Brevet FR2841373A1 — publié le 20031226

] La presente inNention concerne une armature d'enroulement pour bobines annulaires, en particulier pour bobines de Rogowski, comprenant plusieurs parties qui, dans l'etat de.lonctionneme:nt, vent disposees sous forme d'un. aneau f.erme. On connat par l'AT004l09Ul une bobine de Rogowski dans laquelle est prevue une armature d'enroulement en plusieurs parties. Dans cette solu.tion connue, les parties de l' armature d'enroul.ement vent o courbees et peuvent etre jointes rrrontalement. Cela permet de:fabri.quer sin.plement une telle armature d'e:nroulement a partir d'un cordon extrude, les differentes parties etant courbees de maniere appropri.ee. L'applicatio:n d'u. enroulenent sur un.e armature denroulen:ent an.ulaire fe:rmee demande une tres grande depense, car il faut touj ours faire passer le fil d'enroulement par l'ouverture ce:ntrale de ['armature annul. aire. Un tel enroulement n'est pas realisable a la machine ou ne l'est qu'a grands frais. o Le but de la presente invention est d'eviter cet inconvenient et de fournir une armature d'enroul.eme.t du type indique au debut qui perrnette de fabriquer des bobines annulaires de maniere particulierement simple, en particulier avec des bobineuses cl.assiques. Dans ce but, sel.on I'invention, les parties de l' armature d'enroulement vent sensibleme.t rectilignes et peuN:ent etre jointes de maniere articulee, les zones d'extrem:ite des parties de l' armature d'enrou.leme. .t vent pou:ues de zones d'appui de fi.l, et lorsque deux parties immediatement voisines vent alignees, la distance nor.:ale entre o l'axe de rotation de la jonction articulee et les axes longitudinaux des deux parties est au moins egale a la distance entre la ligne joignant les deux zones d.'appui de fl et les axes longitudinaux. Les mesures proposees pern:ettent d'aligner les parties de l' armature d'enroulement et de les bobiner, toutes les parties de l'arnature denrou] ement pouvant etre montees sur une bobineuse usuelle comme celles utilisees pour le bobinage d'armatures d'enroulement droites. Le f;1 d'enrouleme.t peut, apres le bobinage d'une partie, etre passe par la jonct:ion. se trouvant en posi.tion etendue et la partie suivante peut etre bobinee. Le choix indique des distances de l'axe de rotation de la jonction articulee et de la ligne joignant les zones d'appoi de fil de deux parties immed:iatement voisines a l'axe longitudinal de ces parties assure qu'apres le pliage des parties bobinees de ['armature d'enroulement, il. ne se o produise pas d'allongem.e-nt du fil d'enroulement dans la zone de la jonctio.. articul.ee nit de rupture du fil. I1 peut etre prevu con:,me modalite de ['invention que les zones d'appui de:fil solent situees sur les surfaces limites inferieures de rainures s s'etendant dans la direction Iongitudinale des parti.es. Le t:roncon du:fil d'enroulemen.t qui rel:ie deux enroulements voisins vient ains:i se placer a l'interieur des rainures et est ainsi protege contre les influences mecaniques, en particulier contre l.es eraflures. 11 peut en outre etre prevu que les parties de 1'armature d'enrou]ement soient pouues d'un trou traversant non circulaire, de ,, preIerence carre. Cela permet un montage simple des pa:rties de ['armature d'enrou]ement sur une bobineuse usuel]e. Ai.nsi, les -parties de l'axmature d'enrou]. ement, qui vent opportunement jointes, peuvent etre montees simplennent sur une larre dont la section correspond a la section du trou des parties de l' armature d'enrou.]ement et cette barre peut etre montee dan.s la n bobineuse. I:)e cette maniere, l' armature d'enroulement peut etre bobinee simplement. Selon we premiere -forme d.e realisation de] 'invention, il peut etre prevu que les parties de l' armature d'enroulen,. ent solent reliees par des articul.ations en bande soup].e. On vbtient ains; une forme partieulierement si.mple des jonctions articulees des parties de l 'armature d'enroulement. Sel.on une deuxieme -.fome de real.isation de ['invention, il peut etre s prevu quatre parties quit peuvent etre jointes par des jonctions enf. chabl.es articul.ees, deux parties presentant des fetes aya..t des evidements en forme de lyre et les deux autres part:ies etant pourvues de fetes ayant des tenons transversaux., ces tenons pouvant s'engager dans les evidements de la partie . vols].ne. Ainsi, a partir d'un petit no.. lre de parties de]ongueur differente peuvent etre assem:bl.ees un grand non:bre d'ann.atures d'enroulement de dimension differente, ce qui simpl. ifie le stockage et permet dobtenir de plus grands nombres de pi.eces dans la fabrication des parties de l'arrnature s d'enroulement. 1:1 peut etre prevu que sur au moins une partie de l' armature d'enroulement bobinee soit monte un r essort de serrage qui s'appuie sur les deux parties voisines, ce qui assure une cohesion particulie.rement bonne o des parties bolinees de l'a:ature d'e:nroulement. L' invention est expliquee en detail ci-apres a [ 'aide des dessins, sur lesquel s: la fig. 1 est une representation axonometrique schematique d'une s armature d'enroulement I selon ['invention deja bobinee, la fg. 2 est une vue de dessus des parti.es 2, 3, 4, 5 de 1' armature d'enroulement 1, la lTig. 3 est une vue de cote des parties representees sur la fig. 2, les fig. 4 et 5 vent une vue d.e dessus et une vue de cote des parties o jointes d'une armature d'enroulement 1 sel.on les fig. 2 et 3, la fig. 6 montre une armature d'enroulenent I selon l'i.nvention avec des ressorts de se.rrage 15 montes dessus, la -fig. 7 est une vue de cote de l'arrnature d'enroulement I de la fg. 6 avec les ressorts de serrage 1.5 enleves, s la fig. 8 montre un ressort de serrage 1.5 de l.a fi.g. 6 seul, les fi.g. 9 et 1.0 vent une vue de dessus et une vue de cote, a 1'etat etendu, d'une autre forme de realisation d'une armature d'enroulement I selon ['invention, les fig. I I et 12 so,.t des representations de detail. d'une zone d'articulation de l 'armature d'enroulement 1 de l'inven.tion, ou l.a distance no:rmale 20 de 1'axe de rotation a est choisi.e egale a la distance normale 22 de l.a iigne b-c joignant les deux zones d'appui de fi.1. b et c a l.'axe longitudinal 21 des deux parties represente.es, la.fig. 13 montre le deplacement de l.a deux.ieme zone d'appui. de fil c o lors de la rotation mutuelle des deux armatures d'enroul.ement 1 representees sur les fig. 11 et 12, les fig. 14 et 15 vent des representations de detail d'une zon.e d'articulation de l'arrnature d'enroulement I de ['invention, ou la distance normale 20 de l'axe de rotation a est choisie superieure a la distance s normale 22 de la l.igne b-c joignant les deux zones d'appui de fil b et c a l'axe longitudinal 21 des deux parties representees, la fig. 16 montre le depl.acement de la deuxieme zone d'appui d.e fil. c lors de la rotat;.on mutuelle des deux armatures d'enroulement I representees sur les fig 14 et 15. Sur la fig. 1 est representee une armature d'enroulement 1. selon l'i:vention prevue pour des bobines annulaires, en particulier pour des bobines de Rogowski, dans son etat de fonctionnement, dans lequel elle est deja pourvue d'enroulements. L'arnature d'e:nroulement 1 comprend plusieurs parties 2, 3, 4, 5 qui, dans l'etat de fonctionnement, vent disposees sous forrne d'un a:neau.ferme. Comme]e montrent les dessins, la notion d'anneau n'est pas limitee a un anneau circulaire, mai.s comprend aussi des files rectangul.aires ou polygonales fe.anees de parties d' armature d'enroulement Dan s l 'i:nventi on., il est prevu que les parties 2, 3, 4, 5 soient faites de fagon a pouvoir etre jointes de manie- re articulee. Pour cela, des fetes 6, 7 vent formees aux extremites des parties 2, 3, 4, 5. Ces fetes 6, 7 presentent chacune une rainure centrale s'etendant dan.s l.a direction longitudinale de > la partie 2 a 5 correspondante. Les rainures vent destinees a recevoir un s :141 d' enroulement 9 qui est enroul e en plusieurs couches sur l es parties 2 a 5. Dans une premiere forme de realisation, representee sur les fig. 2 a 5, s les fetes 6, qui vent fornees sur les parties 2 et 4 a leurs deux extremites, presenten.t des evidements 10 sensibl.ement en forme de lye. Ceux-ci peuvent etre elargis elastiquement et vent preN-us pour recevoir des tenons I I stete:,dant perpendicul.airement a l'etendue longitudinale des parties 3 et qui vent formes sur les fetes 7 des parties 3 et 5. o Les parties 2, 3, 4, 5 de l' armature d'enroulement 1 peuvent etre mises dans une position etendue et lobinees de facon simple dans cette position, les part:ies pouvant etre bobinees l'une apres lautre et le f1 d'e:nrou]ement 9 etant mene a la partie suivan.te par les rainures 8. Comme le montre l.a fig. 2, la tete 6' de la partie 4 est pourvue de sorties 12 auxquelles le debut et la fin du fil d'enroulement 9 vent fixes de maniere condu.ctrice. o Comme on le volt sur les fig. 2 et 3, la partie 4 est pourvue d'une tete 6 qui presente des evidements en forme de 1vre 10 et d'une tete 6' qui ne presente pas de tels eNidements 10 et, au]ieu de cel.a, presente l. es sorties 12 et un evidement de guidage 13 qui est destine a recevoir une sailli.e 14 de la tete 7' de la partie S. Lorsque l' armature d'enroulement 1. est fermee, la s saill.ie 14 s'engage dans l.'evidement de guidage 13 de l.a tete 6', ce qui ameliore la stabilite de ['armature d'enroulement. Comme on le volt sur les fg. 4 et 5, les parties 2 a 5 peuvent etre jointes simplement. 11 sufft pour cela d'enficher les tenons 11 des fetes 7 o ds la d.irection axia]e des parties 2 a 5 dans les evidements en forme de Iyre 10 des fetes 6, ceux-ci s'enclenchant. Dans cette position e.tendue, l'arrnature d'enroulement 1, comme deja mentionne? peut etre bobinee tres simplement. Il. est pour cela possible s d'introduire dans les parties creuses 2 a 5 une barre dont la section correspo:nd a la section des trous traversants 18 des parties 2 a 5. 11 est alors opportu,. de prevoir une section non circulaire, par exemple can-Be, pour assurer une liaison. sans possibilite de rotation entre la barre, non re resentee et les parties 2 a 5 P-, Apres aN'o:ir bobine les part;.es 2 a 5, on peut les retirer de la barre et les replier pour former une bobine de Rogowski. fermee. Avant cela, on peut:mettre des noyaux en fer ou en d'autres matieres bonnes conductices magnetiquemen.t dans les trous traversants 18 des parties a 5 de ['armature d'enroulen:ent I de ['invention, de sorte que cette armature I o convient aussi a la realisat:ion de bobi.nes a noyau de fen Comme on le volt sur la fig. 6,:il peut etre prevu des ressorts de serrage 1S qui vent montes sur deux parties paralleles et s'appuient sur la partie voisine. Ces ressorts de serage 15 vent sensiblement en forme de U s et leurs deux ailes 16, abstract:ion faite de leurs parties d'extremite libres, vent in. clinees vers l'interieur et serrent ensemble les parties correspondantes 2, 4 qui so.at adjacentes a la parti.e 5 ou 3 (fig. 8). Les ail.es 16 des ressorts de serrage 15 s'engagent pour cela dans des rainures 19 des fetes des parties de ['armature d'enroulem.ent 1 Dan.s la deuxieme forme de realisation, representee su.r les fig. 9 et , les parties 2 a S de l' armature d'enroulement 1 vent jointes en pernanence dans la zone de l. eurs fetes 6, 7 par des articulations en bande souple 17. 2.S Une deuxieme caracteristique essentielle a ['invention et prevue dans les deux formes de realisation concerne la protection contre la traction du trongon du:fil d'enroulement 9 qui relic les parties d'enroulement de deux parties 2, 3, 4, 5 i.mmediatement voisines de l' armature d'enroulement I de l'in.vention. Les zones d'extremite des parties 2, 3, 4, 5 de ['armature d'enrouleme,:t 1 vent pourvues de zones d'appu; de fi. 1 b, c (voir la representation de detail des fi.g. 1 I., 12 et 14, 15). On entend par la les zones (de bord) des parties 2, 3, 4, S sur lesquelles le h1 d'enroulement 9 vient se placer a l':issue du bobinage de ces parties 2, 3, 4, S. Lorsque, comme explique plus l..aut, il. est prevu des rainures 8 s'etendant dans la direction longitudinale des parties 2, 3, 4, 5, ces zones d'appui de fil 1', c vent situees sur les surfaces limites inferieures de ces rainures 8. s Lorsque, comme represente sur la fig. 11., deux parties 2, 3, 4, 5 immediatement voisines vent alignees, la distance norrnale 20 entre l'axe de rotation a de la jonction articulee et les axes longi.tudi.naux 21 des deux parties 2, 3, 4, 5 est egale a la distance 22 entre la l:igne b-c qui relic les deux zones d'appui de fil b, c et les axes longitud;naux 21. o Lorsqu'on tourne l.es deux parties immediatement voisines l'une par rapport a l.'autre pour les mettre dans l'etat de fonctionnement represente sur la fg. 12, la distance entre les deux zones dappui b et c ne change pas (voir aussi sur la fg. 13 la representation schematique du deplacement qui a alors lieu de la zone d'appui c). C.el.a signifie que le fil d'enroulem.ent 9 n'est pas etire et qu'un allongement ou une rupture de ce fil 9 est evi. te. Il est encore pl.us avantageux de choisir les distances de l.'axe de rotation a et de la ligne de jon.ction b-c a l'axe longitudinal 21. de la maniere o rep:resentee sur les fg. 14- T 5. Ic:i, la di.stance normale 20 entre l'axe de rotation a de l.a jonction articul.ee et l.es axes longitudinaux 21 des deux parties 2, 3, 4, 5 est superieure a l.a distance 22 entre la ligne de jonction b-c des deux zones :s d'appui de fil. b, c et les axes longitudinaux 21. Comme le m. ontrent la fig. lS et en part:i.culi.er l.a representation du deplacement de la deuxieme zon.e d'appui de fil c sur la fi.g. 16? en rai.son de ces conditions de distances, la distance entre les zones d'appui de f1 et c est raccourcie lors de la rotation:relative des deux parties de ['armature d'enroul.ement, de sorte que o dans la zone d'articulation, le fil d'enroulement 9 est lache et ainsi a l'abri de tractions. REVENDlCATIONS 1..Arrnature d'enrou]ement (1) pour lolbines annulaires, en particulier pour bobines de Rogowsk;, comprenant plusieurs parties (2, 3, 4, S) qu;, dans l'etat de fonctionnement, vent d:isposees sous forme d'un anneau ferme, caracteri.see par l.e f.ait que les parties (2, 3, 4, 5) de l' armature d'enroulement (1) vent sensibleme:nt rectili.g..es et peuvent etre jointes de maniere articulee, que les zones d'extremite des parties (2, 3, 4, 5) de 1'armature o d'enroulement ( I) vent pourvues de zones d'appui de fil (b, c), et lorsque deux parties (2, 3, 4, 5) immediatement volsines vent ali.gnees, la distance normale (20) entre l'axe de rotation (a) de].a jonction articulee et les axes longitudinaux (21) des deux parties (2, 3, 4, 5) est au noins egale a la distance (22) entre la ligne (b-c) joignant les deux zones d'appui de fil s (1', c) et les axes longitudin.aux (21). 2. Anature d.'enroulement (l) selon la r evendication 1., caracterise.e par le fait que les zones d'appui de fil (b, c) son.t situees sur les surfaces limites inferieures de rainures (8) s'etendant dans la direction longitudinale des parties (2, 3, 4, 5). 3. Armature d'enroulement (1) selon l.'un.e des revendi.cations 1. et 2, caracterisee par l.e fait que les parties (2, 3, 4, 5) de 1' armature d'enroulement (I) vent pourvues d'un trou traversant non. circulaire, de s preference carre (l 8). 4. Armature d'enroulement (1) sel.on l'une des revendi.cati.ons l, 2 et 3, caracterisee par l.e fait que les parties (2' 3, 4, 5) de l' armature d'enroulement ( 1.) vent reli.ees par des articulations en lande souple (17). 5. Arnature d'eroulement (1) selon. l'une des revendications l, 2 et 3, caracterisee par le fait qutil est prevu quatre parties (2, 3, 4, 5) qui peuvent etre jointes par des joncti.ons enfichables articulees, deux parties (2, 4) presentat des fetes (6) ayant des evidements en forme de Iyre (10) et les ::s deux autres parties (3, 5) etant pourvues de fetes (7) ayant des tenons (113(11) (10) dc1a paric voistoc (2,4). 6. Arrnature d'enroulmcr (T)selon Is rcvcndicadon 5,caractCris6c paTlc fbit qc sur au 1lloins une partie (3, 3) dc l'nat o d'c]lroulement (I) bobinde Cat month an Russo dc sewage (15) qui s'appuic sur los dcux