FR2485249A1 - Procede de fabrication d'un circuit magnetique bobine; circuit magnetique bobine resultant de ce procede; dispositifs pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Abstract

PROCEDE DE FABRICATION D'UN CIRCUIT MAGNETIQUE BOBINE, CIRCUIT MAGNETIQUE BOBINE RESULTANT DE CE PROCEDE, DISPOSITIFS POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE. UN PROCEDE DE FABRICATION D'UN CIRCUIT MAGNETIQUE BOBINE COMPREND, A LA SUITE DU BOBINAGE DU CIRCUIT MAGNETIQUE 1, UN DOUBLE TRAITEMENT THERMIQUE, SOIT D'ABORD UN CHAUFFAGE 2 A UNE TEMPERATURE DE RECUIT, PUIS UN RECUIT 4, LA MISE EN FORME DEFINITIVE DU CIRCUIT 3 ETANT EFFECTUEE A L'AIR LIBRE, ENTRE CES DEUX CHAUFFAGES. LE PROCEDE NE CRAINT PAS L'OXYDATION QUI SE PRODUIT LORS DE LA MISE EN FORME A L'AIR LIBRE A CHAUD 3, MAIS IL PREVOIT QUE LE TRAITEMENT THERMIQUE DE RECUIT SUBSEQUENT 4 EST EFFECTUE EN AMBIANCE REDUCTRICE. PAR AILLEURS, LE CIRCUIT MAGNETIQUE BOBINE EN FORME DE 0 EST ENROBE DANS UNE MASSE D'ENROBAGE 5C POUR PERMETTRE UN SCIAGE 6 DEVANT FOURNIR DEUX DEMI-CIRCUITS EN FORME DE U. LE PROCEDE PERMET UNE FABRICATION PRECISE, AISEE ET REALISABLE AVANTAGEUSEMENT EN GRANDES SERIES.

Description

a présente invention concerne un procédé de fabrication d'un circuit magnétique bobiné dans le quel on bobine d'abord un circuit avec une bande d'un maté riau magnétique anisotrope à haute perméabilité et haute capacité d'induction. 'invention concerne également le circuit magnétique bobiné en deux parties résultant de ce procédé, de meme que des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé.

On sait que pour réaliser des transformateurs de faible encombrement, on utilise des circuits magnétiques bobinés, faits d'une bande de matériau magnétiw que anisotrope bobinée, qui permet des valeurs d'induction magnétique supérieures à 17.000 Gauss, alors queleas tales de transformateurs conventionnels ne permettent guère de dépasser 12.000 à 13.000 Gauss.

Un circuit magnétique complet doit être en deux parties pour permettre l'établissement des enroulements de sorte qu'un circuit magnétique bobiné est généralement coupé en deux pièces, qui sont réunies après le montage de ces enroulements0 Pour fabriquer un tel circuit magnétique bobiné, on bobine de-toute façon d'abord un circuit en une pièce, selon un contour de bobinage circulaire ou rectangulaire, puis, généralement, on scie le circuit bobiné ainsi obtenu en deux parties qui sont ensuite remises l'une contre l'autre après que les enroulements de transformateurs aient été "enfilés" autour de ces parties de circuit magnétique en forme de U.

L'obtention de deux parties- de circuit magnétique ne se fait pas sans peine, étant donné que, outre les difficultés que l'on rencontre pour bobiner ce matériau magnétique qui 'est pas des plus malléables, on rencontre encore, après le bobinage, notamment les difficultés sui vantes
- la bande bobinée présentant une certaine élasticité, il n'est pas possible de la scier sans précautions particulières, faute desquelles les extrémités sciées des différentes bandes superposées ne restentpas åointixes mais s'écartent l'une de l'autre au orner & BR< -sciage. Une imprégnation préliminaire s'imposte dcnc, Qi est de préférence faite sous vide pour que la masse d' in- prégnation pénètre bien dans les interstices extremenenQ minces qui subsistent entre les tôle.

les circuits étant généralement en forme de 0, leur sciage, approximativement au milieu, en vue de former deux pièces en forme de U, nécessite la présence, entre les deux parties à scier, d'une entretoise, ou pièce d'appui, qui est généralement en bois et qui est sciée en même temps que le circuit. les déchets de cette pièce d'appui doivent être ensuite enlevés, par exemple au marteau.D'autre part, le circuit magnétique tel qu'il vient du bobinage n'a pas des bords extrêmement lisses, du fait que la bande de matériau magnétique résulte d'un découpage à la cisaille qui n'est ni toujours très net, ni toujours très exact, et des bavures latérales risquent de courtcircuiter des spires, ce qui n'est pas bon du point de vue électrique (les spires sont isolées les unes des autres par une fine couche d'oprde). Il serait bon que le traitement d'après bobinage résolve ce problème de façon simple et adéquate.

L'art antérieur peut être illustré par un certain nombre d'exposés de brevets ou de demandes de brevets qui comprennent d'-une part l'exposé de brevet CH 265 957 (avec les exposés US, GB et PR correspondants), les exposés G3 619,375 et 658 401 et les exposés US 2 927 366 et 3 466 744, qui concernent principalement des procédés de fabrication d'un circuit magnétique bobiné, et d'autre part les exposés de brevets US 2 767 382, 3 058 201 ET 3 084 734, et 1 exposé de divulgation DEOS 1 774 066, qui concernent principalement des appareillages pour fabriquer un circuit magnétique bobinée
Dans les cinq publications antérieures du premier groupe susmentionné, la première concerne une méthode de bobinage rectangulaire devant éviter une déforma- tion des spires intérieures après bobinage, la troisieme concerne un procédé de fabrication comprenant le reveAtement de la bande, juste avant le bobinage, d'une couche de résine ne d'imprégnation qui favorise ensuite les opérations de fabrication ultérieures au bobinage 9 et les-trois autres concernent des procédés de bobinage de la bande tels que le circuit bobiné puisse ensuite facilement être ouvert au moins en un endroit pour enfiler les enroulements électro ques, avec possibilité de refermer le circuit d'une façon favorable du point de vue mécanique et électrique On re- marque toutefois que ces cinq publications antérieures pro- posent toutes uniquement un bobinage un bobinage initi-al-rectangulaire avec au mieux une mise en forme ultérieure destinée à corriger de petits défauts du bobinage rectangulaire.Par ail leurs, aucune de ces cinq publications antérieures ne propo- se de moyens pour éliminer l'inconvénient précédemment men- tionné de la technique antérieure , selon lequel des bavures latérales risquent fort de court-circuiter des spires, détruisant en cela l'effet-favorable de la fine couche d'iso- lation (généralement d'oxyde) qui existe entre les spires du circuit magnétique-bobiné.On peut éventuellement considérer qu'avec le procédé selon l'exposé G3 619 375, ce ris- que de court-circuit est nettement moindre mais de toute façon cela est obtenu au prix d'une imprégnation préalable au bobinage et cette publication antérieure ne fournit donc aucune solution qui permettrait d'éliminer le risque de court-circuit par des bavures dans un circuit magnétique bobiné dont le bobinage est effectué sur la bande à l'état brut, sans opération de revêtement particulier préalable au bobinage, de toute façon -compliquée à mettre en oeuvre.

tes quatre publications antérieures du second groupe susmentionnées concernent toutes des machines pour effectuer un bobinage sur un tasseau rectangulaire, et elles préconisent' toutes des mesures particulières- pour amé- liorer les conditions de ce bobinage rectangulaire. aucune de ces quatre publications antérieures-là ne proposent des moyens, qui entreraient de toute façon en jeu après le bobinage, pour éliminer le défaut-précédemment mentionné de risque de court-circuit entre les spires du fait de la présence de bavures laterales.Aucune de ces quatre publications antérieures ne propose du reste des moyens pour effectuer une mise en forme adéquate après-le bobinage, et à plus forte raison aucune de ces publications antérieures n'envisage le cas d'une transformation de forme effectuée ultérieurement à une opération de bobinage circulaire et transformant le circuit bobiné en un circuit de forme non circulaire
Aucune des neuf publications antérieures précitées ne propose, ou même simplement-ne suggère, une solution qui remédie au moins dans une très forte mesure et dans le cadre d'un procédé de fabrication global d'un circuit magnétique bobiné, aux inconvénients précédemment mentionnés que présentait l'art antérieur.

Le but de -la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'un circuit -magnétique bobiné du type en question qui élimine la totalité, ou en tous les cas la; plus grande partie, des inconvénients ou complications précédemment mentionnés, ce but est également de fournir un outillage adéquat pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Conformément à l'invention, ce but est atteint par la présence des caractéristiques qui suivent.

On remarque que, selon l'invention, l'opération de formage est effectuée à l'air, ce que la technique antérieure considérait comme peu avantageux alors que le procédé selon l'invention en tire un double avantage, à savoir celui d'eviter la complication qu'im pliquerait.la nécessité de disposer l'outillage de formage à l'intérieur d'une enceinte à atmosphère commandée, et celui d'assurer, par une certaine oxydation non plus combattue mais au contraire admise et voulue, l'élimination des risques précédemment mentionnés de détérioration des qualités du noyau magnétique par un court-circuitage entre les bandes provoqué par l'existence de bavures laterales sur la bande brute qui est bobinée.

On remarque donc que l'on a déjà défini, par la spécification de mesures techniques inédites et certainement non immédiatement accessibles à l'art antérieur, un objet de l'invention qui réalise des performances que n'atteignait pas l'art antérieur.

Le dessin annexe illustre, à titre d'exernple, un mode de réalisation du procédé selon l'invention, de même que des parties d'agencement destinées à sa fabrication. Dans ce dessin
- la figure 1 est un schéma-bloc, avec une variante de la succession des opérations effectuées dans le cadre du procédé,
- la figurez2 est une vue en coupe d'un tasseau de serrage pour la bande à bobiner,
- la figure 3 est une vue en bout de ce tasseau de bobinage, à l'état desserré permettant l'introduction de l'extrémité de la bande,
- la figure 4 est une vue en bout du tasseau selon les figures 2 et 3, à l'état serré dans lequel l'extrémité d'une bande est fermement tenue
- la figure 5 est une vue de dessus d'un dispositif servant à l'opération de formage du circuit magnétique, et
- la figure 6 est une vue de face du dispositif selon la figure 5.

Pour fabriquer des circuits magnétiques bobinés, également appelés "noyaux magnétiques bobinés", qui sont en deux parties et permettent de réaliser des transformateurs utilisant une induction très-elevée, on commence par effectuer le bobinage d'une bande de matériau ferro-magnétique, laminée à froid, qui présente des propriétés magnétiques anisotropiques et pérmet, par un flux magnétique établi dans le sens du laminage, une induction pouvant atteindre 17'000 Gauss.

Le bobinage de la bande, tout particulièrement lorsqu'il s'agit d'un bobinage circulaire, peut se faire adéquatement à l'aide d'un tasseau d'un gente particulier, permettant un serrage et un desserrage t s aisé du début de bande. la constitution etie mode de fonc- tionnement de ce tasseau particulier, également objet de l'invention, sera décrit en détail plus loin en liaison avec les figures 2 et 4.

Des deux manières obtenir un circuit magnétique, ou noyau, ayant la forme voulue, à savoir bo- binage de forme puis formage de rectification et bobinage circulaire puis formage notablement plus important, l'expérience a montré que la seconde manière était la plus favorable pour autant que l'on dispose d'un outillage de formage adéquat, Un tel outillage de formage, permettant l'obtention de noyaux rectangulaires de très bonne qualité à partir d'un noyau bobiné circulairement, sera décrit en détail plus loin, en liaison avec les figures 5 et 64
Il stagit ensuite de faire subir au noyau un traitement thermique de recuit, de meme qu'une mise en forme.Classiquement, ce traitement thermique était effectué en une seule fois, en ambiance neutre ou réductrice afin d'éviter la formation d'oxyde, et le formage nécessaire était effectue soit à froid avant le traitement thermique, soit à chaud, par des moyens adéquats, à l'intérieur de l'enceinte de traitement thermique de recuit.

L'operation de formage doit être effectuée aussi bien lorsque le noyau est bobiné directement dans sa forme quasidéfinitive, le plus souvent rectangulaire, que lorsque le noyau est bobiné par exemple sur un tasseau cylindrique, puis subit, à l'aide de presses adéquates, un changement de forme qui l'amène à une forme rectangulaire0 Dans ce dernier cas, là nécessité de l'opération de formage (ou de mise en forme) ne nécessite pas d'explications ; dans le cas où le bobinage est déjà fait sur un tasseau rectangulaire, la nécessité de cette op -ration de mise en forme s'explique par le fait que, lors du bobinage, le circuit magnétique tend à prendre malgré tout du fait de l'élas ticité de la bande bobinée, une forme de "tonneau", qui doit être corrigée pour fournir une forme exactement rec tangulaire.

Dans le procédé selonl1invention, on procède d'abord à une opération de chauffage, qui constitue la phase 2 selon la figure lo Ce chauffage prépare déjà l'opération de recuit qui sera effectuée ultérieurement.

Après ce chauffage, on procède à la mise en forme â chaud du noyau bobiné, et, chose qui distingue le procédé décrit des procédés classiques, on effectue cette mise en forme à l'air, ce dont résultes puisque le noyau est chauffé à une température notable (de l'ordre de 8002C)2 Une une oxyda- tion superficielle du noyau.Alors que dans les procédés connus on cherche à éviter une telle oxydation, dans le procédé proposé, on admet et on utilise cette oxydation, ce qui, outre le fait de permettre une mise en forme à l'air libre qui simplifie grandement le travail, a pour rén sultat d'améliorer les qualité-s electromagnétiques alté- rieures du noyau, en ce sens que les légères bavures latté rales du noyau se trouvent "brdl-ées" par ltoxydation9 ce qui supprime un éventuel court-circuitement électrique des spires entre elles, et empêche ainsi l'établissement de courants de Foucault parasites dans le noyau lorsqu'il sera en service.

Cette opération de mise en forme à l'air constitue la phase 3 mentionnée à la figure lo Elle ne né- ces site pas une grande force étant donné- que le noyau est alors à température élevée, et elle peut s'effectuer à l'aide de différents moyens On a toutefois avec avantage développé un outillage inédit permettant la réalisation de cette mise en forme d'une façon particulièrement adéquateet qui convient mieux a cette opération que les moyens classiques qu'on aurait pu envisager d'utiliser. Cette supé- riorité des moyens particuliers proposés par l'invention pour cette opération de mise en forme permet justement de réaliser une mise en forme impliquant une notable transfor- maton de forme, et notamment une mise en forme rectanu1aire d'un noyau initialement bobiné d'une façon circulaire. 3n effet, Si des moyens clas-siques pouvaient eAtre relativement satisfaisants quand il s'agissait d'une simple mise en forme de rectification d'une forme déjà rectangulaire, ces moyens classiques stavèreraient insuffisants dans le cas d'une importante transformation de forme. 'outillage particulier conforme à l'invention,- qui permet par- contre cette importante transformation de forme, sera décrit en détail plus loin0
Après l'opération de mise en forme, on procède à l'opération de traitement thermique de recuit, qui constitue la phase 4 du procédé mentionné au dessin.

Ce traitement thermique, pour lequel le noyau est chauffé à la température de receit (typiquement à 8000C), c'est-à- dire au-dessus du point de Curie, est faite dans une ambiance réductrice qui supprime l'oxydation superficielle intervenue précédemmnt lors de la phase 3, de mise en forme, mais sans rétablir les petits court-circuits latéraux que l'oxydation avait éliminés, étant donné que les parcelles de bavure qui tendaient à court-circuiter les spires ont disparu, pratiquement pulvérisées, lors de l'opération de mise en forme.

Une fois ce traitement thermique de recuit effectué, le noyau, ayant alors une forme rectangulaire adéquate, doit strie traité d'une façon qui permettra son sciage pour former deux demi-noyaux en forme de U. À ce stade, différentes variantes sont possibles.

Selon une première variante, on fait subir au noyau une imprégnation avec une résine époxy (phase 5a) suivie éventuellement d'un étuvage (phase 5b) qui durcit définitivement cette résine époxy. Ensuite, on procède, chose qui, à nouveau, distingue le procédé en question des procédés classiques, à un enrobage complet du noyau, avec une masse d'enrobage qui peut avantageusement consister en une résine thermoplastique, bien que d'autres substances d'enrobage, qui pourraient être par exemple de la ciré à cacheter, ou même du platre, puissent également être utilisées. C'est 1-à la phase 5c du procédé, Invention te au dessin.

l'enrobage permet de manipuler ensuite le noyau sous la forme d'un bloc, de préférence parallélé pipédique, de dimensions nornalisées, et ceci est très avantageux pour le sciage, qui va constituer la phase suivante (phase 6) du procédé. En effet, un grand nombre de blocs, ainsi formés d'une masse d'enrobage contenant le noyau, peuvent être disposés cote-ae'âte dans un posage adéquat de sciage.Ce posage est agencé pour que le trait de scie passe adéquatement par l'axe de symétrie du noyau, de sorte que l'on obtiendra, après désenrobage, deux demi-noyaux en forme de U semblables et tout-à-fait s'ymétriques, qui permettront une interchangeabilité, ou standardisa tion, des noyaux, évitant ainsi que ceux-ci doivent être spécifiquement apairés pour monter des transformateurs.

tors de 1' enrobage, on inclura avanta geusement dans la masse d'enrobage, à une certaine distan- ce des noyaux et à proximité des angles de ceux-ci, des cornières en un matériau magnétique, qui permettront de maintenir les demi-blocs issus du sciage d'une façon aisée contre une table de fixation magnétique; Tous les demiblocs seront alors fixés sur une table magnétique (ou sous une surface magnétique équivalente) et on pourra procéder à l'opération suivante-qui est la phase de surfaçage mentionnée au dessin comme étant la phase 7.On pourra procédé der ainsi au surfaçage simultané des surfaces sciées d'un grand nombre de demí-blocs adhérant à une table magnéti- que, au moyen d'une meule d'une machine à rectifier de type connu
Une fois les surfaces sciées ainsi- adéquatement rectifiées (ou polies à la meule, opération de surfaçage), on procédera au désenrobage, c'est-à-dire à l'élimination complète de la masse d'enrobage. Cette phase de désenrobage est indiquée au dessin comme étant la phase 8 du procédé. Pour effectuer le désenrobage, dif serpents moyens pourront eAtre utilisés, selon ce qu'on aura utilisé comme masse d'enrobage.S'il s'agit d'une résine thermoplastique, le désenrobage pourra se faire simple ment par chauffage à une température suprieure à la ter- pérature de fusion des rôsines thermoplastiques. De pr- florence, on disposera pour cela les blocs à nouveau contre une table de fixation magnétique, de pr férence sous une surface magnétique se présentant comme un- plafond, et on chauffera, par des moyens adéquats, les demi-blocs ainsi fixés par en-haut.La masse d'enrobage thermoplastique fondra et s'écoulera loin des blocs, la fixation des blocs de cette façon pour procéder au désenrobage aura l'avantage de protéger en meme temps les surfaces rectifiées à l'égard de toute coulée possible de la résine thermoplastique, ce qui fait que les surfaces rectifiées destinées à venir en contact lorsque les demi-noyaux seront utilisés pour former un transformateur, resteront tout-à-fait propres.

Si l'on a utilisé d'autres masses d'enrobage, d'autres procédés de désenrobage pourront être utilisés, mécaniques, voire chimiques, et la disposition "sus- pendue sous une surface d'adhérence magnétique" pourra, le cas échéant, Aetre également utilisée, de façon à protéger adéquatement les surfaces rectifiées de toute salissure lors du désenrobage.

Enfin, on procédera à une opération de lavage des demi-noyaux ainsi obtenus, lavage mentionné au dessin comme étant la phase 9 du procédé. Ce lavage peut avantageusement également être effectué dans la disposition "suspendue" adoptée pour le désenrobage.

On note que l'on peut également utiliser pour l'imprégnation une résine thermoplastique, dans ce cas, il faudra éviter que le traitement de désenrobage risque de provoquer aussi une désimprégnation. On pourra par exemple choisir pour l'imprégnation une résine thermoplastique ayant une certaine tezpérature de fusion, et pour ltenrobage-une autre résine thermoplastique ayant une température de fusion notablement plus basse, en effectuant le désenrobage par chauffage à une temprfture supérieure à'la température de fusion de la sine thermoplasticue d'enrobage, mais inférieure à la température de fusion de la résine thermoplastique d'imprégnation.On pourrait également envisager d'enlever la résine thermoplastique d'enrobage par des moyens mécaniques, ce qui supprimerait la nécessité d'avoir à différencier ainsi les deux résines thermoplastiques d'imprégnation et d'enrobage quant à leur température de fusion
On remarque an dessin que les phase 5a, 5b et 5c peuvent se résumer en une seule phase 5, d'imprégnation et d'eurobages dans une variante de mise en oeuvre du procédé.Selon cette variante, on peut prévoir un enrobage-imprégnation, de préférence sous vide, avec une résine thermoplastique, la présence du-vide étant favo rable pour faire pénétrer la résine entre les spires du noyau bobiné. Ensuite il est possible de procéder au désenrobage par des moyens mécaniques ou par giclage d'un produit chimique, la substance ayant pénétré entre les spires n 'étant alors pas affectée par le désenrobage, l'action mécanique ou chimique de désenrobage ne pouvant pénétrer entre les spires0 En variante, il est également possible de ne pas appliquer la résine à l'état liquide, sous vide, ce qui fait que cette résine ne pénétrera que très très peu entre les spires (au maximum 1 à 2 mm au voisinage des bords latéraux). Dans ce cas, le désenrobage, par exemple thermique, mécanique, ou ch;'mique, provoquera en même temps une désolidarisation des spires les unes des autres, et le résultat sera non pas un circuit magnétique bobiné en deux parties à comportement monolithique (deux demis circuits à comportement monolithique en forme de U) mais un circuit magnétique bobiné en deux parties ellesmeAmes démontables en une pluralité de pièces en forme de U, gi- gognes.Une telle présentation du circuit magnétique pourra être avantageuse par exemple pour des essais, étant donné que l'on pourra établir à volonté l'épaisseur- du circuit magnétique., en prenant ou en ne prenant pas une ou plusieurs des premières pièces gigognes, situées à l'intérieur du circuit, et/ou une ou plusieurs des dernières pièces gigo- gnes situées à l'extérieur du circuit magnétique0
On a déjà mentionné le fait qu'un bobinage circulaire suivi d'une mise en forme importante pour donner au noyau la forme rectangulaire voulue s'était avéré, du fait de nouveaux moyens mis en oeuvre, particulièrement avantageux et, notamment, plus avantageux qu'un bobinage déjà effectué sur un tasseau rectangulaire.On note en particulier que, du moment que l'on arrive aussi facilement à effectuer un formage subséquent changeant notablement la forme du noyau qu'à effectuer un formage subséquent de simple rectification5 les avantages d'un bobinage circulaire, cessant d'être obtenu. au prix de complications plus grandes lors du formage, deviennent particulièrement importants.Un de ces avantages consiste en le fait qu'un bobinage circulaire peut être effectué Si on le désire de façon moins serrée, c'est-à-dire que le choix quant au serrage du bobinage se trouve amélioré, ce serra- ge étant par ailleurs notablement plus homogène dans le cas dlun bobinage circulaire que dans le cas d'un bobinage rectangulaire.

Les figures 2 à 4 montrent un tasseau circulaire partiçulièrenent adéquat pour effectuer le bobinage et présentant des moyens de serrage de l'e,xtrémité de bande dlune constitution particulièrement simple en meme temps que d'un usage particulièrement fiable et aisés
Il faut remarquer que les moyens de serrage proposés pourraient aussi avec un certain avantage être utilisés dans le cas d'un tasseau qui ne serait pas circulaire.

À la figure 2, on voit que le tasseau comprend, monté dans une maQrice 4 coaxialement à une ouverture de celle-ci, un mandrin de bobinage 3. Avantageux sement, mais non obligatoirement, ce mandrin est fendu, comme on le voit en 6 à la figure 3, de préférence sur toute sa dimension axiale. Un cane de serrage 1, manoeuvrable depuis l'arrière, est engagé dans l'axe du mandrin 6. Un logement circulaire est ménage d'une façon excentrique, dans la masse du mandrin 2, ce logement circulaire débouchant d'une part sur une ouverture conique centrale du mandrin et d'autre part à la surface périphérique du mandrin.Une pièce cylindrique de pincement 2 est engagée dans le logement prtcité et comprend une fraisure conique 2' ayant une conicité semblable à celle de l'ouverture centrale du mandrin,
les figures 3 et 4 illustrent clairement la manière dont- l'extrémité dune bande 5 peut être enfilée entre la pièce de pincement 2 et une lèvre définie par l'embouchure dudit logement à la surface du mandrin, alors que la pièce de pincement 5 est laissée relativement flottante dans son logement par le fait que le conne de serrage I est déplacé vers l'avant (situation représentée en pointillés à la figure 1) et comment cette extrémité de bande est ensuite pincée entre la surface périphérique cir- culaire de la pièce de pincement 2 et ladite levure précitée du mandrin, au moment où le cône de serrage est retiré vers l'arrière et vient en appui contre la creusure 2 de la pièce de pincement, en même temps que contre le cane inté- rieur du mandrin 2.

Si le mandrin 3est fendu, le serrage par le cône tend à agrandir son diamètre. Ceci facilitera le desserrage après bobinage. Par ailleurs, cela assure un serrage entre la surface extérieure du mandrin 3 et la ma- trice qui tourne ainsi ensuite avec le mandrin (bien qu'en variante la matrice puisse aussi etre fixe).

Cet outillage de serrage s'avère particulièrement efficace et simple. Il.présente encore l'avantage de laisser, à l'interieur du bobinage terminés seulement une amorce de bande très oblique, qui s'écarte peu de la surface cylindriaue intérieure du noyau bobiné circulairement. De cette façon, lors du formage subséquent, cette amorce de serrage viendra s'appliquer totalement contre la surface intérieure du noyau auquel on donnera une forme rectangulaire.En orientant adéquatement le noyau lors du formage, on peut obtenir que l'extrémité de liamor- ce de serrage vienne se logeur dans un angle intérieur de la configuration rectangulaire, de sorte qu'aucune discontinuité n'existe sur une face du rectangle intérieur que le noyau présentera après qu'il aura subi l'opération de formage0
Il va sans dire que des moyens automatiques peuvent être agencés pour donner au cônede~serra- ge I du tasseau selon les figures 2 à 4 les mouvements axiaux qui sont nécessaires pour le serrage et le des sera ge de l'extrémité de bande.Il va sans dire aue pour pouvoir enlever le tasseau axialement, le cône est déplacé vers l'avant, de manière à desserrer l'extrémite de bande.

On a déjà remarqué que, par la présence de la fente 6, l'appui du cane I provoque un très léger gonflement du mandrin. Lorsque le cône 1 est, après que le bobinage a été effectué, repoussé vers l'avant pour desserrer l'extrémité de bande, il supprime en même temps ce gonflement du mandrin de sorte que l'enlèvement axial du noyau bobiné se fait sans aucune difficulté. De préférence, cet enlèvement axial se fera par retrait de toute la pièce formant le mandrin, de façon que sa face avant vienne à fleur avec la matrice 4 et que le noyau bobiné, retenu par la matrice 4, tombe automatiquement dans un bac de réception.Ces opérations ne nécessitent que des mouvements axiaux du cane de serrage et du mandrin, et peuvent être effectués sans difficulté à l'aide de dispositifs de commande faciles à imaginer
les figures 5 et 6 représentent l'outillage utilisé pour effectuer le formage rectangulaire du noyau, après que celui-ci a été bobinéd'une façon circulaire. Il y a lieu de préciser d'emblée que ce formage est effectué alors que le noyau est chaud, et que, mesure technique qui est également conforme à la présente invention, les pièces allant servir au formage sont prc'chauf- f es à une certaine température adéquate dépendant de celle où se trouve le noyau à traiter et pouvant dépendre aussi de la masse du noyau.Un poinçon central, non repu senti peut dans certains cas etre d'abord introduit dans e noyau circulaire. Deux mors de serrage /1Q, actionnés par des Véb rins de serrage 11, et de préférence chauffés à ladite température adéquate viennent écraser diamétralement ce dernier (jusqu'à faire appuyer deux portions de sa surface intérieure contre deux surfaces d'appui du poinçon Si on en utilise un, sinon jusqu'à un écartement prédéterminé établi dans l'outillage.On note que les deux mors 10, s'ils sont amenés à se rapprocher lgun de l'autre avec une grande force, forment par contre de préférence un ensemble latéralement mobile, ou flottant, de sorte que le- position- nement du noyau sur un éventuel poinçon se fait toujours d'une façon symétrique.Tandis que le noyau est comprimé latéralement par l'appui des mors 10 contre son extérieurs deux mors 7 et 8 de dimensionnement longitudinal, de pré férence mais non obligatoirement chauffés, entrent en action, par leur seule présence, du fait de la tendance du noyau à s'allonger.- Ils viennent ainsi contenir avec force (équivalent d'un serrage) les arties du noyau tendant à s'albnger, agissant sur le noyau selon une direction per- pendiculaire à celle selon laquelle les premiers mors 10 serrent le noyaux Ces seconds mors 7 et 8, l'un fixe et l'autre ajustable, se trouvent entre eux à une distance prédéterminée qui détermine la dimension longitudinale extérieure du noyau rendu rectangulaire. Ensemble desdeux mors 7 et 8 pourrait en variante CAtre également mo- bile, ou flottant, de sorte que, si l'espacement longitudinal qu'ils déterminent reste toujours constant, la position même de l'ensemble des seconds mors 7 et 8 par rap- port au noyau et aux premiers mors 10 pourrait s'établir librement (pour assurer au noyau une forme parfaitement symétrique).

Le noyau rectangulaire obtenu est de signé par le signe de référence 12 aux figures 5 et 6.

On remarque que le chauffage des mors (et éventuellement du poinçon) est a'antageusement réalisé électriquement, sous très basse tension, les mors (et le cas échéant le poinçon) ayant une ou plusieurs fentes trains versales fournissant électriquement une forme de méandre ou de U. En faisant passer dans ces mors (et dans ce poin çon) un courant très intense sous une tension relativement faible, on peut les chauffer adequatement à la température voulue.

On note que, au moment où l'on dispose le noyau, encore circulaire, dans la position qui sera la sienne pour 11 opération de formage, on prend garde à son orientation autour de son axe, de façon que l'amorce de bobinage qui subsiste encore dans l'interieur du noyau vienne se placer juste dans-un angle du rectangle intérieur qui sera formé.

Les figures 5 et 6 montrent encore un mécanisme 9 de libération du noyau, à appui oblique par 'In coin 9a, escamotable~par pivotement contre l'action d'un ressort 8b, Ce mécanisme permet l'extraction du noyau 12 après retrait des vérins 11.

Bien que l'on se soit limité à' décrire un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il apparat clairement que de nombreuses autres formes de mise en oeuvre sont possibles, sans se départir des caractères principaux de l'invention qui sont notamment la mise en forme à chaud et à l'air libre, suivie d'un recuit en atmosphère réductrice, de meme que l'utilisation d'un enroba- ge pour pratiquer llopération de sciage, puis les opérations de surfaçage.

Claims (19)

1. REVENDICADIONS

   1) Procédé de fabrication d'un circuit magnétique bobiné, dans lequel on bobine 'd'abord un circuit de forme circulaire ou de forme approximativement rectangulaire, avec de la bande de matériau magnétique anisotrope à haute perméabilité et à haute capacité d'induction, ca ractérisé en ce qu'on chauffe ensuite le circuit bobiné à une tetapérature voisine de la température de recuit en atmosphère non-oxydante, en ce qu'on reprend ensuite ce circuit à l'air pour lui faire subir une opération de formage à chaud lui donnant la forme voulue, cette phase faisant intervenir une certaine oxydation de parties superficielles du circuit, puis on fait subir au circuit un second chauffage à la température de recuit et en atmosphère réductrice.
2. 2) Procédé selon la revendication 1, destiné à la fabrication d'un circuit magnétique en deux parties, de forme au moins approximativement-rectangulaire, caractérisé en ce.qu"on bobine d'abord un circuit de forme circulaire, puis ensuite, lors de ladite opération de formage, tirant parti du fait que le circuit magnétique bobiné est chaud et qu'il est traité à l'air, on fait agir sur ce circuit magnétique encore circulaire des moyens adéquats qui lui donnent une forme rectangulaire ce circuit magnétique étant- enfin, après avoir été encore recuit et avoir subi un traitement qui le rend compact et le prépare à un sciage, scié en deux moitiés devant permettre son montage.
3. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour préparer le sciage du circuit, on l'enrobe dans une masse d'enrobage avec laquelle le cir- cuit forme alors un bloc plein, substantiellement parallélépipédique, de dimensions normalisées, on scie ensuite ce bloc dans un posage adéquat, puis on débarrasse les deux moitiés de circuit de leur enrobage de façon à obtenir deux moitiés de circuit magnétique composées chacune d'une pluralité de pièces en forme de U gigognes.
4. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, après avoir scié le bloc, on protège encore à une rectification des surfaces scies, ave-Ew e débarrasser de leur enrobage les deux moitiés issues d sciage.
5. 5) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que-, avant de scier le circuit, on lui fait subir une imprégnation de résine, puis on l'enrobe dans une masse d'enrobage avec laquelle le circuit forme un bloc plein, substantiellement parallélépipédique, de dimensions normalisées, on scie ensuite ce bloc dans un posage adéquat, puis on débarrasse les deux moitiés de circuit de leur masse d'enrobage, de façon à obtenir deux moitiés de circuit magnétique bobiné à comportement monolithique.
6. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, après avoir scié le bloc, on procède encore à une rectification des surfaces sciées, avant de débarrasser les deux moitiés de leur enrobage.
7. 7) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite imprégnation est faite avec de la résine polymérisable qui n'est ensuite nullement affectée par un chauffage effectué pour débarrasser les moitiés de circuit de leur masse d'enrobage.
8. 8) Procédé selon la. revendication 5, caractérisé en ce que ladite imprégnation est-faite avec une résine thermoplastique dont la température de fusion est supérieure à celle de la substance utilisée pour l'enrobage, puis, après avoir scié le bloc, on effectue un chauffage à une température au moins égale à la teepHrature de fusion de la masse d'enrobage mais inf5rieure à la température de fusion de la résine thermoplastique dmprégnation, de façon que le chauffage destiné à débarrasser les parties de circuit de leur masse enrobage n'affecte pas la qualité de l'ia- prégnati on.
9. 9) Procédé selon la revendication -, caractérisé en ce que, pour donner au circuit magnétique encore circulaire la forme rect,angulaire voulue, on utilise en tant que constituant lesdits moyens adéquats, deux pai- res de mors agissant perpendiculairement l'une à l'autre, la première paire venant serrer diamétralement le circuit magnétique encore circulaire et l'écraser jusquBå une dimension déterminée, et la seconde paire venant retenir l'expansion que le circuit magnétique a alors tendance à développer dans une direction perpendiculaire à l'action de la première paire de mors, l'écartement des deux mors de ladite deuxième paire déterminant la longueur de la forme extérieure rectangulaire du circuit magnétique mis en forme rectangulaire.
10. 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'ou chauffe au moins lesdits mors de la première paire pour leur faire développer leur action d'écrasement du circuit magnéti'que encore circulaire0
11. 11) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce igue, pour déterminer leimportance de l'écrasement du circuit magnétique sous l'faction de ladite première paire de mors, on introduit à l'intérieur du cirse cuit magnétique un poinçon présentant deux faces parallèles contre lesquelles l'intérieur du circuit magnétique vient s'appuyer lors dudit écrasement9 l'écartement de ces deux faces déterminant la dimension des petits cotés de l'ouver- ture rectangulaire établie dans le circuit magnétique mise en forme rectangulaire0
12. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que lion chauffe ledit poinçon et an moins les deux dits mors de la première paire de mors pour effectuer l'écrasement du circuit magnétique, dans llopér- tion de sa mise en forme rectangulaire.
13. 13) Circuit magnétique bobiné en deux parties à comportement monolithique résultant du procédé selon l'une des revendications 2, 5, 6, 7,, 8, 9, 10, il ou 12.
14. 14) Circuit magnétique bobiné en deux parties elles-memes démontables en une pluralité de pièces en forme de U gigognes résultant du procédé selon l'une des revendications 3 ou 4.
15. 15) Dispositif serre-bande pour la mise en oeuvre du procédé selon la-revendication 1, destiné au bobinage préalable d'un circuit de forme circulaire, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin (3), muni d'un perçage central s'élargissant coniquement vers l'avant, un logement circulaire étant ménagé excentriquement dans ledit mandrin de façon à déboucher, d'une façon juste tangente, à la surface cylindrique extérieure de ce mandrin et à déboucher d'une façon sécante dans la partie conique de ladite ouverture centrale, une pièce de pincement -(2) de forme générale cylindrique, logée avec jeu radial dans ledit logement et comportant une fraisure conique (2t) se- situant approximativement dans la même surface géométrique conique que la surface conique de ladite ouver-ture centrale lorsque cette pièce de pincement se trouve placée dans ledit logement, et une tige traversant ladite ouverture centrale et se terminant vers l'avant par un cône de serrage (1), qui, lorsqu'il est tiré vers l'arrière par rapport au mandrin, presse ladite pièce de pincement (2) radialement vers I'ex- térieùr de façon que l'extrémité d'une bande à bobiner (5) engagée dans l'espace de jeu entre la paroi dudit logement de ladite pièce de serrage préalablement au retrait du cône de serrage vers l'arrière soit, lorsque ce cône de serrage est tiré vers l'arrière, pincée entre la surface cylindrique de la pièce de pince et une lèvre du mandrin formée à l'endroit où ledit logement débouche à la surface cylindri-- que extérieure du mandrin,
16. 16) Dispositif serre-bande selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit mandrin comporte une fente radiale longitudinale (6) qui permet un léger gonflement du mandrin (2), sous l'action du cône de serrage (1) en meme temps qu'est effectuer le serrage de l'eLtémit > * de la bande (5), de façon que, après bobinage, un retrait du mandrin ver-s l'arrière, suppriment l'appui radial du cône de serrage (,) dans la partîe conique de l'ouverture centrale du mandrin, provoque, en meme temps qu'un desserreent de l'extrémité de bande par cessation de la pression radiale contre la pièce de pince (2), un retour élastique du mandrin à sa dimension primitive dont résulte une cessation de la pression radiale entre la surface extérieure cylindrique du mandrin et la surface intérieure cylindrIque du circuit magnétique circulaire~venant d'être bobiné, de sorte que le dégagement axial mutuel ducircuit mag'nCtique bobiné et du mandrin s'effectue sans difficulté.
17. 17) Dispositif de presse de formage à chaud pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une première paire de mors (10) disposés sur un posage et actionnés par des moyens qui les amènent à se rapprocher l'un de l'autre de façon à venir écraser diamétralement un circuit magnétique bobiné encore circulaire, et une-seconde paire de mors (7, 8) disposés à distance fixe l'un de l'autre, dans la direc- tion perpendiculaire à la direction d'action desmors de ladite première paire, de façon à contenir l'expansion que le circuit magnétique en cours d'écrasement par les premiers mors tend à présenter dans la direction desdits seconds mors, la distance entre-ces derniers déterminant la grande dimension d'une forme rectangulaire ainsi donnée au circuit ma- magnétique, et la distance jusqu'à laquelle lesdits premiers mors viennent à se rapprocher l'un de l'autre déterminant la petite dimension de cette forme rectangulaire.
18. 18) Dispositif de presse selon la revendication 17, caractérisé en ce que le positionnement de chacun des ensembles formés par deux mors dtune même paire est flottant, de façon à assurer une symétrie d'action sur le circuit magnétique en cours de formage.
19. 19) Dispositif presse selon la re vendication 17, caractérisé en ce qu'au moins les mors de ladite première paire de mors sont agencés de façon à pouvoir être chauffées pour exercer leur action d'écrasement.