites forcées l'une vers l'autre par les coins qui simultanément séparent également les spires immé- diatement adjacentes, ce qui se traduit par la création de deux intervalles élargis entre les spires adjacentes des deux côtés des deux première spires forcées l'une vers l'autre. Les bras du bloc isolateur peuvent être ensuite insérés dans les deux intervolles.et la came peut retourner à sa position initiale en supprimant les forces de déforma- tion s'exerçant sur la bobine qui revient alors à sa forme originale, en laissant cette bobine s'intaller en place sur le bloc isolateur. Un but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif pour fixer des bobines à un bloc isolateur. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif pour fixer les bobines à un bloc isolateur sans forcer le bloc isolateur en place. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif qui permettent de recevoir des bobines ayant des diamètres, des pas et des dimensions de fil différents. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif pour localiser, aligner et rete- nir des bobines d'organes de chauffage en position tandis que les blocs isolateurs en céramique sont insérés dans ces bobines. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif qui aligne et maintient le nombre correct de bobines en place pour leur isolation au moyen d'un bloc isolateur, sans exiger une déformation des bobines de chauf- fage par le bloc isolateur. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif réglable qui peut recevoir des bobines de dia- mètres différents. Ces buts ainsi que d'autres ressortiront clairement de la description qui va suivre de la présente invention. Essentiellement une came est prévue avec une portion formant lame ayant une première extension circonférentielle et deux coins disposés respectivement des deux côtés de cette lame en étant espacés de celle-ci, ces coins ayant une seconde extension circonférentielle qui est coextensive avec la première extension circonférentielle sur seulement quel- ques degrés. Initialement la lame s'engage entre deux spires de la bobine de chauffage en localisant ainsi et en mainte- nant cette bobine de chauffage en place. Une rotation de la came amène les coins à venir en contact avec les portions externes des spires qui se trouvent être séparées par la lame. Tandis que la lame s'écarte de tout contact avec les spires, les deux coins forcent les deux spires séparées précédemment l'une vers l'autre et simultanément ils écar- tent les spires adjacentes aux deux spires séparées initia- lement, en produisant ainsi une paire de larges intervalles disposés respectivement des deux côtés des deux spires ini- tiales. Les bras du bloc isolateur peuvent être alors aisé- ment introduits dans les deux intervalles, les deux spires s'engageant alors dans l'encoche en T. L'inversion de la came permet à la bobine de revenir à sa forme initiale et d'être fixée au bloc isolateur. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limita- tif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en perspective d'une bobine assemblée Les figures 2 à 4 illustrent la coopération séquen- tielle entre la bobine et la came. La figure 5 illustre la fixation de la bobine au bloc d'isolateur. La figure 6 est une vue latérale de la came. La figure 7 est une vue développée de la came faite suivant la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est une vue du dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable. La figure 9 est une vue en bout du dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable. Sur la figure 1 la référence 10 indique d'une ma- nière générale une bobine de chauffage à résistance électri- que. La bobine de fil 11 est constituée de quatre longues branches 11-1 à 11-4 reliées entres elles par des courtes. branches 11-5 à 11-7 et elle se termine dans une fiche em- brochable 12. La bobine 11 est supportée sur une crémaillère 14 au moyen d'une pluralité d'isolateurs en céramique 18 qui sont placés aux extrémités de branches 14-1 à 14-3 de la crémaillère. Les étapes séquentielles pour la fixation de la bobine 11 aux isolateurs 18 sont ilustrées sur les figures 2 à 5. L'élément clef dans le processus de fixation est une came 20 qui est également représentée sur les figures 6 et 7. Cette came 20 est constituée de trois parties qui sont de préférence réalisées séparément et qui sont fixées les unes aux autres par des goujons 26 ou des organes similaires. La partie centrale définit une lame 22 ayant une extension périphérique d'environ 120o. Des deux côtés de la lame 22 se trouvent des coins 21 et 23. symétriques par rapport à un plan et qui s'étendent vers l'extérieur sur une distance radiale plus grande que la lame 22, comme on peut mieux le voir sur la figure 6. Cependant la lame 22 et les coins 21 et 23 se recouvrent seulement de quelques degrés dans le sens circonférentiel, sur un arc de préférence égal à 10o ou inférieur. Comme on peut mieux le voir sur les figures 3 et 7 les éléments 21-23 définissent ensemble une encoche 24 qui a une extrémité arrondie et qui sert en tant que butée comme il sera expliqué plus loin. Si on se réfère maintenant à la figure 2, on peut voir que la bobine 11 est déplacée par rapport à la came 20 de telle façon que la lame 22 pénètre entre deux spires A et B de la bobine 11, afin de fixer en place cette bobine 11. Lors de la rotation de la came 20 jusqu'à la position illus- trée sur la figure 3 les coins 21 et 23 pénètrent respecti- vement entre les spires A et C et entre les spires B et Dl tandis que la lame 22 demeure entre les spires A et B. Une rotation additionnelle de la came 20 à partir de la position illustrée sur la figure 3 jusqu'à la position illustrée sur la figure 4 entraîne sucessivement le déplacement de la lame 22 au-delà de la bobine 11, en permettant alors aux coins 21 et 23 de coincer les spires A et B vers l'intérieur et au contraire d'écarter les spires C et D vers l'extérieur. Les spires A et B sont forcées dans l'encoche 24 mais la came 20 ne peut pas tourner au-delà du point o les spires A et B viennent en contact avec le fond de l'encoche 24 ou les spires A et B se trouvent être emboîtées étroitement dans l'encoche 24. Dans la position extrême o les spires A et B se trouvent au fond de l'encoche 24 ou-à proximité immédiate de celui-ci, des ouvertures élargies 28 et 29 sont formées respectivement entre les spires C et A et entre les spires B et D. Etant donné que les ouvertures 28 et 29 sont formées par déplacement des spires A-D, ces ouvertures 28 et 29 ont une extension dans le sens circonférentiel. Ainsi à 900 à partir de la position de la came 20 par rapport à la bobine 11 telle qu'illustrée sur la figure 4, le bloc isolateur 18 peut être insé-ré tel qu'il est illustré sur la figure 5. Plus particulièrement des bras 18-1 et 18-2 pourvus de sail- lies ou conformés en tête de flèche peuvent être insérés respectivement dans les ouvertures 28 et 29. Lorsque les bras 18-1 et 18-2 sont insérés dans les ouvertures 28 et 29. les spires A et B passent dans une encoche en T 18-3 jusqu'à ce qu'elles atteignent la portion transversale de l'encoche en T 18-3. Si ensuite la came 20 est placée dans 1l position inverse de la position représentée sur la figure 2. les spires A et B se trouvent alors placées aux extrémité dans la portion transversale de l'encoche en T 18-3, comme il est particulièrement illustré sur la figure 1. Le dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable est plus particulièrement représenté sur les figu- res 2,8 et 9 et il est indiqué d'une manière générale par la référence 40. Ce dispositif de retenue et d'extension 40 comporte une embase 41. Des platines latérales 42 et 43 présentent respectivement des brides 42-1 et 43-1 et elles sont fixées d'une manière appropriée sur des côté opposés de l'embase 41, au moyen de boulons 44 ou organes similaires et de goujons 45. Entre les platines latérales 42 et 43 sont logés deux ensembles de blocs en V 50 et 70 qui sont guidés par les brides 42-1 et 43-1. L'ensemble de blocs en V 50 comporte un bloc en V externe 51 et un bloc en V interne 52 qui coopèrent pour former un logement en forme de- V destiné à recevoir la bobine 11. Le bloc en V interne 52 porte une plaque d'appui 53 qui est boulonnée ou fixée en place de toute autre manière appropriée. Le bloc en V externe 51 supporte un arbre 60 sur lequel est fixée à son tour la came 20. Un moteur 62 qui peut être un moteur électrique ou un moteur hydraulique, tel qu'un vérin hydraulique, entraine l'arbre 60 et par conséquent la came 20. Cependant, si cela est nécessaire ou désirable, le moteur 62 peut être remplacé par un bouton etc.... afin de faire tourner manuellement l'arbre 60. De la même manière l'ensemble de blocs en V 70 comporte un bloc en V externe 71 et un bloc en V interne 72 qui coopèrent afin de former un logement en forme de V des- tiné à recevoir la bobine 11. Le bloc en V interne 72 porte une plaque d'appui 73 qui est boulonnée ou fixée en place de toute autre de manière appropriée. Le bloc en V externe 71 supporte un arbre 60-1 sur lequel est fixée è son tour une came 20. Un moteur (non représenté) entraîne l'arbre 60-1 et par conséquent la came 20. Cependant le moteur 62 pourrait être agencé de manière à entraîner.à la fois l'arbre 60 et l'arbre 60-1, ou bien encore l'arbre 60-1 pourrait être tourné manuellement au moyen d'un bouton ou d'un organe similaire. Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, les éléments 51,52,71,72 sont guidés par les brides 42-1 et 43-1 mais cependant ceci est illustré uniquement pour le bloc en V externe 51 sur la figure 9. Plus particulièrement des rainu- res 51-1 et 51-2 sont formées dans le bloc en V externe 51 et elles recoivent respectivement les brides 42-1 et 43-1 pour guider le bloc 51 pendant son mouvement. Le mouvement des éléments 51,52,71,72 est obtenu par la rotation d'un arbre 80. Cet arbre 80 s'étend à travers un alésage percé dans une plaque frontale 46 qui est fixée aux platines laté- rales 42,43 au moyen de boulons ou d'autres organes appro- priés. L'arbre 80 présente une paire de gorges annulaires qui reçoivent des circlips 47 et 48 pour maintenir l'arbre en place. Cet arbre 80 comporte quatre parties filetées -1 à 80-4 de même pas mais de directions des pas alter- nées, lesquelles coopèrent respectivement avec les éléments 51,52,71,72. L'arbre 80 est tourné au moyen d'un bouton 81 ou bien, si cela est nécessaire ou désirable, il peut être entraîné par un moteur. La rotation de l'arbre 80 agit de la même façon sur les ensembles de blocs en V 50 et 70 si bien que, si les ensembles de blocs en V 50 et 70 sont en train de rapprocher ou de reserrer entre eux les éléments des ensembles respectifs, ces ensembles 50 et 70 se trouvent également se déplacer l'un en direction de-l'autre. De la même façon lorques les éléments 51,52 et les éléments 71 et 72 s'écartent-les uns des autres, les ensembles 50 et 70 s'écartent également l'un de l'autre. Le mouvement des en- sembles 50 et 70 l'un par rapport à l'autre. ainsi que le mouvement des éléments 51.52,71,72 permettent à l'ensemble de blocs en V 50 de recevoir des bobines 11 d'un certain nombre de diamètres différents et présentant différents espacements entre les diverses branches de la bobine 11. Il en est ainsi parce que les éléments 51 et 52 et les éléments 71 et 72 se déplacent à partir de leur position dans laquel- le ils sont les plus proches et ils forment un V avec une pointe, en passant par les divers V tronqués-, tel que celui correspondant à la position intermédiaire illustrée sur l-a figure 8,et le centre de la bobine 11 peut-être maintenu sur le même axe et il peut-être par conséquent être mis en position d'une manière appropriée par rapport aux cames 20. Les plaques d'appui 53 et 73 servent à maintenir les bobines de différentes dimensions dans les espaces en V des ensem- bles de blocs en V. Une fois l'ensemble de blocs en V 50 ajusté, au moyen de l'arbre 80, de manière à recevoir une bobine 11, la mise en place de la bobine dans l'espace entre les élémentp 51 et 52 et entre les éléments 71 et 72 correspond à la figure 2. La rotation subséquente des cames 20 amène la bo- bine 11 à prendre les positions illustrées sur les figures 3 et 4. Ensuite, comme il est illustré sur la figure 5, les bras 18-1 et 18-2 du bloc isolateur 18 peuvent être insérés dans les intervalles 28 et 29 et les cames 20 peuvent être inversées en laissant les spires A et B engagées dans la portion transversale de l'encoche en T 18-3. Bien qu'une forme d'exécution préférée de la présen- te invention ait été illustrée et décrite. d'autres modifi- cations apparaitront évidentes pour les hommes du métier. Par exemple d'autres formes de cames peuvent être utilisées avec un mouvement alternatif au lieu d'un mouvement rotatif. REVENDICATIONS 1.- Came caractérisée en ce qu'elle comprend une lame (22) ayant une première extension circonférentielle, une paire de coins (21,23) disposés des deux côtés opposes de la lame (22). chacun de ces coins (21,23) ayant une se- conde extension circonférentielle qui est coextensive avec la première extension circonférentielle sur une faible dis- tance, la paire de coins (21,3) coopérant pour définir une encoche (24) s'étendant dans le sens circonférentiel. laquelle est un prolongement circonférentiel de la première extension circonférentielle et qui comporte un fond arrondi définissant une butée. 2.- Came suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour faire tourner cette came (20) par rapport à une bobine (11) si bien que la lame (22) peut se déplacer entre deux spires (A,B) qui sont ensuite déformées par la came et forcées dans l'encoche (24), tandis que des spires adjacentes (C,D) sont écartées par la came des deux première spires (A,B), afin de créer ainsi deux ouvertures (28,29) pour la réception d'une paire de bras (18-1,18-2) d'un bloc isolateur (18). 3.- Procédé de fixation d'un bloc isolateur (18) à une bobine (1]) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à mettre en place d'une manière fixe une bobine (11) par rapport à une paire de spires (A.B) de la bobine (11), à forcer la paire de spires (A,B) l'une vers l'autre tout en forçant les spires (C,D) situées des deux côtés de la paire de premières spires (A,B) à s'écarter de cette paire de premières spires (A, B) en créant ainsi une paire d'ouvertures (28,29), à engager une paire de bras (18-1,18-2) d'un bloc isolateur dans la paire d'ouvertures (28,29) de telle façon que la paire de premières spires (A,B) soient forcées vers et dans la partie transversale d'une encoche en T (18-3) formée dans le bloc isolateur (18), et à supprimer les forces agissant sur la paire de premières spires (A,B) et sur les spires (C,D) situées des deux côtés de la naire de oremières sDires (A.B). 4.- Procédé suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les étapes de mise en place d'une bobine (11) de manière fixe et de forçage de la paire de premières spires (A,B) l'une vers l'autre sont obtenus suivant une séquence par rotation d'une came (20). 5.- Dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable caractérisé en ce qu'il comprend un premier ensem- ble de blocs en V (50) comportant un premier bloc en V in- terne (52) et un premier bloc en V externe (51), des moyens pour déplacer les premiers blocs en V interne et externe (52,51) en direction l'un de l'autre et sens inverse, afin de définir un première espace réglable en forme de V destiné à recevoir une bobine (11), une première came (20) montée à rotation dans le premier bloc en V externe (51) et comprenant: a) une première lame (22) s'étendant dans le premier espace en V réglable et ayant une première extension circonféren- tielle; b) une première paire de coins (21,23) disposés des deux côtés opposés de la lame (22) et s'étendant dans l'espace en forme de V, chacun de ces coins ayant une seconde extension circonférentielle qui est coextensive avec la première ex- tension circonférentielle sur une petite distance; c) la première paire de coins (21,23) coopérant pour définir une première encoche (24) stétendant dans le sens circonfé- rentiel, qui est un prolongement circonférentiel de la pre- mière extension circonférentielle et qui a un fond arrondi définissant une butée; d) des moyens pour faire tourner la première came (20) Si bien que, lorsqu'une bobine est placée dans le premier espace en V réglable et que la première came (2.0) est entraînée en rotation, la première lame (22) se déplace- entre deux spires adjacentes (A,B) qui sont ensuite défor- mées et forcées à pénétrer dans la première encoche (24). tandis que les spires (C,D) adjacentes aux premières spires (A,B) sont forcées, par la première paire de coins (21.23), à s'écarter des deux première spires (A,B), afin d'élargir les spires (C,D) adjacentes aux deux premières spires (A,B) et de créer deux ouvertures (28,29) pour la réception d'une paire de bras (18-1,18-3) d'un bloc isolateur (18). 6.- Dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable suivant la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un second ensemble de blocs en V (70) comportant un second bloc en V interne (72) et un second bloc en V externe (71), les moyens prévus pour déplacer les premiers blocs en V interne et externe (52,51) assurant également le déplacement des seconds blocs en V interne et externe (72,71) en direction l'un de l'autre et en sens inverse, afin de définir un second espace en V réglable pour recevoir une bobine (11), et pour déplacer les premier et second ensembles de blocs en V (50,70) en direction l'un de l'autre et en sens inverse, et une second came (20) montée à rotation dans le second bloc en V externe (71) et quiest par ailleurs identique à la première came (20). 7.- Dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens prévus pour déplacer les premiers blocs en V in- terne et externe (52,51) comportent quatre portions filetées de pas alternés (80-1,80-2,80-3,80-4) si bien que les pre- miers et seconds blocs en V internes (52,72) sont entraînés dans des directions opposées et que les premiers et seconds blocs en V externes (51,71) sont entraînés dans des direc- tions opposées. 8.- Dispositif de retenue et d'extension de bobine réglable suivant la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens pour déplacer les premiers blocs en V interne et externe (52,51) ajustent les premiers et second espaces en forme de V depuis une forme en V pointue, en passant par une gamme de V tronqués si bien qu'une bobine ayant un diamètre quelconque dans une gamme de diamètre qui est placée dans les premier et second espaces en V a toujours un axe central fixe par rapport à la came correspondante parmi les première et seconde cames (20).