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MACHINE AUTOMATIQUE A BOBINER.
La présente invention se rapporte à des machines à bobiner pour l'enroulement, dans la fabrication des conden- sateurs, de bandes alternées sous forme de rouleaux, faits de clinquante ou de matières isolantes, et à pour but principal de simplifier l'enroulement de ces bandes, tout en assurant un déchet réduit au minimum et un accroissement de la vitesse de production.
Jusqu'à présent, dans la fabrication des rouleaux pour condensateurs, formés de clinquant et de papier ou autres matières isolantes, il a été de pratique pour l'opérateur de découper les bandes quand le rouleau est achevé et d'arracher les parties extrêmes des bandes de clinquant de manière qu'au- cune partie de ces bandes ne s'étendent au delà des extrémités des bandes de papier, car si une partie du clinquant dépassait les extrémités de l'isolant il y aurait danger que ces bandes de clinquant ne se touchent l'une l'autre et na forment ainsi
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des court-circuits dans le condensateur. Cela entraîne évidem- ment une perte de temps et une perte de matériel.
Suivant la présente invention, ces pertes sont évitées en perforant auto- matiquement le clinquant et en enlevant la partie de clinquant au delà de la perforation avant que les bandes de matières iso- lantes ne soient découpées, puis en coupant ces bandes iso- lantes en un point situé entre les extrémités des bandes de clinquant séparées.
L'invention est mieux comprise par la description suivante basée sur les dessins ci-joints qui montrent :
Figure 1, une vue latérale de la machine à bobiner;
Figure 2, une vue en plan de cette machine;
Figure 3, une partie de la machine montrant l'appa- reil à perforer le clinquant, cette figure se rapportant à une section faite suivant la ligne 3-3 de la fig. 2 ;
Figure 4, une autre partie de la machine montrant une position différente des mandrins;
Figure 5, un axe pour mandrin;
Figure 6, une vue, à une échelle agrandie, montrant la séparation des bandes de clinquant pendant le fonctionnement de la machine;
Figures 7,8 et 9, des parties détaillées du méca- nisme de perforation ; @ Figure 10, une vue arrière en élévation de l'em- brayage et du mécanisme moteur de la fig. 2 ;
Figure 11, une vue en section faite suivant la ligne 11-11 de la fig. 2 ;
Figure 12, une autre vue en section faite suivant la ligne 12-12 de la fige 2.
Le dessin montre une machine à bobiner pour conden- sateurs dans laquelle se trouve le mécanisme de perforation et de séparation des feuilles de clinquant, conforme à la
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présente invention.
La machine comprend un bâti 10 supportant un panneau vertical 11 sur lequel sont fixées huit tiges 12 à 19 servant de supports à des axes rotatifs 12 à 19 portant des rouleaux de feuilles de clinquant ou d'isolant tel que du papier. Les rouleaux 1, 2,3 et 4 sont des rouleaux de papier ou de matières isolantes, tandis que les rouleaux 90 et 91 sont des rouleaux de feuilles de clinquant. A l'extrémité opposée du bâti 10.par rapport au panneau, est fixé une butée 21 sur laquelle est montée, sur palier, une roue à main 22 qui agit comme un mandrin rotatif. Une pièce 62, fixée à la butée 21, maintient la roue à main en place.
Celle-ci est constituée par trois bras ou rayons 23, 24, 25 portant chacun un moyeu 26', 27', 28' sur lesquels peuvent tourner des douilles 26,27, 28 à travers lesquels passent des mandrins rainurés 29,30, 31 fixés à leurs douilles respectives (voir figs. 3 et 4). Chacune de ces douilles est libre de tourner sur son moyeu 26', 27', 28' (voir fig. 2) et à l'extrémité arrière de chacune de ces douilles est fixé un pignon denté 140, 140', 140" ainsi qu'un collier pourvu d'une goupille motrice 33 montrée sur la fig. 2.
Une tige 34 pourvu d'une tête 35 (voir fig. 5) peut être placée dans la rainure de chaque mandrin pour maintenir les bandes assemblées de clinquant et de papier par couches entre la tige et la rainure, de manière qu'elles s'enroulent sous forme de rouleaux quand le mandrin tourne, ainsi qu'il est montré fig. 3.
Un dispositif moteur est prévu pour actionner les mandrins. Celui-ci comprend une poulie motrice 36 (fig. 2) fixée à un embrayeur 37, la poulie et l'embrayeur pouvant librement tourner sur un arbre 38 qui est monté sur paliers dans le bâti 10. L'arbre 38 est fileté en 39 sur une certaine partie à une de ses extrémités, tandis qu'à son autre extrémité il porte un engrenage conique 40. Un organe embrayeur 37', fixé à l'arbre 38,
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est adapté pour s'embrayer avec l'organe 37, de manière que quand l'organe 37' est amené en contact avec l'organe 37, l'arbre et l'engrenage conique 40 tournent.
Dans le but d'a- mener en contact les organes embrayeurs, un levier 9 est prévu qui, lorsqu'il est actionné, fait tourner un levier 8 contre une butée 7 fixée sur le bras 71 de manière à déplacer les pièces 37', 71, 72 et 70 vers la gauche (fig. 2).
Comme montré fig. 2, un autre arbre 41 est monté au moyen de palier sur la paroi verticale du bâti 10, cet arbre 41 portant à l'une de ses extrémités un engrenage conique 42 en contact avec l'engrenage conique 40, tandis qu'à son extrémité opposée, l'arbre 41 porte un collier 43 muni d'une goupille 44 qui, lorsque la roue à main 22 est dans la position montrée figures 1 à 3 vient en contact avec la goupille 33 du mandrin, ce qui permet d'actionner celui-ci et d'enrouler les bandes de clinquant et de papier sous forme de rouleaux pour condensateurs.
On a prévu,,conformément à l'invention, un perfo- rateur automatique 46 pour bandes de clinquant (montré en section sur les figures 3 et 4), lequel perfore les bandes aux points voulus, de sorte que la bande se sépare quand une tension est appliquée aux deux cotés de la perforation, suivie par le découpage de la bande de papier de la manière ci-après décrite. La perforation 46 comprend deux blocs d'extrémités 47 et 48 réunis aux parties, supérieure et inférieure, par des barres 49 et 50. Le perforateur est maintenu par un bras 48' staché au bloc 48, une goupille 78, fixée au bâti 10, passant à travers un trou du bras 48', et ce bras 48' est fixé à la goupille 78 par une vis 79.
Deux tiges rotatives 51 et 52 s'étendent entre les blocs d'extrémité, ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 3, chacune état pourvue entre ses extrémités d'une plaque 53 ou 54, chacune d'elles ayant des dents perfora-
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trices 55 attachées pour pénétrer dans les trous 56 des plaques
57 et 58, qui sont fixées entre les blocs d'extrémité 47 et 48.
La fig. 7 montre en détail l'assemblage des plaques 53 et 54 avec leurs tiges. La fig. 8 donne en détail la plaque fixe 57 tandis que la fig. 9 montre la plaque fixe 58. La tige 51 porte à une extrémité un levier 59 et la tige 52 porte semblablement un levier 60 qui se trouve sous le levier 59 et peut glisser sous celui-ci. Le levier 60 porte un bras 61 qui supporte à son tour des plaques 61' s'étendant horizontalement et sont adaptées pour manoeuvrer automatiquement et faire tourner les tiges 51 et 52 de manière à abaisser les dents 55 dans les trous 56 perforant ainsi les bandes de clinquant au moment voulu le long de la ligne des dents perforatrices.
Ainsi qu'il est représenté aux figures 1,2, 3 et
4, on a attaché à la pièce 62 de la butée 21 une barre 63 pour- vue à une extrémité d'une lame 64 qui fonctionne pour couper les bandes de papier après que le clinquant a été perforé et rompu.
Pour déterminer la quantité de bandes de papier et de clinquant pouvant être enroulées sur le mandrin avant que les opérations de perforation et de coupure n'aient lieu, on a prévu un mécanisme montré fig. 2 destiné à compter le nombre de tours effectués par le mandrin. Ce mécanisme est décrit dans le brevet américain 2. 166.852. Il comprend un demi-écrou
65 pouvant pivoter et glisser sur un de ses côtés sur une tige
72 et placé sur l'arbre fileté 39, de manière que quand cet écrou est engagé sur l'arbre rotatif, il se déplace vers la droite jusqu'à ce qu'il atteigne une butée 66 fixée à une barre 67. Celle-ci présente à son extrémité un doigt 67' qui frappe un bec 69 disposé pour engager une pièce 70 placée à l'extrémité de l'arbre 39.
Cette pièce 70 est fixée rigidement à la barre 72 dont l'autre extrémité est attachée à un bras 71
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portant le palier sur lequel repose l'embrayeur 37'. Quand la butée 66 est en contact avec l'écrou 65, le bec 69 est soulevé de la pièce 70 permettant à cette dernière d'appuyer vers la droite, d'après la disposition de la fig. 2, sous l'action d'un ressort de compression 73, ce qui libère les embrayeurs 37 et 37', de telle sorte que le mandrin s'arrête. En même temps, par suite du dégagement de la surface inférieure de la pièce 70 du bloc 75' placé sur la barre 75, le ressort 74 peut soulever la barre 75 qui soulève l'écrou provoquant son dégagement de la tige filetée 39. L'écrou pivote sur la barre 72 et est ramené au repos par l'action du ressort en épingle à cheveux 76.
Quand le demi-écrou a repris sa position initiale, la barre 80, qui lui est attachée, frappe en passant les plaques 61' qui sont attachées au bras 61 du mécanisme de perforation ; car le demi-écrou est maintenant poussé vers le bras 61 par la barre 75. L'action de la plaque 61 fait tourner les arbres 51 et 52 de manière à produire une ligne de perforations dans les bandes de clinquant qui se trouvent sous les dents. Les arbres 51 et 52 s'abaissent alors vers la position de non perforation sous l'action du poids des bras 59 et 60.
On a prévu un mécanisme de freinage pour la rota- tion des rouleaux de clinquant 90 à 91. Ce mécanisme montré fig. 1 comprend une tige 92 pivotant sur un axe 93 fixé au bâti,,et reliée par une tige de connexion 92' à la tige à cliquet 94 qui pivote sur l'axe 84. Sur les axes 13 et 17, sur lesquels se trouvent les rouleaux de feuilles de clinquant 90 et 91, sont montées des roues à rochet 87 et 88 disposées pour engrener avec les dents 85 et 86 de la tige 9.4. L'arrange- ment est tel que quand la roue à main 22 tourne, le moyeu 27' vient en contact avec la'partie 95 de la tige 92, ce qui permet au ressort 82 de pousser les dents 85 et 86 en contact avec les dents des roues 87 et 88, ce qui arrête la rotation des
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rouleaux de feuilles de clinquant.
Quand le moyeu 26' agit sur la partie 95 de la tige 92, les dents sont libérées, ce qui permet aux rouleaux de feuilles de clinquant de tourner à nouveau.
On a aussi prévu une roue 141 en partie dentée, fixée sur l'axe 21 et dont les dents sont enlevées sur un secteur d'environ 120 degrés, ainsi qu'il est montré figures
3 et 4. Cette roue est en contact avec deux des pignons dentée
140, 140', 140" fixés rigidement sur les douilles 26,27 et
28 des mandrins 29, 30 et 31. Quand la roue à main 22 est action- née dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une montre, le pignon 140" engrène avec la roue 141 et fait tourner le mandrin 31. Les premières dents de la roue 141 sont placées de manière que les pignons dentés ne sont pas en contact avec cette roue et peuvent tourner librement dans la position d'en- roulement.
Pour faciliter la fourniture des bandes de clin- quant sur les mandrins, on a prévu un mécanisme comprenant des roues libres 160 et 161 montrées sur les fig. 1 et 2, la roue 160 étant maintenue en contact par friotion avec le rouleau de feuilles de clinquant 90 et le rouleau de papier 2, tandis que l'autre roue 161 est maintenue en contact par fric- tion avec le rouleau 91 de feuille de clinquant et le rouleau de papier 4. La roue supérieure est montée sur palier à l'extrémité d'un bras 162 dpnt l'extrémité opposée pivote sur le levier 163 dont une extrémité pivote sur l'axe du rouleau 2 tandis que l'autre est pourvue d'un poids 164 amenant la roue libre à rester fermement sur les rouleaux 90 et 2. Par cet arrangement la roue libre est toujours maintenue au même contact à friction défini avec chacun des rouleaux 90 et 2.
La roue au repos inférieure est de même montée sur palier à l'extrémité inférieure du bras 161 dont l'extrémité supérieure pivote sur le bout du bras de levier 166 monté sur
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palier sur l'axe du rouleau 4. L'extrémité opposée de ce levier 166 porte un poids 167 qui pousse toujours la roue au repos contre les deux rouleaux 4 et 91.
Quand les rubans de matière isolante sont attirés, les roues au repos 160 et 161 tournent et tendent à faire tourner les rouleaux de clinquant avec lesquels les roues au repos sont en contact. Cet arrangement facilite la fourniture des rubans de clinquant en provoquant la rotation des rou- leaux 90 et 91 quand les dents 85 et 86 engrènent. Cet arran- gement pour la fourniture de clinquant est bien connu et est décrit dans le brevet américain 2. 228.764.
Dans le fonctionnement de la machine, l'opérateur amène les bandes sur l'axe 201 placé sur le panneau et sous l'axe 202. Il conduit ensuite les bandes de clinquant 100 et 101 sous les plaques 53 et 54 du perforateur 46, ainsi que cela est montré fig. 3 et les bandes de papier 102, 103, 104, 105 à travers le dispositif 46, le papier 102 passant sur la plaque 53, les papiers 103 et 104 passant sous la plaque 57, et le papier 105 passant sous la plaque 58, ainsi qu'on peut le voir sur les figures 3 et 4. Ces couches de bandes traversent alors les rainures du mandrin 31, et la tige 34 est insérée dans la rainure et dans l'extrémité de la douille 28 pour les maintenir. L'extrémité extérieure du mandrin se loge dans l'espace 35' de la pièce de tête 35 (voir fig. 5).
Le levier de démarrage 9, connecté à la pièce 71, est alors actionné pour amener en contact les embrayeurs 37 et 37', et pour abaisser la barre 75 par le chevauchement de la pièce 70 et du doigt 75" sur le bloc 75'. Les arbres 38 et 41, ainsi que le mandrin 31, tournent, provoquant l'enroulement du rouleau du condensateur. Le demi-écrou 65, qui avant la rotation de l'arbre 38 occupait sa position de repos montrée fig. 2, se meut vers la droite sur l'arbre 38, et après un nombre déterminé
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de rotations du mandrin, le demi-écrou 65 frappe la butée 66, ce qui meut la barre 67 vers la droite et soulève le bec 69 de la pièce 70, amenant ainsi l'embrayeur 37' de s' éloigner de l'embrayeur 37.
Cela arrête le mouvement de rotation du mandrin tout en amenant la barre 75 à soulever le demi-écrou 65 qui se déplace vers la gauche, de sorte que immédiatement le bras 61' du perforateur est frappé par la barre 80, amenant les deux bandes de clinquant 100 et 101 a être perforées par le mécanisme prévu à cet effet.
Aussitôt après l'opération de perforation, les plateaux perforateurs sont mus en arrière vers leurs positions initiales par suite du poids des bras 59 et 60. L'opérateur saisit alors la roue à main, actionnant le bec de commande 170 pour repousser la goupille 171 des dents de la roue à main, et tourne celle-ci en sens inverse du mou- vement des aiguilles d'une montre suivant la figure 1, pour une valeur de 120 degrés, de manière à amener le mandrin voisin 30 en relation d'opération avec l'arbre 41 où il est maintenu en position par la goupille 171.
Après que la roue à mains 22 s'est mise à tourner, le pignon denté 140" engrène la roue dentée 141, faisant ainsi tourner le mandrin 31, et la feuille perforée est poussée et amenée vers la position d'enroulement du mandrin voisin. Le moyeu 27' quitte alors la barre 95, et le ressort 82 fait tour- ner le levier 94 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, vers le pivot 84 de sorte que les dents 85 et 86 engrè- nent respectivement avec les roues 87 et 88 qui sont fixées rigidement sur les axes des feuilles de clinquant.
Ainsi, quand l'opérateur a tourné la roue à main, par exemple d'environ 60 degrés de la rotation de 120 degrés, vers la position du mandrin voisin, les axes des feuilles de clinquant sont arrêtés par le frein, et les feuilles de clinquant n'étant plus fournies, se brisent le long de la ligne de perforation qui a été créée.
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Comme -la roue à main continue à tourner pour achever la rotation de 120 degrés, les bandes de papier continuent à être poussées, de manière qu'elles recouvrent les mandrins suivants, et les extrémités rompues du clinquant se séparent d'une certaine distance dans les bandes de papier. La figure 4 montre la position de la roue à main au moment où le clinquant est rompu en 130.
Comme l'opérateur continue à actionner la roue à main pour achever les 120 degrés, les extrémités des feuilles de clinquant 100 et 101, séparées aux perforations, prennent les positions montrées fig. 6, et pendant cette rotation de la roue à main, le mandrin qui a justement été enroulé continue à tourner dans la direction de l'enroulement par suite de l'engre- nage du pignon 140" avec la roue 141, de manière à continuer l'enroulement des feuilles de clinquant séparées et les feuilles de papier ou d'isolant non coupées.A la fin de la rotation de 120 degrés, les bandes isolantes tiennent en contact avec le couteau 64, ainsi qu'il est montré fig. 6. Ce couteau est adapté pour découper le papier environ à mi-chemin entre les extrémités séparées des bandes de clinquant.
Une bande peut être collée sur le rouleau pour maintenir les rubans sur le mandrin enroulé.
Des bornes peuvent être attachées aux feuilles de clinquant du condensateur. Si les rouleaux de feuilles de clinquant 90 et 91 sont placés sur leurs axes'de manière 'que le bord d'une feuille de clinquant s'étende au delà du bord des feuilles de papier, et que le bord opposé de l'autre feuille de clinquant s'étend au delà du bord opposé des feuilles de papier, le rouleau pour condensateur est formé avec les bords des feuilles de clinquant dépassant les deux extrémités du rou- leau; de sorte que les bornes conductrices peuvent être facile- ment soudées à ces parties des feuilles de clinquant.
Puisque les bandes de feuilles isolantes et de
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clinquant s'étendent sur le mandrin voisin 30 à la fin de la rotation de 120 degrés, il est seulement nécessaire pour commencer la formation d'un nouveau rouleau de condensateur, de placer la goupille dans une rainure du mandrin -,- avant le découpage des bandes de papier. Alors après le découpage, le rouleau sur le mandrin 30 est enroulé de la manière déjà décrite pour le mandrin 31, puisque le mandrin 30 est maintenant en relation de fonctionnement avec l'arbre 41.
On doit noter que quand le mandrin 30 arrive à la position d'enroulement pendant que la roue à main tourne, son axe moteur 33 engage une came mobile 200 qui tqurne avec l'axe 33 vers le sommet de la roue à main, de manière que quand l'axe quitte la surface de la came, il a placé le mandrin avec la rainure vers le haut, prête à recevoir les bandes de papier et de clinquant pour l'enroulement suivant. Immédiatement avant que le mandrin n'atteigne la position d'opération en relation avec son arbre moteur 41, le verrou 200 retombe à la position montrée fig. 1 prêt à agir sur l'axe moteur du mandrin voisin quand la roue à main est à nouveau tournée.
Par suite des manoeuvres automatiques de perfora- tion et de séparation des feuilles de clinquant, ainsi que du découpage des feuilles de papier, le travail nécessaire jus- qu'à présent pour assurer que les extrémités des feuilles de clinquant se trouvant bien dans les limites du papier est éli- miné. De même la perte de matière, impossible à éviter dans la fabrication actuelle, est supprimée. Par l'emploi du perfo- rateur en connexion avec le frein pour le rouleau de clinquant, on a trouvé que le rendement de la machine est fortement amé- lioré. On doit aussi noter qu'en raison du fait que le clinquant est perforé et non découpé, il n'est pas étiré quand il s'agit de le découper à la longueur voulue, puisque les perforations effectuées p ermettent de le séparer sans exercer aucune traction.