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On connait des bobinages électriques , en partiou- lier pour relais ou contacteurs électromagnétiques , consti- tués par un noyau isolant sur lequel est bobiné un fil isolé , le tout Pouvant être imprégné sous vide , et l'extérieur du bobinage étant protège par un enrubannage.
On réalise également des bobinages où le fil est enroulé sur une carcasse en matiére isolante moulée et proté- géesur sa face extérieure par un rubean isolant , puis soumis ou non à une imprégnation, nous vide .
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On connaît encore des bobinages -partiellement enro- bés avec des résines et dont les fils de sortie sont raccor--. dés à des cosses quï sont noyées dans une partie rajoutée en matière plastique
Dans toutes ces 'variantes' , les fils du bobinage sont reliés à des fils de sortie plus robustes ou bien'reliés par de tels fils à des pattes ou cosses de, sortie . Il s'en- suit de nombreuses--soudures et d'ans le cas de bobinage sur carcasse- à joues latérales , une difficulté de raccordement au fil d'entrée de la première couche de l'enroulement .
Un autre inconvénient -est la -difficulté de bonne tenue mécanique résultant; , par exemple ,d'e la rotation 'du bloc de fil ,'sur le noyau , ou dans.le cas de fixation commune électrique et mécanique de l'enroulement par ses extrémités , le manque de rigidité à ces endroits entrainant la rupture des fils ou tiges de sortie Une fixation mécanique séparée du bobinage reste compliquée .
Enfin , l'étanchéité dételles bobines est médiocre étant données'les solutions de continuité entre des matériaux différents .
La présente invention a pour objet un mode d'éta- blissement des bobinages électriques , de ceux notamment qui sont applicables dans lesrelais ou contacteurs électromagné- tiques , destinés à éviter ces inconvénients
Il consiste en premier lieu , après avoir. opéré l'enroulement du fil - ce qui peut se faira au moyen de ma- chines à bobiner , qui ne sont pas visées par la-présente invention et sont d'ailleurs connues - à disposer ledit enrou- lement;
dans un moule , en le supportant par des attaches telles qu'il n'est au contact d'aucune desparois de ce moule et à procéder au roulage dans cette position , de sorte que l'enroulement se trouve enrobé sur toutes sen faces même intérieure , par une épaisseur de matiére pléstique isolante
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homogène en toutes ses parties et sans joint ni solution de continuité .
L'invention vise en outre tout ou.'partie des dis- ; positions suivantes prises ,chacune isolément ou combinées entre elles , concernant la structure du bobinage et de.'ses éléments constitutifs , le matériel' servant au moulage ,' et la manière dont il y est.procédé , ainsi que les caracté- ristiques. des bobinages ainsi fabriqués-:
a) l'enroulement est maintenu en place dans le . moule-,pendant 1''opération de moulage , par desegrafes qui constituent en. même temps les sorties-du bobinage lors- que celui-ci est terminé, ;.les deux'extrémités de l'enroule- , ment sont respectivement connectées à ses sorties , de préfé- rence par soudure -en des points qui seront enrobés par la' matière plastique isolante moulée:. b) lesdites agrafes'comportant deux doigts recour- bés sur L'enroulement de"manière à l'enserrer comme dans une pince , et une languette , terminée par une partie cylindri- que dont le diamètre correspond à celui-des,fiches de prise de courant .
De préférence , cette languette est elle-même 'en- robée dans la matière moulée *Cella-ci ne. laissant décou- vertes que les tranches extrêmes' de sa partie cylindrique . c) la conformation de l'enroulement et la mise en place des agrafes peuvent être effectuées.sur la machine à bobiner. au moyen d'un mandrin qui pourra être fendu pour pré- senter une certaine élasticité , ou qui sera constitué de, plusieurs pièces longitudinales dont le démontage permet de.. dégager les enroulements .
L'écartement des parties de ce mandrin est amené à une valeur rigoureusement prédéterminée soit par un jeu de' pièces coniques , soit par un jeu de tringles coulissant entre des pièces en V très ouvert .
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Avant l'opération d'enroulement , ses faces sont' garnies d'un ruban en matière plastique dont les extrémités sont rabattues sui l'enroulement , 'termine pour assumer le maintien de celui-ci . d) les agrafes sont ensuite-mises en place , par dessus ce ruban plastique et leurs, extrémités rabattues sur .l'enroulement , dans une 'pièce de' montage comportant des noyaux qui assurent l'exactitude rigoureuse de leur position
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par rapport à i'enroulement ";
et dans cette, position , les extrémités des agrafes sont rabattues pour les rendre soli- daires de l'enroulement . e) le'moulage s'effectue dans un moule comportait des axes sur lesquels sont embrochées les agrafes supportant les enroulements , dont la position , à l'intérieur du moule est ainsi rigoureusement fixée
A'titre d'exemple et pour faciliter l'intelligence de,la description , on a représenté au dessin annexé : Figurer 1 , lbis , et 2 , des vues respectivement par dessus en coupe suivant, la ligne.1-1 de la figure 1 et lat.érale d'un enroulement muni d'agrafes .
Figures 3 et 4 , des vues par dessus de deux va- riantes d'un tel bobinage terminé .
Figures 5, 6,7 et 8 , des.vues en perspective re- présentant les diverses pièces principales d'un mandrin de bo-, binage prêtes à être assemblées .
Figure 9 la vue en élévation coupe longitudinale d'un mandrin multiple de ce genre .
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figure 10 lu vue en élévation d'une vt:.ricl1t0 de ce ..,.
1fHtnd:r'Ín et figuras 11, 12, 13, des vu.::: en coupe respective- ],±Jnb suivant 18:.: 11lle:JXI, XII, XII! de la figure 10 .
Figur s 14 ,-t; 15 dr -, vue.,, J:'0:PQctivG,lCn-t; en pl.-tL1 !; eri come suivant; 1:1. li::,n0 XV-XV de la ,U'DU1'e 14 , d'un monts destiné là fixer le;-! ,t,;7.':1.1 t.:u .:1:' l' tl;'ï)lIl t'..;, '-1'
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Figure 16 , la vue en coupe, verticale .du moule com- portant , en position de moulage , un enroulement muni de ses agrafes celui-ci étant supposé coupé suivant là ligne
XVI-XVI de la figure.3 Figure 17 une vue en perspective d'une telle - bobine terminée
En.se reportant aux. figures 1 à 4- , on voit que., suivant 1'invention , l'enroulement 1 est.
enserre dans deux agrafes 2 et 3, comportant chacune une languette 5, Ces languettes forment à leur extrémité'une boucle 7,.8, qui serviront à deux fins ; en premier lieu , elles permettront la mise en place., 'en position rigoureusement précise, , de
1'enroulement'dans-le moule ; en second lieu , elles consti- tueront les sorties du bobinage dans lesquelles pourront être.
'enfoncées des fiches de connexion .'La ..figure 3 montre que, finalement, 'tous ces éléments se trouveront 'enrobés dans la ratière plastique moulée , la tranche des languettes'5 et 6 étant seulement découverte .
La préparation de l'enroulement , pour qu'un tel moulage puisse être-effectué demande une grande précision A cet effet , l'enroulement est formé dans une- machine. à' bobi- ner appropriée ( non représentée ) sur un mandrin de- structu- reparticuliére, dont ,les éléments sont visibles'aux figures
5 à 9,
Sur le corps d'une vis ou broche 9 terminée à l'une de ses extrémités par une tête 10 et sur laquelle se visse à l'autre extrémité un écrou de serrage 11 (fig.9) sont enfilés un où-plusieurs mandrins 12 .
Ceux-ci sont constitués , chacun , d''un noyau' 13 dans lequel ont été pratiquées dès fentes 14 sur la plus grande partie de 'sa longueur ,pour lui donner une certaine' élasticité, et d'un bloc-support 15 sur lequel est fixé. , par l'une seulement de ses extrémités , le noyau 13 .
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Le noyau est destiné , dans la partie qui demeure '.visitée entre deux blocs-supports 15 successifs , à rece-
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voir l'2nro ulement , lorsque le mandrin , mont-6 sur la ma- chine à bobiner , est mis en rotation . Du fait: de son élas- tcité', dûe ¯-aux fentes' 14 l'enroulement formé pourra être facilement, enlevé par simple glissement dans le sens longi- tudinal du mandrin . .,Le maintien des diverses parties du ' noyau 13 dans une position'relative , exacte est assuré
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d'une part-aU moyen d'une bague 16 ià face conique 17.
s'ap- puyant sur une des portées coniques correspondantes 18 du
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noyau' )3 et , d! autre part , par des coquilles 20 qui s'em- boitent extérieurement -sur les portées 21 du bloc=support 15 , et sont fixées par des vis sur celui.-ci .
Le bloc-support 15 comporte, en outre sur des faces supérieure et inférieure des volets de verrouillage 22
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,( fig,.6) et 23- (f.g.7) montés pivotants autour , respective- ment , des'axes 24,25 . Un téton 26 , poussé par un ressor '27's'appuie, sur l'une des deux faces 28'ou 29 de sorte que le volet' est stable soit en position de fermeture , soit er
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position. d 'ouverture, Il comporte d'autre part des faces légèrement incurvées 30 correspondant aux faces 31
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de l'énhanorure qui subsiste entre les coquilles 20 de sort que lorsque ce volet est fermé d'un coup sec , il se trouve
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comme bloqué par l' emboitement de ces surfaces incurvées .
Pour pouvoir l'ouvrir' , il est prévu une patte*ou oreille de manoeuvre 32 sur laquelle l'opérateur pourra faire une pesée pour, ouvrir le volet malgré la résistance résultant
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de l'emboitemant des aurfaoea 31,' 32, et du report 27 .
Zlenroulejaùnt du bobinage sur ce dispositif , s'opère de la Maniera xuivnn19 3ur la broche 9 , on enlilo lo nombre d bloc- supporte 15 voulus , chacun, muni de aon noyuu 13 et do sa bague 16 . Un rne un jjlucu 1;x aogaill.oe,1 20 et on blu.ud l'ensemble nur la. brocho 9 ou iiàiijsinjt sur Icu {;3tcs
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moletées 10 et 11.
On. place ensuite des rubans de: longueur- convena-. ble en matière plastique 'dans l'échanerure qui subsiste entre'les: coquilles 20 l'un 33 dans- l'échanorure supérqieure , l'autre 34 dans l'échancrure inférieure ces rabans étant' plaqués sur les faces' supérieure et'inférieure 'du .noyau -13 .
Enfin , on rabat les volets de verrouillage 22 qui pincent-,' contre le mandrin les rubans 33 et 34 Le mandrin est alors prêt. à être monté sur la machine à bobiner , et on procède.. à l'enroulement.
Lorsque la machine a bobiné les enroulements au' nombre'de tours désiré , ellé est. arrêtée . L'ouvriére ouvre les volets de verrouillage 20,et coupé le ruban plastique à chaque trait milieu entre les enroulements .
Elle rabat. sur chaque -enroulement les extrémités li- bres 2.du ruban qui sont adhésifs,et se trouvent ainsi collés' sur les faces de l'enroulement , rendant ainsi impossible tôut desserrage ou. dévidage. Elle coupe sur chaque enroule- ment le fil du dévidoir formant la dernière spire Elle dé- monte la broche-mandrin de la machine .
'Par déblocage des écrous d'extrémité les pièces' du mandrin se contractent vers l' intérieur , se séparent et les enroulements tenus par les rubans adhésifs peuvent être recueillis .
Le mandrin peut recevoir des formes'légèrement dif- férentes et qui permettent de réaliser l'opération dans.des conditions équivalentes , c' est ainsi que , dans l'exemple .de réalisation représenté aux figures 10 à 13 le principe n'est plus de constituer le mandrin par une série de pièces 'fendues dilatables dont le serrage latéral par cônes, amène les noyaux à la cote convenable Il est de constituer le mandrin par un assemblage de, pièces qui s'étendent sur toute sa longueur pour le nombre de babinages désirés et.
qui , une '
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-. fois montées ensemble.sont à la cote juste L'assemblage in- terne de ces pièces est tel que le démontage -de l'axe central et de au moins une broche auxiliaire provoque un rapprochement des autres pièces longitudinales ce qui libère les enroulements que l'opération'de bobinage avait serrés sur le mandrin .
Dans ces figures 10 à 13 la broche centrale 9 est placée, entre deux pièces longitudinales 50 s'étendant sur toute la longueur du mandrin sur lequel une pluralité d'enroulements doivent 'être bobinés Ces pièces ont leur face interne en .for- me.de V ouvert et'leurs formes extérieures correspondent au contour intérieur des enroulements 51 à réaliser . Des broches - auxiliaires de calage 52 et''53 sont en outre prévues pour que, lorsque la broche centrale.est en place , les pièces en V 50 ,soient bien à l'écartement exact voulu . ¯.
Va broche'centrale comporte à ses extrémités un système de vis ou d'étriers permettant de régler sa position de manière à ce que , en position de serrage , l'écartement des pièces 50 soit bien celui voulu ; à cet effet , cette broche présente, des parties dont le. diamètre correspond à l'écartement voulu ( ainsi qu' il est représenté) et- d'autres de diamètre légèrement infé- rieur ( non représentées) de'sorte que , lorsque cette brochè' a été déplacée 'le long .de son axe les pièces en V peuvent se rapprocher et le démontage est facile .
Dans l'exemple représenté aux figures 10 à 13 , la. fixation des pièces 50 en position de travail est obtenupar de simples via d'extrémités 55 traversant à la fois la bro- che -centrale 'et lesdites pièces 50 .
De place en place sont disposées des rondelles in- tercalaires 54 en deux pièces ixées sur les pièces 50 au moyen de vis 56 . Ces rondelles servent à fixer en position les rubans en matière plastique adhésive 33 . D'autre part , ils constituent les joues d'écurtement limitant la largeur des enroulements 51 à réaliser .
Ces rondelles comportent
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chacune deux saillies d'écartement latérales 57 dont la présence a pour résultat .un dégagement ou 'partie en retrait
58 permettant 'd'approcher autant que possible le guide-fil ' de la machine tout près des coucher de'l'enroulement Lorsque,les enroulements sont.ainsi,réalisés , on procède à la mise en place des agrafes 2 et 3.( figures 1 , ' Ibis , et ,2) ,en les appliquant ,, par dessus les rubans en matière plastique 33 et 34 sur les côtés du bobinage et en recourbant,
leurs ext-rémités suivant les flèches de' la figure
Ibis pour qu'elles enserrent.ledit bobinage',.
Cette opération sera faite de préférence mécani- quement en -employant le montage , représenté à la figure 14, de manière à obtenir une fixation de ces àgraf'es'dans une position bien déterminée'et rigoureusement identique d'une pièce à l'autre....
L'enroulement , muni des rubans 33 et 34 précités ' est enfilé sur les doigts 35.et' 36 portés par un socle de montage 37 ..Dans l'exemple'représente , le doigt 35 est' rigide et le'doigt 36 élastique pour permettre la'plus facile mise en place de''l'enroulement ; celui-ci , lorsqu'il est enfoncé complètement a' son. axe rigoureusement perpendiculaire à la base du socle-37 .
Ce socle 37 comporte d'autre part deux broches 38 et 39 fixées à demeure . Sur ces broches , on!vient alors enfiler les agrafes 2:et 3 dont les boucles (fig.1) ont mê- me diamètre . Ces agrafes occupent ainsi avec uneparfaite - exactitude , la position.voulue par rapport' à l'enroulement 'Il ne reste plus qu'à rabattre leurs extrémités. comme indiqué à la figure Ibis , ce qui , l'enroulement étant ainsi'main-' tenu sur le socle.37 peut se faire aisément par tout mécanis. me de pliage approprié ( non représenté ) .
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Une fois les agrafes ainsi fixées, , on procéde à la soudure sur chacune d'elles de l'extrémité libre correspon- dante. du fil de 1enroulement , et celui-ci , dont la prépa-- ration se trouve achevée est prêt à subir l'opération de .moulage .
Ainsi qu'il a été représenté à la figure 16 , le , moule peut être constitué'd'e deux¯ plateaux 40, 41 , entre les- - quels est disposée une pièceintermédiaire 42.. Sur le plateau inférieur 40 sont' fixés. , d'une part deux broches 43, 44, ..dont les positions correspondent à celles des boucles 7,8, des .agrafes 2, 3 et d'autre part ,. un noyau' central 45 .
Pour la mise en place de 1''enroulement , les boucles
7, 8, des agrafes sont enfilées sur les broches 43 44, et. une pièce complémentaire 46 percée des trous nécessaires est su- perposée à ces agrafes . Dans ces conditions , l'enroulement se trouve suspendu pàr ses agrafes 2,3, dans la position vou- lue à l'intérieur du moule
On peut prévoir'ainsi qu'il est classique dans'les moules de ce-,genre ,des éjecteurs 4.7' montés sur un support
48 lié à tout systéme mécanique approprié. pour éjecter la bo- bine,, après ouverture du moule , en fin d'opération .
La bobine ainsi -fabriquée présente l'aspect repré- senté aux. figures'.3 et 17 'Mais il .est bien évident que les, agrafes pourraient être disppsées par rapport à l'enroulement en toute autre position appropriée suivant la forme de la bo- bine à réaliser . '
La section du, noyau pourrait être ovale ou ronde à section méplate .
Les.pattes.de sorties pourraient se trouver de part et d'autre du plan'de symétrie horizontal de la bobine . Leur - position, pourrait être'quelconque ar rapport au bloc d'en- roulement et leur forme pourrait . .varier'sans. sortir du ca- dre de l'invention .
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En se reportant aux figures 3 et 17 on voit que l' enroulement et même' les sorties de. courant sont complète- ment enrobées et protégées par la matière plastique. moulée- -la tranche supérieure des agrafes apparaissant seule
Naturellement , on peut employer pour le .moulage toute matière plastique appropriée , notamment/des isolants thermo-durcissables tels que'résines-polyesters chargées ou matière connue sous le nom de "araldite".
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Le mode de construction ci-dessus décrit présente de nombreux avantages parmi lesquels les suivants . pattes de sortie fortement solidaires de l'ensem- ble de la bobine et assurant la liaison électrique et mnécani- que.avec les fils de'l'enroulement .
- raccordement électrique très simple de ces pattes aux.fils de l'enroulement par un- point de soudure . - - pattes de sortie enrobées ne laissant à découvert que des surfaces strictement nécessaires au raccordement extérieur par bornes ou tiges conductrices,- étanchéité parfaite sans solution de, continuité de toutes-les'parties de la'-bobine épaisseur sensiblement, constante de l'isolant' en matière plastique .
- suppression de toute carcasse , donc élimina- , tion du prix de revient de,celle-ci - suppression de l'opératiôn d'imprégnation longue et coûteuse .