Brevet FR2731833A1 — publié le 19960920

BOBINE D'INDUCTION DEFORMABLE POUR UN DISPOSITIF DE MAGNETOFORMAGE La présente invention est relative à une bobine ou un inducteur déformable, c'est à dire comportant au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, laquelle bobine est destinée à rentrer dans la composition d'un dispositif de magnétoformage. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication des dispositifs de magnétoformage. On connaît déjà par la demande de brevet FR2 488 163 (Centre Stéphanois de recherche Mécanique Hydromécanique et Frottement) une bobine de magnétoformage dont le conducteur et la carcasse sont agencés en plusieurs parties pour être ouverts et/ou déformables de façon à être adaptés ou retirés autour des pièces à magnétoformer. Selon ce document. le raccordement électrique entre les parties de bobine peut être effectué par un élément conducteur solide, par un élément conducteur fluide (liquide ou gazeux). Une bobine de magnétoformage en deux parties au moins permet d'extraire de la bobine la pièce (ou les pièces) postérieurement à sa déformation par magnétoformage (et/ou à leur assemblage par magnétoformage). La présente invention a pour objet de procurer une bobine séparable en deux parties perfectionnée. En effet. dans la bobine séparable du document suscité, lorsque l'élément conducteur est sous forme fluide (liquide ou plasma), des moyens d'étanchéité sont à prévoir qui entraînent une conception complexe d'une telle bobine 1 par ailleurs les différents modes de réalisation de liaisons électriques solides entre les parties de bobine tels que des fiches embrochables. nc permettent pas de garantir une très bonne conduction entre les différentes parties dc la bobine ce qui est un inconvénient particulier pour les bobines de magnétoformage qui par nature sont destinées à être traversées par un courant d'intensité très élevé. La présente invention xise à procurer une bobine d'induction en plusieurs parties pour un dispositif de magnétoformage dont la conception et la réalisation soient très simple et qui permette d'assurer un fonctionncment satisfaisant. c'est à dire notamment de permettre le passage d'un courant électrique dans les spires de la bobine ayant une intensité très élevée. La présente invention visc également à procurer une telle bobine dont la durée de vie soit suffisante pour permettre plusieurs centaines de milliers d'opérations de formage magnétique. La solution au problèmc posé consiste à procurer une bobine d'induction en deux parties au moins pour un dispositif de magnétoformage dans laquelle chaque partie (séparable ou mobile) de ladite bobine comporte des moyens respectifs de raccordement pour raccorder ou connecter en série les parties ou élément de spire successives de ladite partie de bobine. En d'autres termes, l'invention procure une bobine d'induction pour le magnétoformage. séparable en au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, comprenant une première partie de bobine comportant plusieurs premières parties ou éléments juxtaposés de spire. et comprenant une deuxième partie de bobine comportant plusieurs deuxièmes parties ou éléments juxtaposés de spire, dans laquelle lesdites premières parties de spire sont connectées en série pour former un premier ensemble électriquement conducteur (sensiblement indéformable > . et dans laquelle lesdites deuxièmes parties ou éléments de spire sont connectés en série pour former un deuxième ensemble électriquement conducteur (scnsiblemcnt indefonablc). lesquels premiers et deuxième ensembles conducteurs sont cux-mèmes conncctés (en série ou en parallèle) à une source (de préférence commune) d'alimentation électrique. Selon un mode préférenticl de réalisation de l'invention, l'invention procure une bobine d'induction comportant plusieurs éléments de spire ou plaquettes en matériau électriquement conducteur. sensiblement rigides, chacun desdits éléments de spire constituant une partie de spire dc ladite bobine. laquelle bobine comporte de préférence un nombre pair desdits éléments de spire qui sont par exemple identiques, chaque élément de spire comportant:: - une première partie en forme d'arche filiforme incurvée, de préférence en forme de partie ou tronçon de couronne. par exemple en forme de demi couronne, laquelle première partie en forme d'arche comporte une première extrémité ou extrémité amont et une deuxième extrémité ou extrémité aval, - une deuxième partie constituant un (ou en forme d'un) bras amont allongé comportant une première extrémité ou extrémité amont et comportant une deuxième extrémité ou extrémité aval qui est liée (ou fixée ou connectée) à ladite extrémité amont de ladite première partie en forme d'arche. - une troisième partie constituant un (ou en forme d'un) bras aval allongé comportant une première extrémité ou extrémité amont qui est liée (ou fixée ou connectée) à ladite deuxième extrémité ou extrémité aval de ladite première partie en forme d'arche, et comportant une deuxième extrémité ou extrémité aval, laquelle bobine comporte pour chaque paire desdits éléments de spire ou plaquettes (constituée par deux éléments de spire ou plaquettes adjacentes et parallèles entre elles), des moyens de connexion électrique de ladite extrémité aval dudit bras aval d'un premier élément de spire de ladite paire et dc ladite extrémité amont dudit bras amont d'un deuxième élément de spire (ou plaquette)de ladite paire. Au sens de la présente demande. les termes * amont et aval sont utilisés par référence au sens de circulation du courant électrique dans les parties de la bobine. L'invention procure également un procédé de fabrication d'une bobine d'induction en deux parties au moins pour un dispositif de magnétoformage dans lequel - on découpe. par exemple par emboutissage. des plaquettes identiques, par exemple rectangulaires dans un feuillard d'un matériau électriquement conducteur tel que du cuivre, - on enlève par exemple par découpe et ou emboutissage une première partie de ladite plaquette qui est située Ic long d'un premièr bord de ladite plaquette et qui est en forme de portion de disque. - on enlève par exemple par découpe et,ou emboutissage une deuxième partie de ladite plaquette (qui est délimitée par exemple par deux bords circulaires de préférence concentriques. lesquels bords circulaires sont réunis à leurs extrémités par des lignes ou bords d'extrémité de raccordement). dc manière à ménager dans ladite plaquette une ouverture (ou lumière). - on découpe selon une ligne s'étcndant de préférence selon un axe de symétrie de ladite plaquette. la partie de ladite plaquette située entre un deuxième bord opposé audit premièr bord de ladite plaquette et ladite lumière obtenue selon l'opération ci-dessus. Selon des modes préférentiels de réalisation de bobine selon l'invention - les faces de jonction ou j'assemblage mécanique des parties mobiles de bobine sont situées dans des plans de séparation radiaux ou diamétraux - les parties électriquement conductrices sont chacune constituées d'un empilement d'éléments de spire. c'est à dire constituées de plaquettes juxtaposées, c'est à dire des plaquettes ou éléments de spire dont les faces principales sont placées en regard et séparées par un élément isolant, chacune desdites plaquettes ou éléments de spire étant doté de deux extrémités de raccordement qui sont pliées et/ou incurvées:: - les parties électriquement conductrices de la bobine sont chacune constituées d'un empilement d'élément de spire. chaque élément de spire comportant une première partie ou partie centrale en forme de tronçon de couronne d'angle au centre de préférence voisin de 180- (à 30 près) et de section sensiblement constante;; - les parties électriquement conductrices sont chacune constituées d'un empilement d'éléments de spire. chaque élément de spire ou plaquette comportant une deuxième partie ou bras amont et une troisième partie ou bras aval de section (ou largeur) non uniforme - la section desdits bras amont et aval augmente à partir d'une section minimum correspondant à une zone dudit bras proche de l'extrémité de ladite première partie en forme d'arche - lesdits éléments de spires sont en cuivrc -ladite première partie de chacun des éléments de spire a une section carrée ou rectangulaire. Les nombreux avantages procurés par l'invention seront mieux compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif un mode préférentiel de réalisation une bobine d'induction selon l'invention. Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement en vue en perspective des plaquettes ou éléments de spire de bobine d'induction selon l'invention. La figure 3 illustre schématiquement en vue en perspective une bobine d'induction équipée de plaquettes conformes à l'invention. Les figures 4 et 5 illustrent respcctinement en vue en plan et en élévation, un deuxième mode de réalisation dc plaquette ou élément de spire pour bobine d'induction selon l'invention. La figure 6 illustre la section de la partie centrale d'un élément de spire selon l'invention. La figure 7 illustre schématiquement les opérations d'un procédé de fabrication de plaquette ou élément de spire selon l'invention. Par référence aux figures 1 à 3, la bobine d'induction 1 selon l'invention est constituée par au moins deux parties 8 et 9 par exemple symétriques qui s'étendent parallèlement à un axe 10 constituant l'axe longitudinal d'un logement central 13 cylindrique destiné à recevoir des pièces à former ou déformer sous l'effet d'un champ magnétique produit par un courant dc forte intensité circulant dans les spires de la bobine d'induction. Dans le mode de réalisation présenté aux figures 1 à 3, les deux parties 8 et 9 de la bobine sont séparées par un plan de séparation diamétral 11 bien qu'il puisse en être autrement. Dans ce cas. les parties 8 et 9 de la bobine sont sensiblement identiques, et les plaquettes ou éléments de spire 12a. 12b. 12c. 12d des figures 1 et 2 sont également identiques. Les plaquettes 12 constituant chaque partie 8 et 9 dc la bobine 1 sont séparées par des plaquettes ou élément électriquement isolants représentés schématiquement (repère 14 figure 1) et par exemple réalisés cn noyant les dcmi-spires dans un matériau (par exemple résine synthétique) approprié. Comme illustré aux figures 1 à 3. deux demi spires successives d'un empilement de demi spires selon un axe parellèle à l'axe principal (repère 10 figure 3) de la bobine, sont raccordées électriquement par des moyens de connexion 15 dc tout type connu (brasure, soudure. connexion mécanique ). Plus particulièrement. par référence à la figure 2. on voit qu'un élément de spire 12c est essentiellement constitué par une première partie ou partie centrale 6 s'étendant sensiblement selon une demi couronne circulaire. dont l'extrémité amont 16, est en liaison avec l'extrémité correspondante 18b aval d'un bras amont 18 dont l'extrémité libre (ou amont) 18a peut être connectée au pôle positif d'une source d'alimentation en courant électrique (figure 1). L'extrémité 17 de la partie centrale 6 de la plaquette 12c est elle même reliée à l'extrémité amont 19a d'un deuxième bras 19 (bras aval) dont la deuxième extrémité ou extrémité libre (ou aval)t9b est connectée par des moyens de liaison électrique 15 à l'extrémité 18a amont d'un bras amont 18 de la plaquette 12d qui est juxtaposée à la plaquette 12c. L'autre extrémité 19b dc cette plaquette 12d est connectée (comme illustré à la figure 1) à la bome négative d'une source d'alimentation électrique, de sorte que les plaquettes 12c et 12d de l'empilement inférieur de la bobine sont connectées en série. Grâce à ce mode particulier de réalisation ct de connexion des deux demi-spires 12c et 12d, le courant délivré par la source d'alimentation électrique circule dans lesdites demispires 12c, 12d comme schématiquement représenté par des flèches sur la figure 1. Une réalisation identique et sensiblement symétrique est prévue dans la deuxième partie 8 de la bobine constituée par exemple des deux plaquettes ou demi-spires 12a et 12b connectées entre elles par des moyens de liaison 15a, 15b et également raccordées aux bornes positive et négative dc la méme source d'alimentation comme illustré à la figure 1 de manière à permettre le passage du courant électrique lors de l'alimentation selon les flèches figurant sur cette figure. On réalise ainsi dans l'espace ou logement cxlindrique situé entre les parties centrales 4,5. 6, 7 des deux demi-spires 12a et 12h d'une part et 12b et 12d d'autre part, un champ magnétique provoqué par une circulation du courant électrique dans les parties centrales des plaquettes. correspondant (similairc ou identique) au champ magnétique crée par la circulation habituellc du courant électrique dans deux spires complètes ; les plaquettes 12a et 12c sont sensiblement planes et s'étendent dans un même plan et les extrémités 16. 17 des parties centrales respectives 4 ct 6 de ces plaquettes sont voisines l'une de l'autre respectivement afin de reproduire sensiblement dans les deux demi-spires 12a et 12c une configuration de champ magnétique provoqué par le passage du courant électrique similaire à celui prox oque par une spire continue habituelle. Par référence aux figures 4 et 5, on voit qu'une plaquette constituant une demi-spire 12 entrant dans la constitution d'une bobine selon l invention peut être dotée d'une forme générale courbe 30. 32 et obtenue suivant un procédé selon l'invention à partir de découpes ou emboutissages réalisés dans une plaque dc cuivre. On voit que la partie centrale ou première partie 4 de la plaquette 12 s'étend sensiblement en forme de couronne. d'épaisseur 24 sensiblement constante, de section de préférence carrée ou rectangulaire comme illustré à la figure 6, le bord interne 20 de l'élément central 4 s'étendant sensiblement selon un cylindre de rayon 21 d'axe longitudinal (perpendiculaire au plan de la figure A) passant par le centre 22 repéré figure 4, laquelle partie centrale 4 s'étend selon une demi couronne ou une portion de couronne d'angle au centre 31 par exemple voisin de 180- Les extrémités de la partie centrale 4 sont reliées aux bras (ou deuxième et troisième partie respectives) 18 et 19 de ladite plaquette 12 dont la largeur représentée figure 4 (ou la section correspondante des bras) varie d'une section ou largeur minimum 25 dans une zone des bras située à proximité de la partie 4 centrale, à des valeurs plus importantes telles que représentées notamment par le repère 26. rcpérant la largeur d'une partie centrale du bras 19. La plaquette de la figure 4 est dc préférence sensiblement symétrique par rapport à l'axe 33 contenant ledit centre 22 du cercle de rayon 21 selon lesquels s'étend le bord intérieur 20 de la partie centrale A. Au delà de cette partie centrale s'étend une fenêtre ou lumière 27 obtenue par découpe comme expliquée ci-après par référence à la figure 7. Le bord interne 20 dc la partie centrale 4 illustré figure 4 être obtenu par exemple par emboutissage puis par fraisage ou rectification afin d'obtenir une bonne précision sur le profil de cette face interne destinée à délimiter le logement cylindrique repéré 13 à la figure 3 ; de même les faces d'appui 23 des demi-spires entre elles peuvent être également usinées avec précision afin d'obtenir une géométrie de grande précision pour l'ensemble desdites spires et par conséquent de la bobine. Les parties 18 et 19 formant des bras de raccordement de la partie centrale de la plaquette 12 sont séparés par une découpe 28 (s'étendant par exemple selon l'axe 33 de symétrie de la plaquette) également représentée figure 7. Par référence à la figure 5. on voit que la plaquette 12 dc forme généralement plane (d'épaisseur 29 par exemple dc quelques millimètres) comporte des bras 18 et 19 dont les extrémités 18a et 19b sont incurvées et ou pliécs pour être proéminentes de part et d'autre des faces de ladite plaquette 12 aux fins de raccordement avec les extrémités correspondantes de la plaquette qui sera juxtaposée avec celle représentée figure 5. Par référence à la figure 7, une plaquette 12 peut être obtenue par découpe dans un feuillard de cuivre par exemple selon un profil rectangulaire dont les deux bords de plus grande longueur 34. 42 se font face (sont deux bords opposés du rectangle). Une première partie 37 dc la plaquette 12 peut-être découpée par emboutissage par exemple selon un profil circulaire s'étendant selon un rayon 21 et un centre 22 situé à proximité immédiate du bord 34 ou sur celui-ci. Une deuxième partie 3(S de la plaque 12 peut étre découpée pour obtenir l'ouverture ou la lumière repérée 27 sur la figure 4. par découpe ou emboutissage selon un profil fermé comportant une ligne 39 circulaire dc rayon 35 centré sur ledit centre 22, un deuxième profil circulaire A() de rayon 3f) supérieur au rayon 35 (qui est lui même supérieur au rayon 22) et également centré sur le centre 22. lesquels bords ou profils 39 et 40 de la découpe 38 sont raccordés par des lignes 41 par exemple courbes. La partie de la plaquette 12 située entre la partie 38 découpée pour former la lumière 27 et le bord 42 opposé au bord 34 est découpée ensuite selon le profil sensiblement rectiligne 28 pour délimiter les bords 18a et 19b des bras de liaison de la plaquette comme également représenté figure 4. REVENDICATIONS 1. Bobine (1) d'induction en deux parties (8. 9) au moins pour un dispositif de magnétoformage. caractériséc en ce que chaque partie (8 9) comporte des moyens (15) respectifs de raccordement pour raccorder en série les parties de spire (4,5), respectivement (6,7), de ladite partie de bobine. 2. Bobine (1) d'induction pour le magnétoformage, séparable en au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, comprenant une première partie (8) de bobine comportant plusieurs premières parties (4. 5) ou éléments juxtaposés de spire, et comprenant une deuxième partie (9) de bobine comportant plusieurs deuxième parties (6,7) ou éléments juxtaposés de spire. caractérisée en ce que lesdites premières parties (4, 5) de spire sont connectées en série pour former un premier ensemble électriquement conducteur, et en ce que lesdites deuxièmes parties (6, 7) ou éléments de spires sont connectés en série pour former un deuxième ensemble électriquement conducteur, lesquels premier et deuxième ensembles conducteurs sont connectés à une source commune d'alimentation électrique. 3. Bobine (1) d'induction pour un dispositif de magnétoformage comportant plusieurs éléments de spire ou plaquettes (12) en matériau électriquement conducteur, chacun desdits éléments de spire constituant une partie de spire de ladite bobine, chaque élément de spire comportant une première partie cn forme d'arche (4. 5. 6, 7) filiforme incurvée qui comporte une première extrémité (16) ou extrémité amont et une deuxième extrémité (17) ou extrémité aval, une deuxième partie constituant un bras amont (18) allongé comportant une première extrémité (18a) ou extrémité amont et comportant une deuxième extrémité (18b) ou extrémité aval qui est liée à ladite extrémité amont (16) de ladite première partie en forme d'arche. unc troisième partie constituant un bras aval (19) allongé comportant une première extrémité (19a) ou extrémité amont qui est liée à ladite extrémité aval (17) de ladite première partie en forme d'arche, et comportant une deuxième extrémité (19b) ou extrémité aval, laquelle bobine comporte. pour chaque paire (12c, 12d), respectivement (12a, 12b) desdits éléments de spire ou plaquettes adjacentes. des moyens (15) de connexion électrique de ladite extrémité aval dudit bras aval d'un élément de spire (12c), respectivement (12a), et de ladite extrémité amont dudit bras amont de l'élément de spire ou plaquette (12d) respectivement (12b). 4. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dont les parties électriquement conductrices sont chacune constituées d'un empilement d'éléments de spire, ou plaquettes (12) juxtaposées. et séparées par un élément isolant (14), chacune desdites plaquettes ou éléments de spire étant doté de deux extrémités (18a. 19b) de raccordement. 5. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont les parties électriquement conductrices sont chacune constituées d'un empilement d'éléments de spire, comportant chacun une partie centrale (4* 5. 6. 7) en forme de tronçon de couronne. 6. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dont les parties électriquement conductrices sont chacune constituées d'un empilement d'éléments de spire, comportant chacun un bras amont ( 18) ct un bras aval (19) de section (25, 26) non uniforme. 7. Bobine selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 dans laquelle la section, (25,26) desdits bras amont et aval (18. 19) augmente à partir d'une section (25) minimum correspondant à une zone dudit bras (18. 19) proche de l'extrémité de ladite première partie en forme d'arche (4). 8. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans laquelle lesdits éléments de spires sont en cuivre. 9. Bobine selon l'une quclconquc des revendications 3 à 8 dans laquelle ladite première partie (4. 5. 6. 7) dc chacun des éléments dc spire a une section carrée ou rectangulaire. 10. Procédé de fabrication d'unc bobine d'induction en deux partie au moins pour un dispositif de magnétoformage dans lequcl on découpe. des plaquettes (12) identiques. dans un feuillard d'un matériau électriquement conducteur tel que du cuix rc. on enlève une première partie (37) de ladite plaquette qui est située le long d'un premier bord (34) de ladite plaquette et qui est en forme de portion de disque, on enlève une deuxième partie (38) de ladite plaquette de manière à ménager dans ladite plaquette une ouverture ou lumière (27). on découpe selon une ligne (28), la partie de ladite plaquette située entre un deuxième bord (42) opposé audit premier bord (34) de ladite plaquette et ladite lumière (27) obtenue selon l'opération ci-dessus.