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La présente invention concerne des bobineuses mécaniques pour la fabrication de bobinages de moteurs, génératrices et autres appareils électriques, et concerne spécialement une bobineuse de stator entièrement automatique, à.faible inertie et économique convenant particulièrement à la fabrication des moteurs monophasés des plus petites dimensions La présente invention constitue un --perfectionnement de la machine décrite dans le brevet américain n 2.445.937 du 27 juillet 1948.
Une caractéristique originale de la présente invention consiste en l'utilisation d'un mécanisme de commande par chaîne, ou de bobinage par chaîne, ou équivalent, servant à la fois à imprimer un mouvement de va' et vient et un mouvement d'oscillation
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à une longue aiguille creuse, rectiligne d'alimentation du fil portant un court bec latéral de sortie du fil servant à.déposer le fil dans les encoches destinées à recevoir les côtés de bobine.
Des moyens peuvent être prévus pour bobiner des enroulements de pas différents, dans des paires d'encoches différemment espacées, en ayant recaurs à un. extenseur de chaîne, un abaisseur-de chaîne ou un ensemble de commande par chaîne oscillant.
Une autre particularité de l'invention consiste en l'uti-, lisàtion de plusieurs broches escamotables de guidage du fil qui guident le fil dans son encoche pendant le bobinage et s'avancent et s'escamotent automatiquement en synchronisme avec les mouvements du bec de décharge de fil, à l'effet de guider convenablement le fil pendant'qu'il se dépose dans l'encoche, les broches s'esca- motant ensuite pour permettre au fil d'être retendu de manière à donner la forme, voulue aux têtes de bobine à une extrémité pendant que le fil s'enroule autour des têtes de bobine à'l'autre extrémité#
Deux de ces broches de guidage de fil se trouvent en alignement avec chaque ouverture d'encoche dans laquelle le fil doit être déposé,
' ces broches alignées se terminant, de préférence.par une tête arrondie appliquant le fil vers le bas dans le fond de l'encoche au moment de sa pose, ce qui permet de supprimer un inconvénient commun à toutes les bobineuses de stator en général. Avec cette forme de dispositif de guidage de fil, il est souhaitable d'imprimer' à l'extrémité du bec, un mouvement complexe, grâce auquel l'extré- mité du bec décrit, aux extrémités de sa course aller-retour, un mouvement plus large qui permet au bec d'éviter les broches de guidage de fil en alignement avec les encoches, tandis que l'extré- mité' du bec décrit un mouvement correspondant au même pas que celui de la paire d'encoches espacées du noyau de stator quand l'extré- mité du bec avance et recule à l'intérieur du noyau de stator.
Un autre but de la présente invention consiste à procurer un dispositif de retenue des têtes de bobine escamotable prenant pied en un point extérieur par rapport au plus grand diamètre des
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têtes de bobine de l'enroulement réalise, par opposition, à l'uti- lisation, courante jusqu'ici, de forces fixes, prenant pied dans des encoches de stator intermédiaire, pour le bobinage et la confor- mation des têtes de bobine de chaque enroulement, au cours de l'or- pcration. Ce problème des moyens de retenue des têtes de bobine a constitua dans le passée une grandedifficulté,
du fait que la traction combinée d'une centaine ou de deux.cents fils constituant la bobine de stator d'un petit moteur crée une force considérable tendant à tirer les dispositifs de retenue des têtes d.e bobine de la bobineuseradialement vers l'intérieur, loin de leurs positions correctes. Une forme préférée du dispositif de retenue de tête de bobine escamotable de la présente invention consiste en plusieurs crochets de retenue de tête de bobine escamotables, ou en deux crochets escamotables et une broche escamotable, à chaque extrémité de l'enroulement bobiné.
L'invention a aussi pour but de procurer un dispositif automatique de saisie et de sectionnement du fil, qui saisit et coupe le fil quand la bobineuse a déposé la quantité de fil cor- repondant à une seule longueur, de façon que l'extrémité saisie du fil, sortant du bec, soit prête pour l'opération de bobinage suivante, quand le bec est à nouveau mis en mouvement.
Comme, dans toute bobineuse, le temps nécessaire au bobinage mécanique de cent ou deux cents spires d'un enroulement est court comparé au temps nécessaire pour des opérations manuelles, il est bien utile, au point de vue d'économie de temps, de prévoir un disposi- tif grâce auquel la machine saisit automatiquement et maintient le fil au moment de son sectionnement, de façon que l'opérateur ne doive pas sectionner manuellement le fil ou a ttacher manuelle- ment l'extrémité du fil sortant du bec à un support fixe quelconque en vue de l'opération de bobinage suivante.
Ce dispositif automati- que de saisie et de sectionnement du fil, dans les machines à bobiner, paraît être nouveau pour la simple raison qu'un dispositif de ce genre doit avoir des parties pouvant se rapprocher et s'écarter
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de manière à laisser une grande ouverture pendant le bobinage propre afin que ces parties ne gênent pas cette opération.
Ceci est conforme à un des buts généraux de la présente invention qui consiste à procurer une bobineuse permettant de supprimer toutes les opérations manuelles possibles, qui sont tou- jours lentes, et de faciliter les opérations manuelles qui ne peuvent pas être exécutées par la machine, comme le montage, le démontage, 'et la mise au point des étalonnages nécessaires et des réglages des différents moteurs.
=¯)µ'invention consiste dans les parties, combinaisons, as- semblages et procédés de fonctionnement décrits ci-après et repré- sentés, assez schématiquement, aux dessins simplifiés ci-annexés, servant à faire ressortir clairement les principes du fonctionne- ment plutôt qu'à donner les formes constructives précises et les dimensions des différentes parties utiles des machines représentées
La figure 1 est une vue perspective d'une forme simple de mécanisme de commande à chaîne pour le mouvement de va-et-vient et d'oscillation d'une aiguille dont le bec avance et recule à l'intérieur:de 1.'alésage d'un noyau de stator.
La figure 2 est une coupe verticale des parties de machi- ne représentées à la figure 1, le plan de coupe étant indiqué en
II-II sur la figure 4.
La figure 3 est une vue en plan du même mécanisme avec l'abaisseur de chaîne en plus, lenoyau de stator étant représen- té en coupe, suivant la ligne III-III de la figure 4.
La figure 4 est une vue partielle en bout de la machine, prise de 1'extrémité gauche du noyau de stator sur les figures 1,
2 et 3, le bec étant ramené en son point extrême arrière.
La figure 5 est une coupe partielle, à échelle légère- ment agrandie, montrant le fonctionnement des crochets de retenue escamotables des têtes de bobine, le plan de coupe étant indiqué approximativement en V-V de la figure 4.
La figure 6 est une vue en plan, à grande échelle,...de dessus, des parties inférieures développées de l'alésage du
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noyau de stator de la figure 5, montrant le fonctionnement du dispositif de guida.ge de fil à va-et-vient, du dispositif de retenue escamotable de tête de bobine, et du dispositif de sai- sie et de sectionnement du fil,le tout représenté assez schéma- tiquement et étant vu d'un cylindre correspondant approximative- ment à la ligne en traits de chainette VI-VI de la figure 5.
La figure 7 est une coupe transversale partielle de la machine, montrant le dispositif de saisie et de seetionnement du fil ainsi que le dispositif de guidage du fil, le plan de coupe étant indiqué en VII-VII à. la figure 6.
La figure 8 est une coupe partielle de la machine, montrant le dispositif de retenue des têtes de bobine, le plan de coupe étant indiqué par la ligne VIII-VIII de la figure 6.
La figure 9 est une vue en plan d'une chaîne d'entraine- ment comportant un dispositif de réglage de l'écartement de ses deux côtés, permettant d'adapter la machine au bobinage d'enroulé- ments de pas différents.
La figure 10 est une vue de profil d'une commande par chaîne du type oscillant, dans laquelle le mécanisme à chaîne est doté d'un mouvement oscillant par rapport à l'axe de l'ai- guille, aux extrémités des courses aller et retour respectivement de l'aiguille, de manière à adapter la bobineuse au bobinage d'enroulements de pas différents, et
La figure 11 est un schéma indiquant la modification d'écartement introduite par le dispositif de réglage de la figure
10.
Les figures 1 à 4 représentent une partie d'une bobineuse simple destinée à bobiner un enroulement 13 occupant deux encoches espacées 31 et 34 sur la face intérieure 14 d'un noyau de stator feuilleté aimanta.ble 15 d'un petit moteur ou semblable monté sur un mandrin convenable 16 (figure 5) ou un support semblable;
La machine utilise une longue aiguille rectiligne creuse d'ali= mentation du fil 17, dans laquelle un ou des fils émaillés
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ou autrement isolés passent, étant déroulés d'un dévidoir 18 et passant par un court bec latéral de décharge du fil 19 porté par l'aiguille 17, près de l'extrémité avant de celle-ci.
L'aiguille 17'comporte un bras intermédiaire, latéral 20 et deux longs coussinets rectilignes 21 et 22 disposés respectivement en avant et en arrière du bras 20.
Un support 23, constitué, par exemple, par deux paliers largement espacés 24 et 25, est prévu pour le mouvement de va-etvient et la rotation des coussinets 21 et 22 de l'aiguille 17.
Ce support de coussinets 23 se trouve d'un côté du noyau 15, de façon que le bec 19 puisse accomplir un mouvement de va-etvient à l'intérieur de l'alésage 14 d'une manière décrite ci-après.
Une particularité de la présente invention réside en l'utilisation d'un mécanisme de commande à chaîne 26 permettant à l'aiguillé 17 d'accomplir alternativement une course aller avec le bec se trouvant dans une position correspondant à l'encoche d'un côté de bobine, par exemple l'encoche 31, et une course retour avec lebea se trouvant dans une position correspondant à l'encoche de l'autre côté de bobine, par exemple l'encoche décalée dans le sens circonférentiel 34, de façon que le bec se déplace entre un point au-delà du côté le plus rapproché du noyau 15 et un point audelà du côté le plus éloigné du noyau, et retour.
Ce mécanisme de commande à chaîne 26 est disposé entre les plans transversaux.des deux paliers de guidage 24, 25 et comprend une double chaîne à galets 27, ou un autre dispositif de courroie flexible sans fin, passant sur deux pignons espacés, de même dimension et à axes parallèles 28 et 29. Un des tourillons de la chaîne 27 porte une broche d'entraînement 30 dirigée latéralement par rapport à la chaîne et pénétrant dans une coquille sphérique 32 (figure 2) creusée dans le bras 20 de l'aiguille 17. Un des pignons 28, est entraîné par un dispositif de commande convenable symbolisé par une poulie à gorge 33 (figure 2).
De cette manière, quand la chaîne 27 tourne autour de ses
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pignons 28 et 29, la broche d'entraînement 30 déplace et guide le bras 20 de l'aiguille 17, de façon à communiquer, à cette dernière, son mouvement double de va-et-vient et d'oscillation permettant au bec d'avancer à l'intérieur ou dans le voisinage d'une encoche, comme l'encoche 31, et de revenir à l'intérieur ou dans le voisinage d'une autre encoche, comme l'encoche 34.
Si cela est possible, le bec 19 aura une longueur suffisante, comme la figure 4 le montre, pour que le bec, une fois amené dans la position angulaire voulue, passe par l'ouverture étranglée de l'encoche dans laquelle le fil est déposé ; ceci est impossible, le bec peut être plus court comme représenté à la figure 7, de manière à. ne pas pénétrer réellement jusqu'à l'intérieur de l'encoche, mais, dans ce cas, un autre moyen doit être prévu pour guider proprement le fil dans l'encoche voulue.
Il va de soi que la machine de la présente invention est prévue pour bobiner des enroulements dans des encoches écartées, quel que soit le pas du bobinage et quel que soit le nombre voulu d'encoches du noyau de stator- Le noyau représenté comporte 36 encoches, toutes ces encoches étant parallèles à l'axe de l'alésage 14. Comme il est représenté, l'axe de l'aiguille 17 coïncide avec celui de l'alésage 14, mais il va de soi que l'axe de l'aiguille peut se trouver au-dessus de l'axe de l'alésage et, dans ce cas, l'angle d'oscillation de l'aiguille est plus petit.
En général, l'axe de l'aiguille est parallèle à la. ligne médiane entre les côtés de la bobine 13..Il est évident que les encoches, comme les encoches 31 et 34, peuvent se trouver de biais et, dans ce cas, ou bien l'aiguille 17 est mise de biais de la même manière, ou bien l'aiguille reste parallèle à l'axe de l'alésage tandis que le mécanisme de commande à chaîne 26 est disposé de biais ou d'une autre manière permettant au bec de parvourir le chemin voulu à l'intérieur du noyau de stator.
Dans toutes les machines à bobiner,il faut prévoir l'une ou l'autre forme de dispositif amovible de retenue des têtes de bobine servant à maintenir provisoirement les têtes de la bobine 13 pendant l'enroulement. Par exemple, dans le brevet amé-
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ricain précité n 2.445.937, il est prévu un calibre rigide d'une forme convenable qui, non seulement définit la forme précise des têtes de ,bobine, mais guide, ' en outre, le fil pendant le bobinage et force ce fil à glisser dans la partie du calibre de maintien des têtes, de bobine.
Quoiqu'un calibre rigide de ce genre puisse être utilisé avec le mécanisme de commande à chaîne de la présente invention, il est plus intéressant, dans certaines opérations de bobinage... d'utiliser un type différent de dispositif amovible de retenue des têtes de bobine pour maintenir provisoirement les têtes de bobine pendant l'opération de bobinage.
Comme représenté aux figures 5,6 et 8, la présente invention procure une paire de crochets étroits, recourbés et escamo-' tables 35, 36 (ou 35' 36'), pour maintenir provisoirement chacune des têtes de bobine pendant l'enroulement de la bobine par la ma- chine. Comme les figures 5 et 8 le montrent, ces crochets sont disposés, dans des encoches de blocs 38, de façon à être dirigés intérieurement dans la direction de l'axe du noyau ou de la ligne centrale axiale du noyau, tout en restant à une distance convena- ble des côtés ou extrémités respectives du noyau, cette distance étant fonction du degré de tassement voulu pour les têtes de bo- 'bine, comme les figures 5 et 6 le montrent.
L'écartement circon- férentiel des crochets de chaque paire, comme les crochets 35 et 36 de la figure 6, est tel que ces crochets se trouvent légèrement à l'intérieur par rapport à la course aller et la course retour de l'extrémité de décharge du bec. Comme la figure 8 le montre, ces crochets, comme les crochets 35 et 36, occupent des plans axiaux, radiaux passant par les axes de symétrie des dents 39 et 41 du noyau de stator qui bordent intérieurement les encoches 31 et 34 dans lesquelles le fil est déposé.
Ces crochets courbes 35, 36, 35' et 36' restent en place pendant toute la durée de la ou des opérations de bobinage et, dans certains cas, ils restent, en outre, solidaires du mandrin porte-noyau 16 quand ce dernier est retiré de la machine avec le bobinage achevé, afin que les bobines restent en place jusqu'au moment de l'introduction des cales de fermeture
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des encoches (non représenté).
Un moyen doit, être prévu pour enlever ces crochets de retenue des têtes de bobine 35, 36, 35' et 36', à un certain moment après la fin de l'opération de bobinage. Comme les figures 5 et S le montrent, le dispositif d'escamotage des crochets représente a la forme d'une petite roue dentée 24 qui peut être entraînée, par exemple, par une roue dentée plus grande 43 (figure 8) pouvant être mise en mouvement, au moment voulu, par un piston à ressort de rappel PC8 ou PC9 actionné par l'ouverture et la fermeture d'une vanne à air comprimé V8 ou V9, comme représenté à la. figure 8.
Il va de soi que la machine de la présente invention peut être utilisée pour bobiner des enroulements concentriques, des enroulements à un bobinage par pôle ou des bobinages à boucle.
Dans le cas de bobinages simples ou d'enroulements à bobines concentriques, il est souhaitable que les .têtes de bobines aient une forme générale rectangulaire obtenue par l'utilisation de deux crochets de retenue de têtes de bobine escamotables 35 et 36 (ou 35' et 36'), à chaque extrémité du noyau de stator 15, pendant l'opération de bobinage.
Dans le cas de bobinages à boucle, au contraire, il est courant et souhaitable que chaque tête de bobine ait une forme généra.le triangulaire; dans ce cas, il est prévu un troisième dispositif de retenue de tête de bobine escamotable étroit ou doigt
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de ;.aintien 44 disposé 8'p.?roxi;naivew.ent au centre entre les dispositifs deretenue ou crochets extérieurs 35 et 36 (ou 35' et 36'), corme les figures 6 et 8 le Montrent, ce troisième dispositif de retenue étant cependant plus écarta, dans le sens axial, du côté du noyau, comme représenté à la figure b, afin de donner, à la tête de bobine, une forme pointue.
Comme la figure 8 le montre, ce doigt de maintien de la tête de bobine 44 peut avancer ou reculer sous l'effet d'un dispositif convenable quelconque représentée à titre d'exemple, sous la forme d'un piston à ressort de rappel PC10 dont le fonctionnement est réglé
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par une v4nne à air comprime Vl0. z
La machine de la présente invention utilise donc des dispositifs de retenue de tète de bobine escamotables dont les bords latéraux se trouvent à l'intérieur des courses aller et re-
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tour du bie servant au dépôt du fil.
Cette forrie d'exécution est à t'opposÉ de, par exeaaple, un calibre rigide pour <tête de bobine qus's.rr exactement à hauteur du bord de l'encoche de la
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bobine,, da manière à guider le fil à l'intérieur de l'encoche et comporlant un dispositif de guidage extérieur forçant le fil
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ve le b dans le.fond des encoches dans lesquelles le fil est dépbsé. 8.i',.llextrémîté du bec de la machine de la présente inven- tion ne piètre pas à l'intérieur des ouvertures respectives des
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encoches.
Sia lesquelles le fil est déposé, il est nécessaire de prévoir Hibn ou 2' autre moyen pour amener le fil vers le has à i.irxélur des- ouvertures des encoches et, même quand le fil a été introduit dans ces ouvertures, il est nécessaire de prévoir un moyen de tirer chaque fil vers le bas jusqu'au fond de l'enco- che- dans laquelle le fil est-déposé.
.,-Une caractéristique intéressante de la présente invention consiste donc à procurer des moyens de guidage du fil représentés, aux figure,; 6 et 7, par des doigts ou broches escamotables ou à
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va-et-vLe4t Pl à P6 travaillant en cascade, ces doigts guidant non seulement le fil dans les encoches voulues au cas très fré- quent où les ouvertures des encoches sont trop étroites pour laisser passer'!'extrémité du b ec, mais tirant, en outre, le fil vers le bas dans le fond des encoches respectives, ceci dans tous les cas, même quand l'extrémité du bec peut pénétrer à l'intérieur des encoches.
Ces doigts Pl à P6 se trouvent dans des plans radiaux et,sont montés de façon à pouvoir avancer dans une position leur permettant de guider le fil dans les ouvertures des encoches où le fil -doit être déposé, et de façon à se retirer vers l'extérieur, en substance dans le sens radial, jusqu'en un point où la partie de tête de bobine du fil quitte le doigt et tombe en place à
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l'endroit voulu de la tête de bobine. Les doigts Pl à P6 peuvent être actionnés par tout moyen de commande convenable, et par exemple à l'aide de pistons à ressort de rappel PC1 à PC6, la figure 7 représentant uniquement les pistons PC1, PC? et PC3.
Les pistons PC6, PC et PC4 sont cachés respectivement par les pistons PC1, PC2 et PC3, en regardant dans le sens de la figure 7. Ces pistons d'actionnèrent des doigts PC1 à PC6 sont actionnes à l'aide de vannes air comprime respectives V1 à V6.
Les doigts de guidage du fil Pl et P3, d'un côté ou à une extrémité du noyau 15, et les doigts correspondants P6 et P4 à l'autre extrémité, sont séparés par un pas tels qu'ils mettent en alignement les parties de fil à loger dans les --encoches et les ouvertures des .encoches correspondantes 31 et 34 dans les- quelles ces parties de fil doivent être déposées. Les extrémi- tés de ces doigts se terminent par des renflements 45 qui, lors de l'escamotage des doigts, tirent le fil vers le bas dans l'en- coche jusqu'au moment où le fil passe au-dessus du ¯renflement et saute en place, venant occuper la position correspondant à la tête de bobine enroulée. Le dessin représente trois doigts esca- motables pour chacune des deux têtes de bobine.
Le troisième doigt P2 (ou P5) à chaque extrémité du noyau, se trouve approxi- mativement au centre entre les deux doigts extérieurs Pl et P3 (ou P4 et P6 suivant le cas), et ces troisièmes doigts P2 et P5 sont plus écartés axialement du côté du noyau, comme la figure 6 le montre. Ces doigts ou broches extérieures P? et P5 sont -utiles pour le soutien du fil non tendu, pendant le mouvement de l'aiguille de dépôt du fil. Ces six doigts P1 à P6 servent à con- former et disposer les têtes de bobine, ainsi qu'à rabaisser au mieux les côtés de bobine dans les fonds des encoches respectives du noyau de stator 15.
Sur la figure 6, la ligne en traits interrompus 46 repré- sente le chemin parcouru par l'extrémité du bec, à son entrée dans les ouvertures d'encoche. Il est à remarquer que cette tra- jectoire du bec'comporte deux parties parallèles relativement
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rapprochées dont l'écartement correspond au pas des encoches 31 et 34 dans lesquelles la bobine doit être déposée, tandis que les parties d'extrémité de la trajectoire 46 se déploient vers l'ex- térieur de manière à permettre, au bec, d'éviter les différentes broches Pl à P6.
Les différentes vannes V1 à V6 sont commandées de façon affaire avancer chaque doigt Pl à P6, à un certain mo- ment immédiatement avant que l'extrémité du bec atteigne le doigt considéré ën parcourant sa trajectoire 46, et de manière à le re- tirer à un certain moment après le passage du bec. Sans les par- ties rectilignes plus rapprochées de la trajectoire correspondant aux courses aller et retour du bec à l'intérieur de l'alésage 14, le bec 19 ne pourrait pénétrer par les ouvertures étroites des encoches 31 et 34, et certains autres moyens, comme les doigts
Pl, P3, P4 et P6, ou des moyens de guidage de fil équivalents, devraient être prévus pour amener le fil dans les ouvertures des encoches voulues.
-Quand l'extrémité du bec pénètre dans les encoches, il faut que 1-l'écartement entre les parties rectlignes de la trajec- toire 46 du bec corresponde au pas d'écartement des encoches 31 et 34, comme la figure 6 le montre, et, à cet effet, le mécanis- me de commande à chaîne de la figure 3 est pourvu d'abaisseurs de chaîne 47 ou de blocs de rabattement des côtésde chaîne qui rapprochent les parties rectilignes de la chaîne entre les deux pignons 28 .et 29, de manière que le bras d' actionnement 20 de l'aiguille 17 soit convenablement guidé afin que l'extrémité du bec parcoure exactement la trajectoire 46 représentée à la fi- gure 6.
Après être sorti de ou avoir dépassé à droite (voir figure 6) l'encoche 34, l'extrémité du bec s'écarte, en suivant une trajectoire circulaire, demanière à éviter la broche de guidage de fil P1, comme représenté en 51, tirant le fil après lui, comme représenteen 52. Le bec 19 passe ensuite successivement par les positions 53, 54 et 55, tirant toujours le fil après lui, comme
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représenté en 56, 57 et 58. Dans la position 55, le bec a contour- néla broche P3 et vient entamer la partie rectiligne de sa tra- jectoire 46, prêt à traverser (ou à passer au-dessus de) l'enco- che 31, de la droite vers la gauche, comme indiqué par les flè- ches de la figure'6.
Quand le'bec se trouve dans la position 55, le fil qu'il tire derrière lui occupe la position en traits pleins 58, contournant les trois broches Pl, P? et P3 de cette extrémité du noyau de stator 15.
Quand le noyau 19 se trouve aux environs de cette posi- tion 55 de la figure 6, ou immédiatement avant ou après que le bec, en mouvement, p énètre à l'intérieur du noyau 15, lepremier doigt de guidage de fil Pl de cette extrémité du noyau peut s'escamoter ou être ramené en arrière par rapport à l'axe du noyau
15 sous la commande de la vanne à air comprimé Vl (figure 7).
La figure 7 représente le doigt Pl à mi-chemin de son mouvement de retrait. Il est à noter que le renflement 45 du doigt tire le fil 58 vers le bas, dans le fond de l'encoche 34 dans laquelle le fil vient d'être déposé.
Peu de temps après que le bec a pénétré à l'intérieur du noyau, en se déplaçant de la droite vers la gauche sur la figure
6, la vanne à air comprimé V2 et'actionnée de manière à escamo- ter le doigt P2, après quoi c'est le tour de la vanne V3 qui retire le doigt P3 après que le fil s'est enroulé autour du doigt P4, la partie de fil 58 entourant ce doigt étant ensuite, le bec continuant à avancer, appliquée contre la partie de tête de bo- bine 59 de l'enroulement bobiné.
Quand le bec, dans son mouvement, sort du noyau 15 sur le côté gauche (voir figure 6), il décrit le mouvement qui vient d'être détaillé, autour.des broches P4, P5 et P6, le fil entourant finalement ces trois broches comme indiqué par la ligne en traits pleins 58'; ensuite, quand le bec rabattu retraverse le noyau 15 vers la droite, soit à l'intérieur soit au-dessus de l'encoche 34, les broches de gauche P4, P5 et P6 s'escamotent dans l'ordre décrit pour le$ broches Pl,P2 et P3, de façon. que
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la partie de fil 58' vienne s'ajouter à la partie de tête de bobine
59' .
Dans les cas fréquents où l'ouverture des encoches est trop étroite pour laisser le passage au bec, l'extrémité du bec doit rester au-dessus des ouvertures des encoches, le fil étant amené à l'intérieur des encoches à l'aide des broches pré- citées. Dans ces cas, après avoir évité les broches, le bec continue sa course, comme représenté en 54 à la figure 6, droit devant lui suivant une trajectoire plus écartée que celle corres- pondant au pas des'encoches dans lesquelles le fil est déposé et, pendant que le bec s'écarte latéralement aux extrémités, le fil doit être tendu sur les broches P3 et P4, ou P6 et Pl qui le guident à l'intérieur des encoches. Dans ces derniers cas, il n'est ni nécessaire, ni intéressant de faire suivre, par le bec, la trajectoire étroite représentée en 55 de la figure 6.
Il est à remarquer que les encoches 31 et 34 sont rapis- sées intérieurement d'une gaine isolante 60, habituellement en papier fort, qui dépasse légèrement chaque extrémité de l'enco- che, comme représenté à la figure 6.
Quoique, dans la description précédente, le bec 19 sui- ve sa trajectoire 46 de la figure 6 dans le sens anti-horlogique, il va de soi que le mécanisme de commande à chaîne est ou peut être capable de bobiner des enroulements de polarité opposée, ou des enroulements bobinés dans le sens opposé, comme décrit dans le brevet américain 2.445.937.
Quand le nombre de spires voulu de la bobine 13 a été déposé, le bobinage est automatiquement arrêté à l'aide d'un compteur convenable (non représenté), qui peut être semblable 'à celui décrit dans le brevet américain n 2.445.937, ou à l'aide de tout autre compteur de tours comme on en utilise en substance sur toutes¯les bobineuses.
Le bec 19 est immobilisé dans sa posi- tion de retrait extrême, comme représenté en 53 à la figure 6. ine 13 est achevée,ou quand plusieurs bobines ont
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été déposées dans différentes paires d'encoches du noyau de sta- tor, comme décrit dans le brevet américain n 2.445.937, c'est- à-dire quand il est temps de couper le fil venant de la bobineuse, ce sectionnement s'opère, de préférence, automa.tiquement de manière à réduire à un minimum le nombre des opérations manuelles qui sont toujours relativement lentes.
Le dispositif de sectionnement automatique du fil est représenté aux figures 6 et 7, le sectionnement se faisant quand le bec se trouve dans sa position de retrait extrême 53 représentée à la figure 6. Ce sectionnement du fil est réalisé par une lame tranchante ou couteau 61 qui est dirigé vers l'intérieur et fixé à un anneau de grand diamètre 62 monté, de façon rotative, à une certaine distance de l'axe du noyau. Pendant toute l'opération de bobinage, sauf les quelques premières spires, le couteau 61 est maintenu fort à l'écart latéralement, comme représenté par la po- sition en traits pleins du couteau de la figure 7, afin que ce dispositif ne vienne pas s'interposer sur la trajectoire du bec.
Une fois le bec immobilisé dans sa position de retrait extrême 53, l'anneau 62 est tourné de manière que le couteau 61 balaye tout le secteur d'opération jusqu'à une certaine distance au-delà de l'extrémité opposée de ce secteur, le couteau venant frapper le fil 56 (figure 6) qui relie toujours la bobine venant d'être achevée et le bec, et amenant ce fil dans certaines positions 63, 64 (figure 6), où le fil est retiré de la trajectoire 46 du bec, en vue d'une nouvelle opération de bobinage. Quand le fil se trouve dans les positions 63, 64 de la figure 6, le couteau 61, qui occupe maintenant sa position en traits interrompus des figures 6 et 7, dépasse l'arête coupante 65 d'un bloc 66 et applique fermement celui-ci contre une surface dentelée 67 du bloc 66 servant à immobiliser le fil.
Le fil 64, à 1 1 extrémité de la bobine 13, est maintenant sectionné à hauteur de l'arête tranchante 65, comme la figure 6 le montre, tandis que le bout du fil 63.' sortant du be.c est immobilisé contre la surface dentelée 67, dans la po- sition 53 où il est maintenu prêt à une opération de bobinage
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5" e¯ rnoutement de rotation de l'anneau 62 qui porte le cou teau, sOifat sous la commande de tout mécanisme convenable comme, à la figure .'7 une crémaillère 68 mise en mouvement par un piston à ressort 8. i.ppl PC7, sous la commande d'une vanne à air com- ' prim V. Li crémaillère 68 engrène les dents 69 de l'anneau 62, - de mao.iere 9. commu-aiauer le mouvement voulu à l'anneau.
¯ µ¯, ' -,très opérations décrites ci-avant de la machine de la p.réte 1Z3.tion sont résumées au tableau I, suivant donc chaque ligne horîzoiltale, marquée de 1 à 10, indique les différents stades del'opération.
' ¯ ¯, TABLEAU I.
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1. Début. dU!'o'6inage.
2 . Voir' tabau II.
'3. Arrêter Le bobinage après 5 spires.
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4. Acti=n-4-1 la vanne V7 de manière à retirer le couteau.
5. ReooBimena.èr le bobinage.
6. Après le nombre de spires voulu, arrêter le bobinage.
7. Faire le@ autres opérations nécessaires.
8. Avancer Le couteau par actionnement de V7.
9. aire les.autres opérations nécessaires.
10. A la fin, actionner V8, V9 et V10, de manière à retirer les dispositifs de retenue des têtes de bobine.
II est à remarquer que le rôle principal d'une bobineuse ne consiste pas à produire des bobinages de la meilleure qualité, parce que, jusqu'ici, aucune bobineuse mécaniaue n'a été capable de réaliser des bobinages dont la qualité se rapproche de celle des bobinages faits à la main, du fait que la bobineuse mécanique ne dépose pas les fils en lignes bien parallèles et ne remplit pas convenablement les fonds ni les parties supérieures des encoches de noyau destinées à recevoir les bobinages, du fait que le fil est exagérément tendu et que le revêtement isolant du fil et même
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parfois l- ,ine 60 tapissant les encoches sont fortement endommagés.
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Le rôle principal d'une bobineuse mécanique est le gain de temps, de manière pouvoir bobiner l'enroulement de stator d'un petit moteur électrique en une très petite fraction du temps nécessaire à faire ce bobinage à la main, afin qu'une seule machine puisse faire le travail de tout un atelier rempli d'un très grand nombre d'ouvriers, ce qui permet de bobiner économiquement des milliers de petits moteurs en un jour.
Par conséquent, d'une façon générale, les opérations successives de la bobineuse de l'invention sont commandées automati- que-ment à l'aide de dispositifs de commande automatiaues préparés ou réglés à l'avance, par exemple suivant le programme donné par le tableau I ci-avant. Les détails de cette commande automatique ne sont pas de première importance et il suffit de dire qu'il faut disposer de moyens convenables pour effectuer automatique- ment, comme indiqué, les opérations successives. Un équipement automatique de ce genre permettant d'effectuer d'autres séries d'opérations est bien connu et est décrit, à titre d'exemple, dans le brevet américain n 2.445.937 précité.
En se référant au tableau I, l'opération de bobinage débute, cornue indiqué par la ligne 1, en immobilisant l'extrémité 63 du fil de la figure 6 à l'aide du mécanisme de sectionnement et d'immobilisation du fil 61, 66. Quand l'opération de bobinage est commencée, le bec 19, en se déplaçant, déroule et guide le fil de manière à enlever progressivement une plus grande longueur de fil du dévidoir 18, et plusieurs spires sont successivement déposées, comme indiqué par la ligne 2 du tableau I.
Les détails de la ligne 2 du tableau I sont donnés au tableau II qui repré- sente, à titre d'exemple, une série d'opérations de va-et-vient des broches de guidage de fil Pl à P6 oui sont synchronisées à l'aide du mécanisme de commande à chaîne 26, et correspondant au bobinage d'une spire.
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TABLEAU 'lui.
PGRA. D'0f A ION DE VA-1T-VIENT, D0N'ÎE A TITRE D'EXEMPLEE 'DS8 BMÙ=- D.E GUIDAGE DE FIL PI à P6. z- Ac ti er les vannes Vl à V6 de manière à avancer Chaque broche iédiatement avant que le bec arrive 3 sa hauteur.
2.- Acton-er la Vanne Vl de manière à retirer la broche Pl immédïatemmt avant que le bec ne pénètre dans le noyau.
3%- Actofmer la vanne V2 de manière à retirer la broche P2 peu de temp après que le bec a pénétré à l'intérieur du noyau.
4.- .e -iner la vanne V3 de manière a retirer la broche P3 avant que le bec n'arrive à hauteur de la broche PA.
5.- Actionner la vanne V4 de manière à retirer la broche P1F imm-édiaeit avant que le bec ne pénètre à l'interieur du noyau à son Tetour.
64- çjt.ex la vanne V5 de manière à retirer la broche P'5 ;Jeu dq,i6pps après Que le bec ait pénètre à l'intérieur du noyàu, ", à scm retour.
719 -hcti.,=er ensuite la vanne Vb de ''manière à retirer la. broche .
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P6.
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Après quelques spires, par exemple 5 spires comme indi-
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' que 197 ligne 3 du tableau 1, le bobinage est nomentanREient et autoiaatïquement arrêté, le bec se trouvant dans sa -position de rtraittr.e 53 (figure 6) ; la vanne V7 du mécanisme de sec- .ari,n.5. et d-limmobi-lisation du fil est actionnée automatique-
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wenÉ '(1$çne 4), de manière à raraener le couteau 61 dans sa position en traits pleins, représentée aux figures 6 et 7, dans laquelle le couteau se trouve bien à l'écart de l'enroulement bo-
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'Biné;
et l'opération de bobinage reprend ensuite immédiatement
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et automatiquement, comme indi<Juô la ligne 5 du tableau I.
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Ouand le nombre de spires voulu de la bobine 31 a été
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bobinée la raachine s'arrête automatiouenent, comme indiqué va la ligne 6,du tableau I, après ouoi, comme indique à la ligne 7 la machine peut effectuer automatiquement ou semi-automatiquement toute Mtre opération voulue, par exemple le bobinage d'au-
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tres enroulements comme dans le brevet américain n 2.445.937, ou d'autres operations encorequi ne doivent pas être détaillées pour la compréhension de l'invention.
Lu machine actionne ensuite automatiquement la vanne V7 du mécanisme de .sectionnement, comme indiqué a la ligne 8, de manière à faire avancer le couteau, à couper le fil et à immobiliser l' extrémité 63 (figure 6) du fil. sortant du bec. La commande de la machine peut ensuite être réglée de façon à effectuer automatiquement ou semi-automatiquement toute autre opération, comme le bobinage d'une autre partie de l'enroulement de stator comportant une longueur de fil différente, ou toute autre opération qui ne doit pas être détaillée pour la compréhension de l'invention.
Comme indiqué à la ligne 9, à la fin de toutes ces opérations de la machine, les vannes V8, à VIO des dispositifs de retenue des têtes de bobine peuvent être actionnées automatiquement ou semi-automatiquement par la commande de la machine, de manière à retirer les dispositifs dé retenue des têtes de bobine 35, 36 et 44, comme indiqué à la ligne 10 du tableau I.
Il va. de soi que la machine et les opérations préférées ou les suites d'opérations déterminées décrites ci-avant ne limitent en aucune manière la présente invention. Par exemple, quoique le bec 19 ait été décrit comme se trouvant près de l'extrémité avant de l'aiguille 17, l'aiguille comportant elle-même deux paliers fortement espacés 21 et 22 très éloignés du bec'19, l'invention n'est pas limitée à cette disposition précise des paliers, et la description ci-avant n'empêche pas que le bec 19 puisse se trouver immédiatement à l'arrière d'un palier amovible en porte à faux (non représenté) pouvant être prévu à l'extrémité avant ae 1'aiguille 17,
ce qui permettr ait d'allonger la course de l'aiguille et de réuuire la résistance mécanique de l'aiguille nécessaire pour empêcher que celle-ci ne fléchisse en cours, de fonctionnement,
De même, quoique le bras d'entraînement 20 et le bec 19 aient été décrits comme portes par une aiguille 17 à mouvements
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de va-et-vient e d'oscillation c'onjufurs, la partie à mouve- ments de va-et-vient etd'oscillation mentconstituer une partie séparés portant le bras d'entraînement 2U et le bec 19, approximativement à la manière du brevet américain n 2.445.937, précité,
le mécanisme de commande a chaîne 26 de la présente inven-
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tion1[1ant' toujours utilisa pour le guidage et le déplacement du braî 20.
En outre, quoique, dans la description précédente, le mécanisme ce commaude à chaîne 26 porte une broche d'entraînement 30 remplissant la double fonction de déplacement et de guidage ou de limita]ion de mouvement du bras 20 de l'aiguille contraignant
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1-lextrêmïtë du bec transversal à suivre la trajectoire 46 de la figure 6, ces deux fonctions de guidage et d3entraînement peuvent être,-remplies séparément.
En d'autres mots, dans son aspect général,
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l'1ventian procure un dispositif de guidage du bras 20 contraignant celui-ci à suivre un chemin prescrit, et un dispositif d'entraîne-
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ment, 8.1$.;t.SJJant sur une partie quelconque du bras ou de la broche d'e1J.tra1nent, entraînant l'aiguille le long de ce chemin prescrit, .sans que' ii 1nve:rrtion soit lii1i tl'"? 2, un ,1151,\<):::1 '.l' n.i1Î':;'lJ.:- J ,-'0: L.1E' la chaîne 27 de la présente invention, remplissant à la fois les deux fonctions de guidage et d'application d'une force d'en-
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tra1ne11lent. Cet aspect de l'invention est à consid6rer., malgré -qu'il y ait de très grands avantages à utiliser le mécanisme unique à chaîne de forme ramassée remplissant à la fois les deux fonctions comme décrit.
Quoique la machine ait été décrite dans son application
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au bobinage d'une ou de plusieurs bobines n'un d11'oulemnt élec- trique dans les encoches d'un noyau ae stator d'un petit moteur ou autre machine dynamo-électrique et quoique l'invention trouve probablement son application Ici plus utile dans ce cas, il va de
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soi', que, dans son sens laréc, l'invention puisse aussi s'appliquer, moyennant certaines modifications évidentes, au bobinage d'une ou
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de plusieurs bobines dans les cncoches p'''i'lphci'loues extérieures
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d'un noyau de rotor cylindrique. Il est aussi possible que le noyau à bobine, qu'il s'agisse d'un noyau fixe ou rotatif, fasse partie de tout appareil électrique autre qu'une machine dynamo-électrique.
La machine décrite avec référence aux figures 1 à 8 concernait le bobinage d'une bobine simple 13 avec un certains pas fixe ou prédéterminé, de manière que les côtés de bobine soient logés dans deux encoches de stator 31 et 34' séparés, dans le sens circonférentiel, par une distance ou pas invariable. L'invention s'applique aussi au bobinage d'une bobine à plusieurs pas déter- minés, de sorte que la machine puisse bobiner des enroulements à pas différents, logés dans des paires différentes d'encoches de noyau différemment espacées.' Des dispositifs de réglage du pas sont représentés aux figures 9 à 11.
La figure 9.représente une forme d'exécution modifiée du mécanisme de commande à chaîne 26 des figures 1 et 2, avec des extenseurs de chaîne 81, 82, servant à écarter les côtés parallèles de la chaîne 27 de leur position normale correspondant au as ou écartement déterminé par le diamètre des pignons 28 et
29, de manière à obtenir un pas plus grand permettant à la ma- chine de bobiner à la fois une bobine dont le pas est déterminé'. par la chaîne non écartée, et un pas correspondant à la position écartée de la chaîne.
Cette forme d'exécution pourrait être uti- lisée, par exemple, avec le calibre rigide de tête de bobine conventionnel comme représenté dans.le brevet américain n 2.445.937 précité, mais. en ayant recours au mécanisme de commande à chaîne de la présente'invention pour imprimer les mouvements de va- et-vient et d'oscillation à l'aiguille 17..
A la figure 9, chaque côté de la chaîne 27 passe à l'in- térieur.d'une rainure rectiligne 83 pratiquée dans la face supé- rieure d'un des deux blocs extenseurs de chaîne 81 et 82 respec- tivement. Quand ces extenseurs se trouvent dans leur position non écartée, les côtés de la chaîne 27 glissent librement dans les rainures 83, sans s'écarter des positions qu'ils occuperaient en'.l'absence des extenseurs. La présente invention procure un
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dispositif d'actionnement permettant d'écarter, :L'un de l'autre, les bloes extenseurs 81 et 82, de manière à amener ceux-ci dans une position écartée déterminée comme représenté à la figure 9.
A titre d'exemple de dispositif d'actionnement convenable, cha- que extenseur de chaîne 81 et 82 est pourvu d'un piston à res- sort de rappel propre PC11 et PC12, suivant le cas, commandé par une vanne à air comprimé Vll ou V12. Le pas de bobinage peut être varié en écartant simplement les extenseurs de chaîne 81 et 82.-Comme la figure 9 le montre, l'écartement des côtés de la chaïne 27 tend à réduire la distance totale, dans une très faible proportion, entre les deux pignons 28 et 29, cette ré- duction de distance étant de l'ordre de 3 mm., ce qui est trop faible pour apporter une différence perceptible à la bobine en- roulée.
peut cependant être souhaitable de fixer le pignon non entraîné 29 sur un montage à glissière 84 avec un dispositif convenable quelconque (non représenté) de réglage.
La figure 10 représente un autre moyen de régler le pas de la bohine à construire., cette solution permettant d'utiliser le mécanisme de commande à chaîne 26 des figures 1, 2 et 3 avec un écartement fixe déterminant la trajectoire 46 (figure 6) de l'extrémité du bec.
Pour modifier la distance entre les deux cô- tés parallèles de la trajectoire fixe 46 du bec de la figure 6, la.'figura 10 tatilise un dispositif d'oscillation du mécanisme de commande à chaîne 26 entier autour de l'axe de l'aiguille 17, ou autour de l'axe des paliers de guidage 24 et 25, à chaque extrémité, d'une demi-course de l'aiguille, A la figure 10, le mécanisme de commande à chaîne 26 n'est pas monté directement sur le support fixe 23, niais sur un cadre propre 85 pivotant autour des coussinets 21 et 22 de l'aiguille 17, les points de pivotement se prouvant à l'intérieur des deux paliers 24 et 25.
Le pignon, entraîna 28 du mécanisme de commande à chaîne 26 est actionné, à la figure 10, par un pignon 86 relié, par l'intermé- diaire d'une chaïne, par un autre pignon 87 monté librement sur le coussinet 22 de l'aiguille 17, ce pignon 87 étant actionné
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d'une manière convenable à l'effet de mettre le mécanisme à chaîne
26 en mouvement.
Le cadre basculant 85 du mécanisme de commande à chaîne de la figure 10 est actionné par tout levier.de basculement 88 mû en synchronisme avec le mécanisme de commande à chaîne, de façon que, pendant que.la broche d'entraînement 30 de la chaîne contourne un de ses pignons 28 et 29, le cadre basculant 85 pas- se d'une de ses positions extrêmes à l'autre. De cette manière, l'extrémité du bec traverse le noyau de stator 15 avec le ca- dre basculant se trouvant dans une de ses positions extrêmes, et revient par une autre encoche avec le cadre basculant 85 se trouvant dans son autre position extrême.
Ces mouvements de bas- culement du .cadre 85 peuvent se produire dans les deux sens, - de façon que l'angle d'oscillation du cadre basculant 28 s'ajoute ou se soustrait du mouvement de basculement ou d'oscillation im- primé au bras 20 de l'aiguille par le mécanisme de commande à chaîne, si ce mécanisme était maintenu fixe..
Par conséquent, comme la figure 11 le montre, si le méca- nisme de commande à chaîne 26, maintenu fixe, fait décrire un angle A par le bras 20 et si le mouvement de basculement du mééa- nisme de commande à chaîne décrit un petit angle Ú, dans le cas où cet angle limité Ú est opposé, en mouvement, au sens de bas- culement propre du mécanisme à chaîne, le déplacement du bras -se réduit de l'angle A à l'angle B, ce dernier étant égal à (A - Ú); mais si le mouvement d'oscillation Ú est dans le même sens, le déplacement du bras augmente de A à C ou (A + Ú), comme représenté à la figure 11. L'invention procure donc un moyen intéressant permettant de bobiner suivant trois pas différents ou écartements des encoches recevant les côtés de bobine.
Il est à remarquer que l'utilisation d'un mécanisme d'en- traînement à contre-oscillation (voir figures 10 et 11). permet de bobiner-un enroulement avec un pas B plus petit que le pas A déterminé par les diamètres des pignons 27 et 28 portant la chaînece qui permet d'éviter l'utilisation de pignons ayant
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un diamètre extrêmement réduit. Lesabaisseurs de chaîne 47 de la figure 3 présentent pratiquement le même avantage.
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R E V h1 N D I C A '.P '1 0 14 S.
l.- Machine servant à enrouler des bobinée dans des paires d'encoches espacées d'un noyau d'appareil électrique, comprenant une longue aiguille rectiligne d'alimentation de fil dont une partie porte un court bec latéral de débit ae fil voisin de l'extrémité avant de l'aiguille, cette partie portant le bec étant pourvue d'une saillie latérale située en arrière du bec, un support servant à disposer l'aiguille de façon que celle-ci soit en substance parallèle à la ligne médiane comprise entre les côtés de la bobine enroulée, ce support limitant la liberté de mouvement de l'aiguille de façon que la partie portant le bec ne puisse avoir un mouvement de va-et-vient que dans le sens longitudinal de l'aiguille et un mouvement d'oscillation autour de cet axe longitudinal,
et un mécanisme de guidage et de déplacement comprenant un guide venant en contact avec la saillie de la partie portant le bec, un moyen pour déplacer et guider ce guide suivant un' chemin sans fin prédéterminé, le long duquel le guide avance de façon en substance rectiligne, dans une position, de manière à maintenir la saillie d'un côté pendant que le bec accomplit sa course aller à l'effet de déposer un côté de bobine dans une encoche suivant un pas déterminé, et le long duquel ce guide accomplit sa course de retour de façon en substance rectiligne en se,
trouvent dans une position décalée en substance parallèle et de manière à maintenir la saillie de l'autre côté pendant que le bec accomplit sa course retour à l' effet de déposer l'autre côté de bobiner-dans une autre encocha.