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Title:
PROCESS FOR PRODUCTION OF A WOUND MAGNETIC CIRCUIT;WOUND MAGNETIC CIRCUIT RESULTING FROM THIS PROCESS;DEVICES FOR CARRYING OUT THE PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1979/000490
Kind Code:
A1
Abstract:
A process for production of a wound magnetic circuit comprises, after the winding of the magnetic circuit (1), a double thermal treatment, that is first a heating (2) at a temperature slightly lower than the annealing temperature, then an annealing (4), the final shaping or the circuit (3) being done in the open air, between the two heating cycles. The process is not jeopardized by oxidation that occurs when the shaping is carried out in a warm state in the open air (3), however, it provides for carrying out the subsequent thermal annealing treatment (4) in a reducing atmosphere. Moreover, the magnetic circuit wound in O-form is embedded in embedding mass (5c) in order to allow sawing (6) to produce two half circuits in U-form. The process allows precise, easy and advantageous large series production.

Inventors:
GRUDZINSKI R (CH)
Application Number:
PCT/CH1979/000004
Publication Date:
July 26, 1979
Filing Date:
January 10, 1979
Export Citation:
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Assignee:
CREATEC SA (CH)
GRUDZINSKI R (CH)
International Classes:
H01F3/04; H01F27/24; H01F27/25; H01F41/02; (IPC1-7): H01F41/02; H01F3/04; H01F27/24
Foreign References:
FR1404110A1965-06-25
US2260398A1941-10-28
FR1437769A1966-05-06
FR2246041A11975-04-25
US2394047A1946-02-05
GB752112A1956-07-04
GB695700A1953-08-12
GB524285A1940-08-02
US2702935A1955-03-01
GB597218A1948-01-21
US2288855A1942-07-07
FR606649A1926-06-17
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Claims:
REVENDICATIONS;
1. Procädä de fabrication d'un circuit magnätique 'bobinä, dans lequel on bobine d'abotd un circuit de forme circulaire ou de forme approximativement rectangulaire, avec de la bände de materiau magnätique anisotrope ä haut 5 permäabilitä et ä haute capacitä d'induction, caractärisä en ce qu'on chauffe ensuite le circuit bobinä ä une tem¬ perature voisine de la tempärature de recuit en atmosphέ re non oxydante, en ce qu'on reprend ensuite ce circuit ä l'air pour lui faire subir une opäration de formage ä 0 chaud lui donnant la forme voulue, cette phase faisant in tervenir une certaine Oxydation de parties superficielles du circuit, puis on fait subir au circuit un second chauf fage ä la tempärature de recuit et en atmosphere räductri ce. 5.
2. Procädä selon la revendication 1, destine ä la fabrication d'un circuit magnätique en deux parties, de forme au moins approximativement rectangulaire, carac terisä en ce qu'on bobine d'abord un circuit de forme circulaire, puis ensuite, lors de "la dite Opäration de 0 formage, tirant parti du fait que le circuit magnätique bobin est chaud et qu'il est traite ä l'air, on fait agir sur ce circuit magnätique encore circulaire des moyens adäquats qui lui donnent une forme rectangulaire, ce circuit magnätique ätant enfin, apres avoir äte encore 5 recuit et avoir subi un traitement qui le rend compact et le präpare ä un sciage, sciä en deux moitiäs devant permettre son montage.
3. Procädä selon la revendication 2, caractärisä en ce que, pour präparer le sciage du circuit, on l'enro 0 be dans une masse d'enrobage avec laquelle le circuit forme alors un bloc plein, substantiellement paralläläpi pädique, de dimensions normalisees, on scie ensuite ce bloc dans un posage adäquat, puis on däbarrasse les deux moitiäs de circuit de leur enrobage de facon ä obtenir *** deux moitiäs de circuit magnätique composäes chacune d'un pluralitä de pieces en forme de U gigognes.
4. Procädä selon la revendication 3, caractärisä en ce que, apres avoir sciä le bloc, on procede encore ä une rectification des surfaces sciäes, avant de. däbarras ser de leur enrobage les deux moitiäs issues du sciage.
5. Procädä selon la revendication 2, caractärisä en ce que, avant de scier le circuit, on lui fait subir une imprägnation de räsine, puis on l'enrobe dans une masse d'enrobage avec laquelle le circuit forme un bloc plein, substantiellement paralläläpipädique, de dimen sions normalitäes, on scie encuite ce bloc dans un posage adäquat, puis on däbarrasse le s deux moitiäs de circuit de leur masse d'enrobage, de fagon ä obtenir deux moitiäs de circuit magnätique bobinä ä comportement monolithique.
6. Procädä selon la revendication 5, caractärisä en ce que, apres avoir sciä le bloc, on procede encore ä une rectification des surfaces sciäes, avant de däbarras ser les deux moitiäs de leur enrobage.
7. Procädä selon la revendication 5, caractärisä en ce que ladite imprägnation est faite avec de la räsine polymärisable qui n'est ensuite nullement affectäe par un chauffage effectue pour däbarrasser les moitiäs de circuit de leur masse d'enrobage.
8. Procädä selon la revendication 5, caractärisä en ce que ladite imprägnation est faiteavec une räsine thermoplastique dont la tempärature de fusion est supä rieure ä celle de la substance utilisee pour 1'enrobage, puis, apres avoir sciä le bloc, on effectue un chauffage ä une tempärature au moins ägale ä la tempärature de fu sion de la masse d'enrobage mais infärieure ä la tempära¬ ture de fusion de la r sine thermoplastique d'imprägna¬ tion, de fagon que le chauffage destinä ä däbarrasser les parties de circuit de leur masse d'enrobage n'affecte pas la qualitä de l'imprägnation.
9. Procädä selon la revendication 2, caractärisä en ce que, pour donner au circuit magnätique encore cir. culaire la forme rectangulaire voulue, on utilise en tant que constituant les dits moyens adäquats, deux pai res de mors agissant perpendiculairement l'une ä l'autre, la premiere paire veπant serrer diamätralement le circuit •magnätique encore circulaire et l'äcraser jusqu'ä une dimension däterminäe, et la seconde paire venant retenir l'expansion que le circuit magnätique a alors tendance ä dävelopper dans une direction perpendiculaire ä 1'actio de la premiere paire de mors, l'äcartement des deux mors de la dite deuxieme paire däterminant la longueur de la forme exterieure rectangulaire du circuit magnätique mis en forme rectangulaire.
10. Procädä selon la revendication 9, caractärisä en ce qu'on chauffe au moins les dits mors de la premiere paire pour leur faire dävelopper leur action d'ecrasement du circuit magnätique encore circulaire.
11. Procädä selon la revendication 9, caractärisä en ce que, pour däterminer 1'importance de l'äcrasement du circuit magnätique sous 1'action de la dite premiere paire de mors, on introduit ä 1'intärieur du circuit ma¬ gnetique un poingon präsentant deux faces paralleles con¬ tre lesquelles 1'intärieur du circuit. magnätique vient s'appuyer lors du dit äcrasement, l'äcartement de ces deux faces däterminant la dimension des petits cδtäs de 1'ouverture rectangulaire ätablie dans le circuit magnä¬ tique mise en forme rectangulaire.
12. Procädä selon la revendication 11, caractäri¬ sä en ce que l'on chauffe le dit poingon et au moins les deux dits mors de la premiere paire de mors pour effectue l'äcrasement du circuit magnätique, dans l'opäration de sa mise en forme rectangulaire.
13. Circuit magnetique bobinä en deux parties ä comportement monolithique räsultant du procädä selon l'un des revendications 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12.
14. Circuit magnätique bobinä en deux parties ellesmemes dämontables en une pluralite de pieces en for' me de U gigognes resultant du procede selon l'une des revendications 3 ou 4. 15. "Dispositif serrebande pour la mise en oeu¬ vre du procädä selon la revendication 1, destine au bo¬ binage präalable d'un circuit de forme circulaire, ca¬ ractärisä en ce qu'il comprend un mandrin (3), muni d'un pergage central s'älargissant coniquement vers 1'avant, un logement circulaire ätant mänagä excentriquement dans le dit mandrin de fagon ä deboucher, d'une fagon juste tangente, ä la surface cylindrique extärieure de ce man¬ drin et ä däboucher d'une fagon säquente dans la partie conique d ela dite.
15. ouverture centrale, une piece de pin cement (2) de forme generale cylindrique, logee avec jeu radial dans le dit logement et comportant une fraisure conique (2') se situant approximativement dans la meme surface gäometrique conique que la surface conique de la dite ouverture centrale lorsque cette piece depincement se trouve placäe dans le dit logement, et une tige tra versant la dite ouverture centrale et se terminant vers l'avant par un cδne de serrage (1), qui, lorsqu'il est tire vers 1'arriere par rapport au mandrin, presse la di¬ te piece de pincement (2) radialement vers l'extärieur de fagon que l'exträmitä d'une bände ä bobiner (5), enga gäe dans l'espace de jeu entre la paroi du dit logement de la dite piece de serrage präalablement au retrait du cδne de serrage vers 1'arriere soit, lorsque ce cδne de serrage est tire vers 1'arriere, pincäe entre la surface cylindrique de la piece de pince et une levre du mandrin formäe ä 1*endroit oü le dit logement däbouche ä la sur¬ face cylindrique extärieure du mandrin.
16. Dispositif serrebande selon la revendication 15, caractärisä en ce que le dit mandrin comporte une fente radiale longitudinale (6) qui permet un läger gon¬ flement du mandrin (2), sous 1'action du cδne de serrage (1), en meme temps qu'est effectuä le serrage de l'exträ mitä de la bände (5) , de fagon que, apres bobinage, un _. retrait du mandrin vers 1'arriere, supprimant 1'appui ra dial du cδne de serrage (1) dans la partie conique de 1'ouverture centrale du mandrin, provoque, en meme temps qu.'.un desserrement de l'exträmitä de bände par cessation de la pression radiale contre la piece de pince .2 ) , un retour älastique du mandrin ä sa dimension primitive don räsulte une cessation de la pression radiale entre la su face extärieure cylindrique du mandrin et la surface in¬ tärieure cylindrique du circuit magnätique circulaire venant d'etre bobinä, de sorte que le dägagement axial mutuel du circuit magnetique bobinä et du mandrin s'ef¬ fectue sans difficultä.
17. Dispositif de presse de formage ä chaud pour la mise en oeuvre du procädä selon la revendication 2, caractärisä en ce qu'il comprend une premiere paire de mors (10) disposäs sur un posage et actionnäs par des moyens qui les amenent ä se rapprocher l'un de l'autre de fagon ä venir äcraser diamätralement un circuit magnä tique bobinä encore circulaire, et une seconde paire de mors (7, 8) disposäs ä distance fixe l'un de l'autre, dans la direction perpendiculaire ä la direction d'actio des mors de la dite premiere paire, de fagon ä contenir l'expansion que le circuit magnätique en cours d'äcrase ent par les premiers mors tend ä präsenter dans la di¬ rection des dits seconds mors, la distance entre ces derniers däterminant la grande dimension d'une forme rectangulaire ainsi donnee au circuit magnätique, et la distance jusqu'ä laquelle les dits premiers mors viennen ä se rapprocher l'un de l'autre däterminant la petite dimension de cette forme rectangulaire.
18. Dispositif de presse selon la revendication 17, caractärisä en ce que le positionnement de chacun des ensembles formäs par deux mors d'une meme paire est flottant, de fagQn ä assurer une symätrie d'action sur , __0 le circuit magnätique en cours de formage.
19. Dispositif de presse selon la revendication•* 17, caracterise en ce qu'au moins les mors de la dite premiere paire de mors sont agencäs de fagon ä pouvoir etre chauffes pour exercer leur action d'äcrasement.
Description:
Procede de fabrication d'un circuit magnetique bobine; circuit magnetique bobine resultant de ce procede; dispo- sitifs pour la mise en oeuvre du procέde.

La präsente invention concerne un procede de fabrication d'un circuit magnetique bobine dans lequel on bobine d'abord un circuit avec une bände d'un materiau magnetique anisotrope ä haute permeabilite et haute capa- cite d'induction. L'invention concerne egalement le circuit magnetique bobine en deux parties resultant de ce porcede, de meine que des dispositifs pour la mise en oeuvre du pro¬ cede.

On sait que pour realiser des transformateurs de faible encombrement, on utilise des circuits magnetiques bobines, faits d'une bände de materiau magnetique anisotro¬ pe bobinee, qui permet des valeurs d'induction magnetique superieures ä 17.000 Gauss, alors que les tδles de trans¬ formateurs conventionnels ne permettent guere de depasser 12.000 ä 13.000 Gauss.

Un circuit magnetique complet doit etre en deux parties pour per ettre 1'etablissement des enroulements de sorte qu'un circuit magnetique bobine est generale ent coupe en deux pieces, qui sont reunies apres le montage de ces enroulements. Pour fabriquer un tel circuit magnetique

bobin-§, on bobine de toute fagon d'abord un circuit en une piece, selon un contour de bobinage circulaire ou rec tangulaire, puis, generalement, on scie le circuit bobi¬ ne 1 ainsi obtenu en deux parties qui sont ensuite remises l'une contre l'autre apres que les enroulements de trans- formateurs aient ete "enfiles autour de ces parties de circuit magnetique en forme de U.

L'obtention de deux parties de circuit magneti¬ que ne se fait pas sans peine, etant donne que, outre les difficultes que l'on rencontre pour bobiner ce materiau magnetique qui n'est pas des plus malleable, on rencontre encore, apres le bobinage, notamment les difficultes sui- vantes :

La bände bobinee pr-ϊsentant une certaine elasti- cite, il n'est pas possible de la scier sans precautions particulieres, faute desquelles les extremites sciees des differentes bandes superposees ne restent pas jointives mais s'ecartent l'une de l'autre au moment du sciage. Une impregnation preliminaire s'impose donc, qui est de pre- ference faite sous vide pour que la masse d'impregnation penetre bien dans les interstices extremement minces qui subsistent entre les tδles.

Les circuits etant generalement en forme de 0, leur sciage, approximativement au milieu, en vue de for- mer deux pieces en forme de U, necessite la presence, en¬ tre les deux parties ä scier, d'une entretoise, ou piece d'appui, qui est gδneralement en bois et qui est sciee en meme temps que le circuit. Les dechets de cette piece d'a pui doivent etre ensuite enleves, par exemple au marteau. D'autre part, le circuit magnetique tel qu'il vient du bobinage n'a pas des bords extremement lisses, du fait que la bände de materiau magnetique resulte d'un decoupag ä la cisaille qui n'est ni toujours tres net, ni toujours tres exact, et des bavures laterales risquent de court- circuiter des spires, ce qui n'est pas bon du point de vu electrique (les spires sont isolees les unes des autres

_0MPi_

-A WIPO

par une fine couche dOxyde) . II serait bon que le traite¬ ment d' apres bobinage resolve ce probleme de facon simple et adequate.

L'art anterieur peut etre illustre par un cer- tain no bre d'exposes de brevets ou de demandes de bre- vets qui comprennent d^une part l'expose de brevet CH 265 957 (avec les exposes US, GB et FR correspondants) , les exposes GB 619,375 et 658 401 et les exposes US

2 927 366 et 3 466 744, qui concernent principalement des procedes de fabrication d'un circuit magnetique bobine, et d'autre part les exposes de brevets US 2 767 382,

3 058 201 et 3 084 734, et l'expose de divulgation DEOS 1 774 066, qui concernent principalement des appareilla- ges pour fabriquer un circuit magnetique bobine. Dans les cinq publications anterieures du pre- ier groupe susmentionne, la premiere concerne une metho- de de bobinage rectangulaire devant eviter une deforma- tion des spires interieures apres bobinage, la troisieme concerne un procede de fabrication comprenant le revete- ment de la bände, juste avant le bobinage, d'une couche de resine d' impregnation qui favorise ensuite les opera- tions de fabrication ulterieures au bobinage; et les trois autres concernent des procedes de bobinage de la bände tels que le circuit bobine puisse ensuite facile- ment etre ouvert au moins en un endroit pour enfiler les enroulements electriques, avec possibilite de refermer le circuit d'une facon favorable du point de vue mecani- que et electrique. On remarque toutefois que ces cinq publications anterieures proposent toutes unique ent un bobinage initial rectangulaire avec au ieux une mise en forme ulterieure destinee ä corriger de petits defauts du bobinage rectangulaire. Par ailleurs, aucune de ces cinq publications anterieures ne propose de moyens pour eliminer 1' inconvenient precedemment mentionne de la technique anterieure, selon lequel des bavures laterales risquent de fort.de court-circuiter des spires, detrui-

sant en cela l'effet favorable de la fine couche d'isola tion (generalement dOxyde) qui existe entre les spires du circuit magnetique bobine. On peut eventuellement considerer qu'avec le procede selon l'expose GB 619 375, ce risque de court-circuit est nettement moindre, mais de toute facon cela est obtenu au prix d'une impregna¬ tion prealable au bobinage et cette publication anterieu re ne fournit donc aucune solution qui permettrait d'eliminer le risque de court-circuit par des bavures dans un circuit magnetique bobine dont le bobinage est effectue sur la bände ä l'etat brut, sans Operation de revetement particulier prealable au bobinage, de toute fagori. compliquee ä ettre en oeuvre.

Les quatre publications anterieures du second groupe susmentionnees concernent toutes des machines pour effectuer un bobinage sur un tasseau rectangulaire, et elles preconisent toutes des mesures particulieres pour ameliorer les conditions de ce bobinage rectangulai re. Aucune de ces quatre publications anterieures-lä ne proposent des moyens, qui entreraient de toute fagon en jeu apres le bobinage, pour eliminer le defaut precedem¬ ment mentionne de risque de court-circuit entre les spi¬ res du fait de la presence de bavures laterales. Aucune de ces quatre publications antδrieures ne propose du reste des-moyens pour effectuer une mise en forme adäqua te apres le bobinage, et ä plus forte raison aucune de ces publications anterieures n'envisage le cas d'une transformation de forme effectuee ulterieurement ä une opäration de bobinage circulaire et transformant le cir- cuit bobine en un circuit de forme non circulaire.

Aucune des neuf publications anterieures preci- tees ne propose, ou meme simple ent ne suggere, une so¬ lution qui remedie au moins dans une tres forte mesure et dans le cadre d'un procede de fabrication global d'un circuit magnetique bobine, aux inconvenients precedemmen mentionnes que presentait 1'art anterieur.

OM

Le but de la präsente invention. est de fournir un procede de fabrication d'un circuit magnätique bobine du type en question qui elimine la totalite, ou en tous les cas la plus grande partie, des inconvenients ou com- plications precädemment mentionnes, ce but est ägalement de fournir un outillage adäquat pour la mise en oeuvre de ce procede.

* Conformäment ä l'invention, ce but est atteint par la präsence des caracteres änoncäs dans les reven- dications.

On remarque que, selon la premiere revendication, l'opäration de formage est effectuee ä l'air, ce que la technique antärieure considärait comme peu avantageux alors que le procedä selon l'invention en tire un double avantage, ä savoir celui d'eviter la complication qu'irn- pliquerait la näcessite de disposer 1Outillage de for¬ mage ä l'interieur d'une enceinte ä atmosphere commandäe, et celui d'assurer, par une certaine Oxydation non plus combattue mais au contraire admise et voulue, l'älimina- tion des risques precedemment mentionnäs de deterioration des qualitäs du noyau magnätique par un court-circuitage entre les bandes provoquä par l'existence de bavures la- tärales sur la bände brüte qui est bobinäe.

On remarque donc que deja la premiere revendica- tion, par la späcification de mesures techniques inädites et certainement non immediatement accessibles ä l'art an¬ terieur, däfinit un ob et de l'invention qui realise des Performances que n'atteignait pas l'art anterieur.

Le dessin annexe illustre, ä titre d'exemple, un mode de realisation du procäde selon l'invention, de meme que des parties d'agence ent destinäes ä sa fabrication. Dans ce dessin : la fig. 1 est un schema-bloc, avec une Variante de la succession des operations effectuäes dans le cadre du procäd , la fig. 2 est une vue en coupe d'un tasseau de

serrage pour la bände ä bobiner, la fig. 3 est une vue en bout de ce tasseau de bobinage, ä l'ätat desserre permettant 1'introduction de l'exträmite de la bände, la fig. 4 est une vue en bout du tasseau selon les fig. 2 et 3, ä l'ätat serr dans lequel l'exträmitä d'une bände est fermement tenue, la fig. 5 est une vue de dessus d'un dispositif servant ä l f Operation de formage du circuit magnätique, et la fig. 6 est une vue de face du dispositif sel la fig. 5.

Pour fabriquer des circuits magnetiques bobinäs ägalement appeläs "noyaux magnätiques bobinäs", qui sont en deux parties et permettent de räaliser des transfor- mateurs utilisant une induction tres äleväe, on commence par effectuer le bobinage d'une bände de matäriau ferro- magnätique, laminee ä froid, qui präsente des proprietäs magnätiques anisotropiques et per et, pour un flux magnä tique etabli dans le sens du laminage, une induction pou vant atteindre 17'000 Gauss.

Le bobinage de la bände, tout particulierement lorsqu'il s'agit d'un bobinage circulaire, peut se faire adequatement ä l'aide d'un tasseau d'un genre particulie permettant un serrage et un desserrage tres aisä du dä- but de bände. La constitution et le mode de fonctionne- ment de ce tasseau particulier, ägalement objet de l'in¬ vention, sera däcrit en dätail plus loin en liaison avec les fig. 2 et 4. Des deux manieres d'obtenir un circuit magnäti¬ que, ou noyau, ayant la forme voulue, ä savoir bobinage de forme puls formage de rectification et bobinage cir¬ culaire puis formage notablement plus important, l'expä- rience a monträ que la secondemaniere ätait la plus fa- vorable pour autant que l'on dispose d'un outillage de formage adäquat. Un tel outillage de formage, permettant

l'obtention de noyaux rectangulaires de tres bonne quali- •tä ä partir d'un noyau bobinä circulairement, sera de- crit en detail plus loin, en liaison avec les fig. 5 et

II s'agit ensuite de faire subir au noyau un traitement thermique de recuit, de meme qu'une mise en forme. Classiquement, ce traitement thermique ätait ef- fectuä en une seule fois, en ambiance neutre ou räductri- ce afin d'eviter la formation d'oxyde, et le formage ne- cessaire etait effectue soit ä froid avant le traitement thermique, soit ä chaud, par des moyens. adequats, ä 1'in- tärieur de l'enceinte de traitement thermique de recuit. L'opäration de formage doit etre effectuäe aussi bien lorsque le noyau est bobinä directement dans sa forme quasi definitive, le plus souvent rectangulaire, que lors¬ que le noyau est bobinä par exemple sur un tasseau cylin- drique, puis subit, ä 1'aide de presses adäquates, un changement de forme qui l'amene ä une forme rectangulai¬ re. Dans ce dernier cas, la näcessitä de l'opäration de formage (ou de mise en forme) .ne necessite pas d'explica- tions; dans le cas oü le bobinage est daja fait sur un tasseau rectangulaire, la näcessitä de cette opäration de mise en forme s'explique par le fait que, lors du bobi¬ nage, le circuit magnetique tend ä prendre malgrä tout, du fait de l'älasticite de la bände bobinäe, une forme de "tonneau", qui doit etre corrigee pour fournir une forme exactement rectangulaire.

Dans le procädä selon l'invention, on procede d'abord ä une opäration de chauffage, qui constitue la phase 2 selon la fig. l. ' Ce chauffage präpare däjä l'opä¬ ration de recuit qui sera effectuäe ultärieurement. Apres ce chauffage, on procede ä la mise en forme ä chaud du noyau bobinä, et, chose qui distingue le procädä decrit des procädes classiques, on effectue cette mise en forme ä l'air, ce dont räsulte, puisque le noyau est chauffä

ä une tempärature notable (de l'ordre de 800 C) , une ox dation superficielle du noyau. Alors que dans les procä däs connus on eherehe ä äviter une teile Oxydation, dan le procädä proposä, on admet et on utilise cette oxyda- tion, ce qui, outre le fait de permettre une mise en fo me ä l'air libre qui simplifie grandement le travail, a pour räsultat d'amäliorer les qualitäs electromagnätiqu ultärieures du noyau, en ce sens que les lägeres bavure latärales du noyau se trouvent "brüläes" par 1'Oxydatio ce qui supprime un äventuel court-circuitement älectriq des spires entre elles, et empeche ainsi l'etablissemen de courants de Foucault parasites dans le noyau lorsqu' sera en service.

Cette opäration de mise en forme ä l'air const tue la phase 3 mentionnäe ä la fig. 1. Elle ne necessit pas une grande force ätant donnä que le noyau est alors ä temperature elevee, et eile peut s'effectuer ä l'aide de diffärents moyens. On a toutefois avec avantage dä- veloppä un outillage inädit permettant la räalisation d cette mise en forme d'une fagon particulierement adäqua et qui convient ieux ä cette opäration que les moyens classiques qu'on aurait pu envisager d'utiliser. Cette supärioritä des moyens particuliers proposäs par l'inve tion pour cette Operation de mise en forme permet juste ment de realiser une mise en forme impliquant une notab transformation de forme, et notamment une mise en forme rectangulaire d'un noyau initialement bobinä d'une fago circulaire. En effet, si des moyens classiques pouvaien etre relativement satisfaisants quand il s'agissait d'u simple mise en forme de rectification d'une forme daja rectangulaire, ces moyens classiques s'aväreraient insu fiεants dans le cas d'une importante transformation de forme. LOutillage particulier conforme ä l'invention, permet par contre cette importante transformation de fo me, sera " däcrit en dätail plus loin.

Apres l'opäration de mise en forme, on procede

ä l'opäration de traitement thermique de recuit, qui cons- titue la phase 4 du procädä mentionnä au dessin. Ce trai¬ tement thermique, pour lequel le noyau est chauffe ä la temperature de recuit (typiquement ä 800 C) , c'est-ä-dire au-dessus du- point de Curie, est faite dans une a biance reductrice qui supprime 1'Oxydation superficielle inter- venue präcedemment lors de la phase 3, de mise en forme, mais sans retablir les petits court-circuits latäraux que 1 Oxydation avait äliminäs, ätant donne que les parcelles de bavure qui tendaient ä court-circuiter les spires ont disparu, pratiquement pulväris es, lors de l'opäration de mise en forme.

Une -fois ce traitement thermique de recuit ef- fectuä, le noyau, ayant alors une forme rectangulaire ade- quate, doit etre traitä d'une fagon qui permettra son sciage pour former deux demi-noyaux en forme de U. A ce stade, differentes variantes sont possibles.

Selon une premiere Variante, on fait subir au noyau une imprägnation avec une räsine epoxy (phase 5a) suivie äventuellernent d'un ätuvage (phase 5b) qui durcit däfinitivement cette räsine äpoxy. Ensuite, on procede, chose qui ä nouveau distingue le procädä en question des procedäs classiques, ä un enrobage complet du noyau, avec une masse d'enrobage qui peut avantageusement consister en une räsine thermoplastique, bien que d'autres substan- ces d'enrobage, qui pourraient etre par exe ple de la ci- re ä cacheter, ou meme du plätre, puissent egalement tre utilisäes. C'est lä la phase 5c du procädä, mentionnäe au dessin. L 1 enrobage permet de manipuler ensuite le noyau sous la forme d'un bloc, de präfärence parallälipipädique, de dimensions normalisees, et ceci est tres avantageux pour le sciage, qui va constituer la phase suivante (pha¬ se 6) du procede. En effet, un grand nombre de blocs, ain- si formäs -d'une masse d'enrobage contenant le noyau, peu- vent etre disposäs- cδte ä cδte dans un posage adäquat de

sciage. Ce posage est agencä pour que le trait de scie passe adäquatement par 1'axe de symätrie du noyau, de so te que l'on obtiendra, apres däsenrobage, deux demi- noyaux en forme de U semblables et tout ä fait symätriqu qui permettront une interchangeabilitä, ou standardisa- tion, des noyaux, ävitant ainsi que ceux-ci doivent etre späcifiquement apairäs pour monter des transformateurs. Lors de 1'enrobage, on inclura avantageusement dans la masse d'enrobage, ä une certaine distance des noyaux et ä proximite des angles de ceux-ci, des cornie- res en un matäriau magnätique, qui permettront de mainte nir les demi-blocs issus du sciage d'une fagon aisäe con tre une table de f-ixation magnätique. Tous les demi-bloc seront alors fixäs .sur une table magnätique (ou sous une surface magnätique äquivalente) et on pourra procäder ä l'opäration suivante qui est la phase de surfagage menti näe au dessin comme ätant la phase 7. On pourra procäder ainsi au surfagage simultanä des surfaces sciäes d'un grand nombre de demi-blocs adhärant ä une table magnäti- que, au moyen d'une meule d'une machine ä rectifier de type conn .

Une fois les surfaces sci es ainsi adäquatement rectifiäes (ou polies ä la meule, opäration de surfagage) on procädera au däsenrobage, c'est-ä-dire ä 1'äliminatio complete de la masse d'enrobage. Cette phase de däsenrob ge est indiquäe au dessin comme ätant la phase 8 du pro¬ cädä. Pour effectuer le däsenrobage, diffärents moyens pourront etre utilisäs, selon ce qu'on aura utilisä comm masse d'enrobage. S'il s'agit d'une räsine thermoplastiq le däsenrobage pourra se faire simplement par chauffage une tempärature superieure ä la tempärature de fusion de räsines thermoplastiques. De präfärence, on disposera po cela les blocs ä nouveau contre une table de fixation ma gnätique, de präfärence sous une surface magnätique se präsentant comme un plafond, et on chauffera, par des moyens adäquats, les demi-blocs ainsi fixäs par en haut.

La masse d'enrobage thermoplastique fondra et s'äcoulera loin des blocs, la fixation des blocs de cette fagon pour procäder au däsenrobage aura 1'avantage de protäger en meme te ps les surfaces rectifiäes ä 1'egard de toute couläe possible de la räsine thermoplastique, ce qui fait que les surfaces rectifiäes destinäes ä venir en contact lorsque les demi-noyaux seront utilises pour for er un transformateur, resteront tout ä fait propres.

Si l'on a utilisä d'autres asses d'enrobage, d'autres procädäs de däsenrobage pourront etre utilises, mecaniques, voire chimiques, et la disposition "suspendue sous une surface d'adhärence magnätique" pourra, le cas ächäant, etre egalement utilisee, de fagon ä protäger ades quate ent les surfaces rectifiäes de toute salissure lors du däsenrobage.

Enfin, on procädera ä une opäration de 1avage des demi-noyaux ainsi obtenus, lavage mentionnä au dessin comme ätant la phase 9 du procädä. Ce lavage peut avanta- geusement ägalement §tre effectue dans la disposition "suspendue" adoptee pour le däsenrobage.

On note que l'on peut ägalement utiliser pour l'imprägnation une räsine thermoplastique, dans ce cas, il faudra äviter que le traitement de däsenrobage risque de provoquer aussi une desimprägnation. On pourra par exe ple choisir pour l'imprägnation une räsine thermoplastique ayant une certaine tempärature de fus . ion, et pour 1'enro¬ bage une autre räsine thermoplastique ayant une tempäratu¬ re de fusion notable ent plus basse, en effectuant le dä¬ senrobage par chauffage ä une tempärature supärieure ä la temperature de fusion de la räsine thermoplastique d'en¬ robage, ais infärieure ä la tempärature de fusion de la räsine thermoplastique d'impregnation. On pourrait äga¬ lement envisager d'enlever la räsine thermoplastique d'en¬ robage par des moyens mäcaniques, ce qui suppri erait la näcessitä d'avoir ä diffärencier ainsi les deux räsines thermoplastiques d'imprägnation et d'enrobage quant ä

leur tempärature de fusion.

On remarque au dessin que les phases 5a, 5b et 5c peuvent se räsumer en une seule phase 5, d'imprägnatio et d'enrobage, dans une Variante de mise en oeuvre du pro cädä. Selon cette Variante, onpeut prevoir un enrobage-im prägnation, de präfärence sous vide, avec une räsine ther moplastique, la präsence du vide ätant favorable pour fai re pänätrer la räsine entre les spires du noyau bobine. Ensuite, il est possible de procäder au däsenrobage par des moyens mäcaniques ou par giclage d'un produit chimi- que, la substance ayant pänäträ entre les spires 1 ätant alors pas affectäe par le däsenrobage, l'action mäcanique ou chimique de däsenrobage ne pouvant pänätrer entre les spires. En Variante, il est ägalement possible de ne pas appliquer la räsine ä l'ätat liquide, sous vide, ce qui fait que cette räsine ne pänätrera que tres tres peu en¬ tre les spires (au maximum 1 ä 2 mm au voisinage des bords latäraux) . Dans ce cas, le däsenrobage, par exemple thermique, mäcanique, ou chimique, provoquera en meme temps une däsolidarisation des spires les unes des autres, et le räsultat sera non pas un circuit magnätique bobine en deux parties ä comportement monolithique (deux demi- circuits ä comportement monolithique en forme de U) , mais un circuit magnätique bobinä en deux parties elles-memes dämontables en une pluralitä de pieces en forme de U, gi- gognes. Une teile Präsentation du circuit magnätique pour¬ ra etre avantageuse par exemple pour des essais, ätant donnä que l'on pourra ätablir ä volontä l'epaisseur du circuit magnätique, en prenant ou en ne prenant pas une ou plusieurs des. premieres pieces gigognes, situäes ä l'in- tärieur du circuit, et/ou une ou plusieurs des dernieres pieces gigognes situäes ä l'extärieur du circuit magnä¬ tique.

On a daja mentionnä le fait qu'un bobinage cir- culaire suivi d'une mise en forme importante pour donner au noyau la forme rectangulaire voulue s'ätait avärä, du

fait de nouveaux moyens mis en oeuvre, particulierement .avantageux et, notamment, plus avantageux qu'un bobinage deja effectue sur un tasseau rectangulaire. On note en particulier que, du ornent que l'on arrive aussi facile- ment ä effectuer un formage subsäquent changeant notable- ent la forme du noyau qu'ä effectuer un formage subsä¬ quent de simple rectification, les avantages d'un bobina¬ ge circulaire, cessant d'etre obtenu au prix de complica- tions plus grandes lors du formage, deviennent particu- lierement importants. Un de ces avantages consiste en le fait qu'un bobinage circulaire peut etre effectuä si on le däsire de fagon moins serräe, c'est-ä-dire que le choix ■ quant au serrage du bobinage se trouve amäliorä, ce ser¬ rage etant par aill.eurs notablement plus homogene dans le cas d'un bobinage circulaire que dans le cas d'un bobina¬ ge rectangulaire.

Les fig. 2 ä 4 montrent un tasseau circulaire particulierement adäquat pour effectuer le bobinage et präsentant des moyens de serrage de l'exträmitä de bände d'une constitution particulierement simple en meme temps que d'un usage particulierement fiable et aisä. Il faut remarquer que les moyens de serrage proposäs pourraient aussi avec un certain avantage etre utilises dans le cas d'un tasseau qui ne serait pas circulaire. A la fig. 2, on voit que le tasseau comprend, monte dans une matrice 4 coaxialement ä une ouverture de celle-ci, un mandrin de bobinage 3. Avantageusement, mais non-obligatoire ent, ce mandrin est fendu, comme on le voit en-.6 ä la fig. 3, de präfärence sur toute sa di en- sion axiale. Un cδne de serrage 1, manoeuvrable depuis l'arriere, est engagä dans 1'axe du mandrin 6. Un loge- ment circulaire est mänagä d'une fagon excentrique, dans la masse du mandrin 2, ce logement circulaire däbouchant d'une part sur une ouverture conique centrale du mandrin et d'autre part ä la surface päriphärique du mandrin. Une piece cylindrique -de pincement 2 est engagäe dans le lo-

0Λ1PI ~ V7 ~ -

gement precite et comprend une fraisure conique 2' ayant ne conicitä semblable ä celle de l 1 ouverture centrale d mandrin.

Les fig. 3 et 4 illustrent clairement la manier dont l'exträmitä d'une bände 5 peut etre enfilee entre la piece de pincement 2 et une levre definie par l'embou chure du dit logement ä la surface du mandrin, alors que la piece de pincement 5 est laissee relativement flottan dans son logement par le fait que le cδne de serrage 1 est däplacä vers 1'avant (Situation repräsent e en poin- tilläs ä la fig. 1) et comment cette exträmite de bände est ensuite pincäe entre la surface päriphärique circu- * laire de la piece de pincement 2 et la dite levre präcit du mandrin, au moment oü le cδne de serrage est retirä vers l'arriδre et vient en appui contre la creusure 2' d la piece depincement, en meme temps que contre le cδne intärieur du mandrin 2.

Si le mandrin 3 est fendu, le serrage par le cδ ne tend ä agrandir son diametre. Ceci facilitera le des- serrage aprδs bobinage. Par ailleurs, celaassure un ser¬ rage entre la surface extärieure du mandrin 3 et la matr ce 4 qui tourne ainsi ensuite avec le mandrin (bien qu'e Variante la matrice puisse aussi etre fixe) .

Cet outillage de serrage s'avere particuliere- ment efficace et simple. Il präsente encore l'avantage de laisser, ä 1'intärieur du bobinage terminä, seulement une amorce de bände tres oblique, qui s'äcarte peu de la sur ace cylindrique intärieure du noyau bobine circulai- rement. De cette fagon, lors du formage subsäquent, cet- te amorce de serrage viendra s'appliquer totalement con¬ tre la surface intärieure du noyau auquel on donnera une forme rectangulaire. En orientant adäquatement le noyau lors du formage, on peut obtenir que l'exträmitä de 1'a- morce de serrage vienne se loger dans un angle intärieur de la configuration rectangulaire, de sorte qu 1 aucune di continuitä n'existe sur une face du rectangle intärieur

que le noyau presentera apres qu'il aura subi l'opera- tion de formage.

Il va sans dire que des moyens automatiques peu- vent etre agencäs pour donner au cöne de serrage 1 du tasseau selon les fig. _2 a 4 les mouvements axiaux qui sont näcessaires pour le serrage et le desserrage de l'exträmitä de bände. Il va sans dire que pour pouvoir enlever le tasseau axialement, le cδne est däplacä vers 1' avant, de maniere ä desserrer l'exträmitä de bände. On a däjä remarquä que, par la präsence de la fente 6, 1'ap- pui du cδne 1 provoque un tres leger gonflement du man¬ drin. Lorsque le cδne 1 est, apres que le bobinage a etä effectuä, repoussä vers 1'avant pour desserrer l'exträ¬ mitä de bände, il supprime en meme temps ce gonflement du mandrin de sorte que l'enlevement axial du noyeau bo¬ binä se fait sans aucune difficultä. De präfärence, cet enlevement axial se fera par retrait de toute la piece formant le mandrin, de fagon que sa face avant vienne ä fleur avec la matrice 4 et que le noyau bobinä, retenu par la matrice 4, tombe automatiquement dans un bac de räcep- tion. Ces opärations ne näcessitent que des mouvements axiaux du cδne de serrage et du mandrin, et peuvent etre effectues sans difficultä ä 1' aide de dispositifs de co - mande faciles ä imaginer. Les fig. 5 et 6 representent 1'outillage utilisä pour effectuer le formage rectangulaire du noyau, apres que celui-ci a ätä bobinä d'une fagon circulaire. II y a lieu de präciser d'embläe que ce formage est effectuä a- lors que le noyau est chaud, et que, mesure technique qui est egalement conforme ä la presente invention, les pieces allant servir au formage sont prächauffäes ä une certaine tempärature adäquate däpendant de celle oü se trouve le noyau ä traiter et pouvant dependre aussi de la masse du noyau. Un poingon central, non repräsentä peut dans cer- tains cas etre d'abord introduit dans le noyau circulaire. Deux mors de serrage 10, actionnäs par des verins de ser-

rage 11, et de präfärence chauffes ä la dite temperatur adäquate viennent ecraser diamätralement ce dernier (ju qu'ä faire appuyer deux" portions de sa surface intärieu contre deux surfaces d'appui du poingon si on en utilis un, sinon jusqu'ä un ecartement predäterminä ätabli dan 1'outillage. On note qύe les deux mors 10, s'ils sont a näs ä se rapprocher l'un de l'autre avec une grande for ce, forment par contre de präfärence un ensemble latära memt mobile, ou flottant, de sorte que le positionnemen du noyau sur un eventuel poi.gon se fait toujours d'une fagon symetrique. Tandis que le noyau est comprimä la- täralement par l'appui des mors 10 contre son extärieur deux mors 7 et 8 de dimensionneme..nt longitudinal, de pr färence mais non obligatoirement chauffäs, entrent en a tion, par leur seule präsence, du fait de la tendance du noyau ä s'allonger, Ils viennent ainsi contenir avec force (äquivalent d'un serrage) les parties du noyau te dant ä s'allonger, agissant sur le noyau selon une dire tion perpendiculaire ä celle selon laquelle les premier mors 10 serrent le noyau. Ces seconds mors 7 et 8, l'un fixe et l'autre ajustable, se trouvent entre eux ä une distance prädäterminäe qui dltermine la dimension longi tudinale exterieure du noyau rendu rectangulaire. L'ens ble des deux mors 7 et 8 pourrait en Variante etre egal ment mobile, ou flottant, c.e sorte que, si l'espacement longitudinal qu'ils däterminent reste toujours constant, la position meme de l'enser.ble des seconds mors 7 et 8 rapport au noyau et aux prsmiers mors 10 pourrait s'äta blir librement (pour assurer au noyau une forme parfait ment symätrique) .

Le noyau rectangulaire obtenu est däsigne par signe de räfärence 12 aux fig. 5 et 6.

On remarque que le chauffage des mors (et även tuellement du poingon) est avantageusement räalise älec triquement, sous tres basse tension, les mors (et le ca ächäant le poingon) ayant une ou plusieurs fentes trans

versales fournissant electriquement une forme de meandre ou de U. En faisant passer dans ces mors (et dans ce poin¬ gon) un courant tres intense sous une tension relativement faible, on peut les chauffer adäquatement ä la tempäratu- re voulue.

On note que, au oment oü l'on dispose le noyau, encore circulaire, dans la position qui sera la sienne pour l'opäration de formage, on prend garde ä son orien- tation autour de son axe, de fagon que 1'amorce de bobi- nage qui subsiste encore dans 1'intärieur du noyau vienne se placer juste dans un angle du rectangle intärieur qui sera for ä.

Les fig. 5 et 6 montrent encore un mäcanisme 9 de libäration du noyau, ä appui oblique par un coin 9a, escamotable par pivotement contre 1' action d'un ressort 8b. Ce mäcanisme permet l'extraction du noyau 12 apres retrait des värins 11.

Bien que l'on se soit li itä ä decrire un mode de mise en oeuvre du procädä selon l'invention, il appa- raϊt clairement que de nombreuses autres forraes de mise en oeuvre sont possibles, sans se däpartir des caracteres principaux de l'invention qui sont notam ent la mise en forme ä chaud et ä l'air libre, suivie d'un recuit en atmosphere reductrice, de meme que 1'utilisation d'un en- robage pour pratiquer l'oplration de sciage, puis les op rations de surfagage.