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La présente invention a trait à une machine pour bobiner des bobines électriques et spécialement à une machine pour bobiner de pareilles bobines au moyen d'un ruban de matière conductive ayant la forme d'une feuille mince.
L'on a suggéré que des bobines électriques pour certains usages, par exemple des bobines d'électro-aimants, soient bobinées au moyen d'une matière conductive sous forme de feuille mince, comme par exemple des feuilles d'aluminium d'une épaisseur de l'ordre de .0002 à .004 pouce. Ces bobines sont préférables aux bobines en fil dans nombre de cas, parce qu'elles se prêtent aisément à une connection électrique et parce qu'elles sont plus compactes et moins coûteuses que des bobines de fil.
Le bobinage de pareilles bobines au moyen de rubans d'une matière mince du genre de feuilles, appelées quelquefois ci-après bobines de feuille, a, jusqu'à ce jour, présenté certains problèmes et a requis dans une large mesure une main d'oeuvre qualifiée en.raison du fait qu'il est nécessaire de fixer l'ex- trémité du ruban conductif à un noyau conductif au départ du cycle de bobinage, d'isoler les couches de ruban les unes des autres, de couvrir la bobine enroulée d'un produit adhésif afin d'en éviter le débobinage et d'isoler l'extrémité libre du ruban.
Un des objets de la présente invention est de réaliser une machine pour enrouler une bobine au moyen d'un ruban de matière conductive mince et d'isoler les couches d'une telle bobine les unes des autres.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser une machine pour bobiner des bobines de feuille, pourvue d'un dispositif pour couvrir une bobine enroulée d'un produit adhésif, de façon à en éviter le débobinage.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser une machine pour bobiner des bobines de feuille, pourvue d'un dispositif pour isoler l'extrémité libre de la feuille.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser une machine pour bobiner des bobines, pourvue d'un dispositif pour couvrir la bobine terminée d'un produit adhésif et pour isoler l'extrémité libre de la feuille.
Un autre objet de l'invention est de réaliser une machine pour bobi- ner des bobines de feuille, pour isoler les couches de feuille dans pareilles bobines les unes des autres et pourvue d'un dispositif pour couper ladite feuille et la matière isolante lorsque le cycle de bobinage est achevé.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser une machine pour bobiner des bobines de feuille, pourvue d'un dispositif pour appliquer deux longueurs de bande adhésive à une bobine enroulée, afin d'en éviter le débobinage et pour isoler l'extrémité libre de la feuille.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser une machine pour bobiner des bobines de feuille, en appliquant deux longueurs de bande ad- hésive à une bobine enroulée afin d'en éviter le débobinage et d'en isoler l'ex- trémité libre, ladite machine étant pourvue d'un dispositif pour couper une lon- gueur de ruban adhésif.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser une machine pour bobiner des bobines de feuille rapidement et à peu de frais, avec un mini- mum de main d'oeuvre qualifiée.
D'autres objets de l'invention deviendront, en partie, évidents et apparaîtront en partie ci-après.
Conformément à ce qui précède, l'invention comprend l'appareil pos- sédant la combinaison constructive d'éléments et la disposition de parties telles qu'elles sont décrites dans l'exposé détaillé ci-après et dont le domaine d'ap- plication sera précisé dans les revendications.
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Pour une compréhension plus totale de la nature et des objets de l'in- vention, il y a lieu de se référer à la description détaillée ci-après, illustrée par les dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: la figure 1 est une élévation frontale d'une machine à bobiner sui- vant la présente invention, cette figure montrant le chariot mobile de l'invention dans sa position la plus élevée; la figure 2 est une élévation latérale de la machine à bobiner de la figure 1; la figure 3 est une vue de détail, montrant les deux cames façonnées dans les plaques extérieures et les positions des organes coulissant sur ou dans ces cames au cours des différents stades du cycle de bobinage et d'isolation;
la figure 4 est une vue en section, suivant la ligne IV-IV de la fi- gure 1 et dans la direction des flèches, mais montrant le chariot mobile placé dans la position qu'il occupe au départ du cycle de bobinage ; les figures 5, 6, 7, 8 et 9 sont des vues en section, similaires à la figure 4, mais montrant le chariot mobile dans les différentes positions qu'il occupe durant le cycle de bobinage et de recouvrement; la figure 10 est une vue fragmentaire agrandie, montrant le frein de blocage, employé pour empêcher le mouvement de retour du ruban en feuille et de la matière isolante; la figure 11 est une vue fragmentaire agrandie, montrant les plaques de support supérieure et inférieure du tube d'aspiration; la figure 12 est une élévation latérale agrandie d'une bobine de feuille, fabriquée sur la machine de la présente invention;
et la figure 13 est une vue de coupe en travers de la bobine de la figure 12. la bobine de feuille, bobinée par la machine que couvre la présente invention, mais est représentée aux figures 12 et 13 pour permettre une meilleure compréhension du fonctionnement de la machine à bobiner. La bobine 1 comprend un noyau tubulaire C, formé en matière conductive, telle que, par exemple, l'alu- minium. Un ruban de matière conductive mince F sous forme de feuille, de préfé- rence du feuillard d'aluminium qui peut avoir une épaisseur de .0002 à .004 pouce, est fixé par l'une de ses extrémités à la circonférence du noyau C.
Un ruban de matière isolante I, sous forme de feuille, ayant de préférence une épaisseur de l'ordre de .00025 à .004 pouce, est placé sur le ruban F et son extrémité est également fixée au noyau C. Le ruban isolant I est de préférence du térephtalate de polyéthylène, mais il peut également consister en papier fort ou en toute autre matière isolante mince adéquate. Les rubans de feuillard et d'isolation placés l'un sur l'autre sont enroulés sur le noyau C jusqu'à ce que le nombre voulu de tours est atteint, à la suite de quoi la bande isolante est coupée.
Une bande isolante Tl, ayant sur l'une de ses faces un produit adhérant par pression, est oollee, sur la circonférence de la bobine enroulée, enveloppant celle-ci sur 2700 environ; cette bande épouse ensuite l'extrémité libre du ruban F pour en isoler une face. Une deuxième pièce de bande isolante T2 est collée sur la cir- conférence de la bobine et sur la face extérieure de l'isolant Tl s'étandant sur environ 90 de la circonférence de la bobine dans la direction opposée à celle prise pour la bande Tl, afin de compléter l'isolation de la face extérieure de la bobine.
A l'endroit où la bande T2 rejoint l'extrémité du ruban F, cette bande est collée sur ce ruban, garni sur son autre face de la bande Tl; c'est ainsi qu'est assurée l'isolation de l'extrémité dudit ruban qui sort du corps de la bobine et sert de conduit pour insérer ladite bobine dans un circuit.
La machine à bobiner de la présente invention comprend un dispositif pour faire tourner un noyau tubulaire afin de bobiner un ruban de feuille et un
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ruban de matière isolante, placé sur le premier ruban. Un chariot mobile est pré- vu, afin d'assembler le ruban de feuille et le ruban isolant venant de leurs rou- leaux, de les placer l'un sur l'autre et de les guider¯vers le noyau tournant.
Le chariot mobile porte deux rouleaux de bande isolante, ayant un pro- duit adhérant par pression à l'une de ses faces et le chariot est pourvu d'un dispositif pour faire entrer les couches adhérantes par pression des bandes iso- lantes en contact avec une bobine enroulée, afin de faciliter le recouvrement de la circonférence de la bobine et d'isoler l'extrémité libre sortant de celle-ci comme un conduit. Des dispositifs à came, sont prévus qui coopèrent avec le cha- riot mobile pour faire entrer la surface adhérante des bandes isolantes en con- tact avec la circonférence de la bobine enroulée et pour couper le ruban, l'iso- lant placée sur celui-ci et une bande isolante adhésive à des positionsvariables, préalablement déterminées au cours du mouvement du chariot.
Sous référence au dessin, la machine à bobiner de la présente inven- tion est établie sur un bâti ou une table 10 laquelle repose sur les pieds 12 et 14. Une tête de bobine 16 contient une broche 17 avec son palier et commandée par un moteur à vitesse variable, non représenté dans le dessin et monté dans le pied 12 de la tête de bobinage. Ce moteur est contrôle par un dispositif à pédale 18 afin d'obtenir la vitesse de départ et de bobinage souhaitables. Une contre- poupée 20 est montée de façon ajustable sur la table 10 et est maniée d'une broche 22 avec son palier, de telle façon que l'arbre de bobinage 26 puisse être monté entre les deux broches susdites qui l'entraînent . La broche 17 est pourvue d'une roue à main 23 pour faire tourner ladite broche à la main, le cas échéant.
Entre les broches 17 et 22 et en arrière de celles-ci est prévu un dispositif pour guider un ruban de feuille et une bande isolante vers l'arbre de bobinage 26, afin d'effectuer un bobinage sur le noyau C, entraîné par ledit arbre et afin d'appliquer des bandes adhésives par pression sur des bobines en- roulées, d'une manière qui sera exposée ci-après pour achever lesdites bobines.
Ledit dispositif comprend deux plaques verticales extérieures 28 et 30, lesquelles supportent un chariot pivotant 32 par lequel passent les rubans. Les bords supé- rieurs des plaques extérieures 28 et 30 sont façonnées en forme de cames 34 qui contrôlent certaines fonctions du chariot 32 lorsque celui-ci pivote et des gorges à came 38 et 40 (figures 2 et 3) sont pratiquées dans les faces intérieures des plaques 28 et 30 respectivement et contrôlent d'autres fonctions dudit chariot lorsque celui-ci pivote.
Le chariot 32 est un cadre rigide, comprenant les plaques latérales 42 et 44, ayant approximativement une forme triangulaire, lesquelles sont fixées par leur angle 46 à l'axe 48, contre les faces intérieures des plaques extéri- eures 28 et 30 respectivement. L'axe 48 est établi de façon à pouvoir tourner dans les plaques extérieures 28 et 30 de la table 10 et à peu près à mi-chemin entre leurs bords antérieurs et postérieurs. Les plaques latérales 42 et 44 sont fixement reliées à des barres transversales espacées 50, 52 et 54 placées contre leurs bords supérieurs et à des barres transversales espacées 56 58 et 60 pla- cées en dessous respectivement des barres 50,52 et 54, en vue de former un ca- dre rigide qui puisse pivoter autour de l'arbre 48.
Le levier de commande du chariot 62 est fixé à la partie supérieure de la plaque latérale au moyen de goujons 64 et 66 et fait saillie au-dessus de ladite plaque latérale et de la plaque extérieure 30. Un cliquet pivotant 68 est monté sur le goujon 64 et peut, sous l'action du ressort 70, être engagé dans les encoches 72, 74 pratiquées dans le secteur crénelé 76 qui est fixé à la surface extérieure de la plaque ex- térieure 30 et dépasse au-dessus de celle-ci. Les encoches 72 et 74 sont placées de telle façon sur le secteur 76, que le chariot 32 peut être maintenu dans la position correcte pour enrouler des bobines pour enlever des bobines enroulées et charger la machine préalablement au départ d'un nouveau cycle de bobinage.
La machine de la présente invention est aménagée de façon à permettre le bobinage simultané de plusieurs bobines sur l'arbre 26. Toutefois, en tant
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que les mécanismes que comprend le chariot 32 pour chaque position de bobinage sont identiques, il ne sera décrit ici dans les détails qu'un seul de ces méca- nismes.
Outre qu'elles forment une partie du chariot 32, les barres 56, 58 et 60 portent et guident un ruban métallique F ou en une matière semblable et les barres 50, 52 et 54 portent et guident une bande de matière isolante I. Des rou- leaux de ruban métallique 78 et de matière isolante 80 sont disposés à l'arrière de la machine de toute façon adéquate. Des plaques espacées 86 et 88 sont montées de façon réglable sur les barres 50, 52 et 54, afin d'empêcher le déplacement latéral de la bande I de matière isolante et des plaques de guidage 90 et 92' sont montées de façon réglable sur les barres 56, 58 et 60, plus bas que 86 et 88, pour empêcher le déplacement latéral du ruban F. Un frein 94 est monté excen- triquement et de façon à pouvoir basculer autour du goujon 96, lui-même fixé à la plaque de guidage 90.
Ce frein est placé de telle manière qu'il puisse porter sur la barre 58. Un frein similaire 98 est monté excentriquement sur la plaque de guidage 86, de manière à pouvoir porter sur la barre 52. Les freins 94 et 98 sont de préférence constitués en une matière à haut coefficient de friction, telle. par exemple, le caoutchouc et ils fonctionnent comme freins de blocage de mouve- ment rétrograde, afin de permettre que le ruban de feuille F et la bande isolante I soient tirés des rouleaux 78 et 80 vers la bobine à enrouler sur l'arbre 26, mais d'empêcher que ce mouvement ne soit à aucun moment renversé.
L'appareil décrit jusqu'ici peut être utilisé pour bobiner des bobi- nes de ruban de feuille, mais il ne permet pas d'achever les bobines une fois enroulées en les recouvrant de bande adhésive. Il fonctionne de la manière sui- vante le chariot 32 est basculé en avant jusqu'à ce que le cliquet 68 s'engage dans l'encoche 72, la position représentée à la figure 5. Le ruban de feuille F est déroulé du rouleau 78 en passant sur les barres 60, 58 et 56 et sous le frein de blocage de mouvement rétrograde 94 et est fixé au noyau à conductivité électrique C, que porte l'arbre 26. La bande isolante I est déroulée du rouleau 80, en passant sur les barres 54, 52 et 50 et sous le frein, de blocage de mou- vement rétrograde 98 et est également fixée au noyau C.
Pour autant que la ban- de isolante I se trouvera sur le ruban de feuille F, ce ruban F sera en contact avec le noyau C sur presque tout le pourtour du premier enroulement permettant ainsi un bon contact électrique avec celui-ci. Le chariot 32 se trouvant toujours dans la position représentée à la figure 5, la pédale 18 est actionnée afin de faire tourner la broche 17, entraînant l'arbre 26 et le noyau C, sur lequel est enroulée une bobine, tandis que les plaques de guidage 90, 92, 86 et 88 et les barres antérieures 56 et 50 dirigent la feuille F et l'isolant 1 vers ce noyau.
Lorsque la bobine est enroulée, il faut la recouvrir de bande adhésive afin d'en empêcher le déroulement et l'extrémité du ruban de feuille F qui sort de la bo- bine doit être isolée. Il va de soi que ces opérations peuvent être effectuées à la main, mais cette façon d'agir est lente et coûteuse. Le mécanisme décrit ci-après les effectue rapidement et économiquement, comme une fonction de l'appa- reil.
Des dispositifs pour appliquer la bande adhésive sur la circonférence de la bobine de feuille 1 et sur le conduit qui en sort, sont portés par le chariot 32 et actionnés par le mouvement pivotant dudit chariot. Ces dispositifs comprennent des parties de support, sur lesquelles sont placés deux rouleaux de bande ayant une face couverte d'un produit adhérant par pression pour les deux côtés du ruban de feuille F, lorsque celui-ci est tendu de son rouleau vers la bobine 1.
Les dispositifs comprennent également des parties, connectées avec les rouleaux de bande adhésive, pour en maintenir les extrémités libres tandis que la bobine 1 est en cours de bobinage et pour faire entrer ces extré- mités en contact avec la circonférence de la bobine après l'enroulement de celle-ci en vue de commencer l'opération de recouvrement et de guider la bande adhésive vers la circonférence de la bobine et le long du conduit qui en sort.
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Tant la bande Tl que la bande T2 comprennent de préférence du térephta- late de polyéthylène, mais elles peuvent également consister en une matière iso- lante adéquate quelconque, ayant une couche d'un produit adhésif par pression quel- conque, tels par exemple, ceux exposés dans les brevets U.S.A. numéros 2.607.7119 2.567.671 2.328.066 ou 2.177.627. Un rouleau 180 de bande adhésive Tl est disposé entre deux plaques 103, de forme triangulaire, au moyen de l'arbre 152 qui s'étend dans l'espace entre ces deux plaques et est fixé à leurs sommets supérieurs. Les angles bas postérieurs des plaques 103 ont des ouvertures adaptées au tuyau 106 de façon à permettre le montage des plaques sur ce tuyau.
Les extrémités du tuyau 106 sont fixées de manière rigide à une extrémité des articulations 108, lesquelles pivotent par leur autre extrémité autour de la barre 56.Un membre tu- bulaire 100 est fixé entre les plaques 1039 à l'angle antérieur de celles-ci.
Plusieurs perforations 201 sont pratiquées dans la paroi du tuyau 100 à proximité du point médian et au côté inférieur de ce tuyau. L'intérieur du tuyau 106 est relié à l'intérieur du membre tubulaire 100 au moyen de deux tubes flexibles 206 dont les extrémités passent sur les raccords 205 et 207 qui sont fixés dans les parois, respectivement du membre tubulaire 100 et du tuyau 106. Il est entendu que les extrémités du membre tubulaire 100 sont fermées par tout moyen adéquate par exemple au moyen des boulons 101 qui servert à fixer ledit membre tubulaire aux plaques 103.
Les extrémités du tuyau 106 sont fermées au moyen des boulons 111, filetés dans les extrémités de ce tuyau et pourvus de bouts libres 113 qui font saillie axialement sur ces boulons au-dessus du bord supérieur des plaquée extérieures 28 et 30 et des surfaces à came;, façonnées à ces plaques. Dans la mesure de la flexibilité des tubes 206, les plaques 103 et le membre tubulaire 100 peuvent pivoter sur le tuyau 106 sous un angle limite par la flexibilité des tubes 206.
Afin de limiter le mouvement pivotant dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, décrite par lesdites plaques 103 @@ 15 membre tubu- laire 100 comme représenté aux figures 2 à 9, une plaque 124, ayant une oreille 123 en saillie latérale;, est fixée au côté antérieur du tuyau 106 contre une face de la plaque 103 au moyen des colliers 120 et des vis 121, ladite oreille placée sous la plaque 103 et supportant celle-ci.En tant que les bouts libres 113 sont en contact avec la surface à came 34, il apparaîtra que, lorsque le chariot 32 pivote en avant ou en arrière, le tuyau 106 s'élèvera ou sera baissé suivant la configuration de ladite came 34,
entraînant un mouvement pivotant des plaques 103 du rouleau de bande adhésive 180 et du membre tubulaire 100 autour de la barre 56 par l'intermédiaire de l'articulation 108 Lorsque le chariot 32 pivote en avant, comme représenté à la figure 1, ou à rebours du sens des aiguil- les de la montre, comme il est représenté aux figures 2 à 9, les bouts libres 113 coulisseront le long de la section inclinée vers l'avant 37 de la surface à came 34, jusqu'à ce qu'ils en atteignent le point le plus bas, 113c de la fi- gure 3, après quoi la continuation du mouvement avançant du chariot 32 les fera coulisser le long de la section montante 35 de ladite came 34, jusqu'à ce qu'ils prennent la position 113b de la figure 3.
Lorsque les bouts libres 113 se trou- vent en position 113b, le membre tubulaire 100 se trouve au-dessus et en avant de la bobine montée sur l'arbre 26 (voyez la figure 5) Lorsque la bobine a été enroulée sur l'arbre 26, le chariot 32 est reculé, de sorte que les bouts libres 113 coulissent sur la surface à came 35 vers le bas en position 113c et que, par ce fait, le membre tubulaire 100 est baissé et mis en contact avec la circonfé- rence d'une bobine enroulée sur l'arbre 26 (voyez figure 6).
La continuation du mouvement de recul du chariot 32, fait mouvoir le membre tubulaire 100 le long de la longueur de ruban de feuille qui sort de la bobine enroulée; au cours de ce stade, le membre tubulaire 100 et le dispositif de soutien pour la bande adhé- sive T2 sont portés par ce dernier dispositif d'une façon qui sera détaillée ci-après, jusqu'au moment où les bouts libres 113 s'engagent de nouveau sur la surface à came 34.
Le tuyau 106 est relié à une pompe à faire le vide, non représentée, au moyen d'un tube flexible 204, de sorte qu'un vide d'air partiel peut être crée à l'intérieur du tuyau 106 et du membre tubulaire 100.L'extrémité de la bande
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adhésive du rouleau 180 passe sur la tige de guidage 136 et en dessous du membre tubulaire 100, de sorte que la face postérieure, non adhésive, de ladite bande est en contact avec les perforations 201 pratiquées dans ledit membre tubulaire, le vide créé dans ledit membre 100 maintient l'extrémité de la bande Tl contre la circonférence dudit membre 100.
Une seconde provision de bande adhésive T2, similaire à la bande Tl, sous la forme du rouleau 148, est montée de façon à pouvoir tourner entre deux plaques latérales 128, de forme approximativement triangulaire et dont les som- mets supérieurs pivotent sur la barre 56, afin de permettre un mouvement bascu- lant desdites plaques et dudit rouleau 148. Les plaques 128 sont séparées par une distance prédéterminée au moyen d'un tige d'espacement et de guidage combinée 149 et de l'arbre 166, établi de façon amovible entre les sommets inférieurs des- dites plaques 128.
Le rouleau de bande adhésive 148 est maintenu en alignement avec le noyau de bobine C, l'isolant 1 et le ruban de feuille F au moyen d'un collier 160, fixé de façon réglable sur l'arbre 166 et contre lequel un côté du noyau 150 du rouleau 148 est pressé par le ressort hélicoïdal 158 qui est compri- mé entre ledit noyau et un deuxième collier réglable 162. Outre qu'ils maintien- nent le rouleau 148 à sa place correcte sur l'arbre 166, le collier 160 et le ressort 158 comprennent un dispositif pour donner une tension prédéterminée à la bande T2, lorsque celle-ci est déroulée de son rouleau. Il va de soi que la ré- sistance du rouleau 148 au déroulement peut être augmentée ou dininuée en écartant le collier 162 du collier 160 ou en le rapprochant de celui-ci.
Un dispositif identique (non représenté) est employé sur l'arbre 152 pour maintenir le rouleau 180 de bande adhésive Tl à sa place correcte sur l'arbre 152 et lui conférer une tension prédéterminée. Le tuyau 126, qui porte les colliers d'espacement 125 est établi entre les troisièmes sommets, les sommets intermédiaires, des plaques 128 et possède plusieurs perforations 176, identiques aux perforations 201 dans le membre tubulaire 100, à la face supérieure de la paroi de celui-ci et à mi-ohemin entre les plaques 128. Les extrémités du tuyau 126 sont fermées par les boulons 139, filetés dans les extrémités de ce tuyau et garnis de bouts libres 140 qui font saillie vers l'extérieur et entrent dans les gorges à cames, pratiquées respectivement dans les faces intérieures des plaques extérieures 28 et 30.
Les gorges à came 38 et 40 sont identiques, sauf qu'elles se font face ; sont des gorges closes octogones dans lesquelles les bouts libres 140 coulissent dans le sens général des aiguilles d'une montre, comme représenté à la figure 3, lorsque le chariot 32 pivote vers l'avant et vers l'arrière.
L'extrémité de la bande T2 est tirée du rouleau 148, passée sur la tige de guidage 149 et autour du tuyau 126 et passée sur les perforations 176.
L'intérieur du tuyau 126 est relié à une pompe à faire le vide, non représentée, au moyen d'un tube flexible 167, de sorte qu'un vide d'air partiel peut être créé à l'intérieur du tuyau 126. Le vide maintenu à l'intérieur du tuyau 126 crée une succion dans les perforations 176, par laquelle l'extrémité de la bande T2 est maintenue sur la circonférence dudit tuyau.
Au départ d'un cycle de bobinage, le chariot 32 est reculé, jusqu'au moment où le cliquet 68 s'engage dans l'encoche postérieure 74 ; dans cette posi- tion, les bouts libres coulisseurs 113 et 140, ayant suivi leurs parcours à came, occupent dans ces parcours respectifs les positions indiquées par 113a et 140a à la figure 3 et l'appareil en son entier se présente comme le montre le dessin 4. Lorsque lesdits coulisseurs se trouvent dans cette position, l'arbre 26, qui porte un noyau de bobine C, est disposé entre les broches 17 et 22, ceci étant l'opération de départ du cycle de bobinage. Le cliquet 68 est dégagé et le cha- riot 32 est reculé, afin de faire mouvoir le coulisseur 140 en arrière le long des sections 33 des gorges à came 38 et 40, jusqu'à ce que ces coulisseurs 140 descendent par les sections 31.
La paroi postérieure de la section verticale 31 sert de butée pour limiter le mouvement arrière du chariot 32. A cet endroit, le chariot 32 est avancé à la suite de quoi, d'une part, le coulisseur 140 se meut en avant le long de la section à peu près horizontale 27 et descend dans
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la section 21 et, d'autre part, le coulisseur 113 se meut en avant le long de la surface de came 34. Le chariot 32 atteint la limite de son mouvement vers l'a- vant au moment où les coulisseurs 140 arrivent à la jonction des sections 21 et 15. Lorsque ce point est atteint, le chariot 32 est reculé jusqu'à ce que le cli- quet 68 s'engage dans l'encoche antérieure 72 du secteur 76.
Ce léger mouvement de recul du chariot 32 entraîne un léger mouvement montant et vers l'avant des coulisseurs 140 dans la section de gorge 15, jusqu'à la position indiquée par 140b dans la figure 3 et représentée dans son ensemble à la figure 5. Lorsque le coulisseur 140 occupe la position 140b, le coulisseur 113 qui contrôle le membre tubulaire 100, a glissé dans la position 113b. Lorsque les deux coulisseurs se trouvent dans ces dernières positions, le tuyau 126 et le membre tubulaire 100 sont écartés approximativement au maximum l'un de l'autre et, en tant que ledit tuyau 126 et ledit membre tubulaire portent les axtrémités des bandes Tl et T2, ces bandes sont écartées approximativement au maximum l'une de l'autre.
Lorsque le chariot 32 se trouve dans cette position, l'extrémité du ruban F est fixée au noyau de bobine C et l'extrémité de l'isolant I est aussi fixé à ce noyau. La pédale 18 est actionnée de sorte que l'arbre 26 tourne et que le noyau C est bobiné. Une fois le bobinage achevé, le chariot 32 est reculé, à la suite de quoi le coulisseur 140 monte dans la section de gorge 15 et le coulisseur 113 recule et descend sur la surface à came 35. Pendant ce dernier mouvement de recul du chariot 32, l'isolant 1 est coupé soit à la main par la personne préposée à la machine, soit par le dispositif exposé en détail ci-après, et qui est actionné par ce mouvement du chariot.
Lorsque le coulisseur 113 atteint la position 113c (voyez aussi la figure 6), la surface adhésive de la bande Tl est mise en con- tact avec la circonférence de la bobine qui vient d'être enroulée sur l'arbre 26 et le chariot 32 est maintenu dans cette position pendant que l'arbre 26 et la bobine sont tournés d'environ 270 au moyen de la roue à main 23; afin d'en- rouler une longueur de bande sur la circonférence de ladite bobine, ensuite, le chariot 32 est reculé encore pour faire monter le coiilisseur 140 jusqu'à la position 140d (voyez la figure 7) dans laquelle le tuyau 126 presse la 'surface' adhésive de la bande T2 contre la circonférence de la bobine enroulée par-dessus l'extrémité de la bande T1 qui adhère à la bobine.
Lorsque le mouvement de recul du chariot 32 est continué, la bande T1 est tirée le long de la face supérieure du ruban F qui est tendu entre la bobine enroulée et la barre de guidage 56 et les coulisseurs 140 montent dans la section de gorge 38 jusqu'à la position 140e (voyez aussi la figure 8) de façon à ce que le tuyau '126 soit levé de la circonférence de la bobine jusqu'à la surface inférieure du ruban F et que la bande T2 soit tirée de la circonférence de la bobine jusqu'à la surface inféri- eure du ruban F, afin que ladite bande soit pressée contre le ruban en question et que le membre tubulaire 100 soit soutenu. Lorsque ce mouvement de recul du chariot 32 est continuée les coulisseurs 140 reculent dans les gorges 38, jus- qu'à ce qu'ils atteignent la position 140f.
Au cours de ce dernier mouvement, le tuyau 126 presse la bande T2 contre la surface inférieure du ruban F et sou- tient le membre tubulaire 100, de sorte que le conduit sortant de la bobine est isolé. A la fin de ce dernier mouvement, les coulisseurs 113 entrent en contact avec la surface à came 39, pour enlever le membre tubulaire 100 du ruban F, et les coulisseurs 140 entrent dans la gorge 13 pour baisser le tuyau 126 et l'écar- ter ainsi du ruban F.
A ce point, les bandes Tl et T2 ainsi que le ruban F sont coupés, soit à la main ou bien de la manière qui sera décrite ci-après, le cha- riot 32 est reculé jusqu'à ce que les coulisseurs se trouvent respectivement dans les positions 113a et 140a, qu'ils occupaient au départ du cycle de bobina- ge, l'arbre 26 et la bobine se trouvant sur celui-ci sont enlevés de l'appareil et le cycle prédécrit est répété. Il est entendu que, une fois que la bande T2 est entrée en contact avec la surface inférieure du ruban F, la bobine est tour- née d'environ 90 , àfin que la longueur de bande qui s'étend de la circonféren- ce de la bobine à, la surface inférieure du ruban soit pliée entre la bobine et, le conduit, constitué par la longueur de ruban qui sort de la bobine.
Le dispositif pour couper l'isolant I comprend une paire de lames
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souples 210 et 214 qui se meuvent en relation mutuelle et qui coopèrent pour cou- per ledit isolant à un moment prédéterminé du cycle des opérations. La lame 214 est constituée par une extrémité de la partie 225, ayant la forme d'un c, qui est fixement attachée au tuyau 106 par la vis 107, de telle sorte que l'extrémité de la lame 214 dépend de la face postérieure de ce tuyau. La partie 214 consiste de préférence en une feuille mince d'acier à ressort, de sorte que ses extrémités puissent subir une légère flexion durant l'opération de coupage.
La lame 210 est fixement attachée à la face inférieure de la barre 50, au moyen de la barre de couteau 209 et des vis 212 et dépend de cette barre comme il a été exposé ci-avant, le mouvement vertical du tuyau 106, par rapport au chariot 32, et de la barre 50 est contrôlé par la came 34 Les lames 210 et 214 sont d'une telle longueur, que le tranchant de l'une touchera la face de l'autre près de son tranchant et glissera de cette face, coupant ainsi le ruban isolant I, au moment où la chariot 32 est reculé de la position 113b dans la position 113c. Rappelons que l'isolant passe sur la barre 50 lors de son parcours vers la bobine de l'arbre 26 et qu'ain- si il se trouve entre les deux lames 210 et 214.
L'autre extrémité de la pièce 225 en forme de C constitue la lame 218, qui coopère avec la lame 220 pour couper le ruban F, lorsque le chariot 32 est basculé en arrière de la position 113f à la position 113a. La lame 220, de préférence faite d'une feuille mince d'acier à ressort, est fixement établie sur l'arbre 222. L'arbre 222 est établi entre les plaques latérales 128 de manière à pouvoir tourner. Sur la gauche, l'arbre 222 dépasse la plaque latérale 42 et joint la plaque extérieure 28, comme le montre la figure 1. Le doigt 224, ayant la surface à came 223 à son bord supérieur, est fixé à l'extrémité gauche de l'arbre 222.
La surface à came 223 est adaptée de façon à entrer en contact avec la pointe 226 qui fait saillie à la face intérieure de la plaque extérieure 28 lorsque le chariot 32 pivote en arrière, entraînant ainsi l'arbre 222 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme le montre la figure 9. La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'arbre 222 fait monter la lame 220 jusque contre le côté de la lame 218, de sorte que celle-ci glisse le long de l'arête de la lame 220 et coupe le ruban F. Rappelons que le ruban F s'étend de la barre 56 jusqu'à la bobine et se trouve de ce fait entre les lames 218 et 220.
L'un des bouts du ressort hélicoïdal 217, établi sur l'arbre 222, contre la plaque 128, est fixé à cette plaque, tandis que son autre bout est attaché au collier 215, lequel est fixé à l'arbre 222, de façon à entraîner celui-ci dans le sens contraire à celui des aiguilles de la montre, une fois que le doigt 224 a passé la pointe 226 et à rétablir la lame 220 dans sa position première. La pointe 221, fixée à l'extrémité droite de l'arbre 222 (voir la figure 1), bute contre la barre transversale 151 pour limiter la rotation contre le sens des aiguilles d'une montre dudit arbre 222. Une lame pointue 228 est prévue pour couper la bande adhésive Tl; elle est actionnée à la main. Le couteau 228, fixement établi sur la traverse 230, est dirigé vers le bas et l'arrière de cette traverse.
La tra- verse 230 est fixée par ses extrémités aux extrémités supérieures des bras 232 et 234, dont les extrémités inférieures pivotent autour du tuyau 106. Sur le tu- yau 106, respectivement, contre les bras 232 et 234, sont établis les ressorts hélicoïdaux 236 et 238 qui entraînent ces bras dans le sens des aiguilles de la montre, comme il est indiqué au dessin 2, afin de presser le couteau 228 con- tre la surface de la garde 240. La garde 240, qui est destinée à masquer le cou- teau 228 pour éviter des accidents et qui sert aussi à protéger ledit couteau, est montée sur les plaques 103 et se trouve entre celles-ci.
Lorsque le chariot se trouve dans la position 113a la traverse 230 est baissée à la main afin de presser la pointe du couteau 228 contre la surface de la bande Tl et de percer celle-ci. Une fois que la pointe du couteau 228 a pénétré dans la bande Tl, une légère rotation de la bobine au moyen de la roue à main 23 fait avancer la bande par rapport au couteau, à la suite de quoi la bande est coupée.
Après que l'isolant I, le ruban F et la bande Tl ont été coupés, la
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personne préposée à la machine coupe la bande T2 par tout moyen adéquat, par ex- emple avec une paire de ciseaux. Il sera toutefois évident aux personnes versées dans la branche qu'un dispositif pour couper la bande T2 peut être prévu, par exemple, un couteau ou des lames similaires à celles décrites ci-dessus qui peu- vent être établis sur le chariot 32 pour couper la bande T2.
La machine de la présente invention fonctionne de la manière suivante.
Le chariot 32 se trouvant en position 113a, l'arbre 26 et le noyau C sont fixés entre les broches 17 et 22. Ensuite la chariot est avancé en position 113b et le ruban F ainsi que l'isolant I sont attachés au noyau C, après quoi la pédale 18 est abaissée de façon à faire tourner l'arbre 26 et de faire un bobinage sur le noyau C. Le bobinage achevé, le chariot 32 est reculé jusqu'à ce que le membre tubulaire 100 appuie sur la bande Tl de façon à ce que celle-ci entre en contact avec la circonférence de ladite bobine (positions 113c et 140c, figures 3 et 6).
Pendant ce dernier mouvement, les lames 210 et 214 coupent l'isolant 1. Le chariot 32 est maintenu dans la position représentée à la figure 6 et l'arbre 26 est tourné d'environ 270 , afin de faire un enroulement partiel de bande Tl sur la bobine. Ceci étant fait, le chariot 32 est reculé jusqu'à la position 113a. Pen- dant ce mouvement, le chariot passe par les positions 113 et 140 d, e et f, qui correspondent respectivement aux figures 7, 8 et 9. Dans la position 113d, 140d, figure 7, le membre tubulaire 126 presse la bande T2 contre la circonférence de la bobine.
Lorsque le chariot 32 passe de cette dernière position en position 113f, 140f, les bandes Tl et T2 sont tirées le long du ruban-conduit qui sort de la bobine, position 113e, 140eg figure 8 et lorsque le chariot 32 approche de la position 113f, 140f, figure 9, les lames 218 et 220 coupent le ruban F. Lorsque le chariot 32 se trouve en position 113f, le couteau 228 est abaisse pour percer la bande Tl et l'arbre 26 est tourné d'environ 90 afin de faire avancer la bande Tl par rapport au couteau 228, à la suite de quoi cette bande est coupée peu avant l'extrémité du ruban F, et la longueur de bande T2 qui s'étend de la cir- conférence de la bobine jusqu'au conduit est pliée entre la bobine et le conduit.
A ce moment le préposé à la machine coupe la bande T2, recule le chariot 32 jus- qu'à la position de départ 113a et enlève l'arbre 26 et la bobine achevée.
Certaines modifications pouvant être apportées à l'appareil décrit ci-dessus sans que l'on s'écarte du domaine de l'invention décrite, il est enten- du que tous les éléments contenus dans la description ci-dessus ou représentés dans les dessins qui l'accompagnent seront interprétés dans un sens illustratif et non limitatif.
REVENDICATIONS
1. Une machine pour bobiner des bobines électriques au moyen de rubans de matière conductive, comprenant un dispositif pour faire tourner un noyau, un dispositif pour guider un ruban de matière conductive jusqu'à ce noyau, un dispositif pour porter une provision de bande, un dispositif pour tenir l'ex- trémité de cette bande et un dispositif pour effectuer un mouvement relatif entre ce dernier dispositif et une bobine enroulée, afin de faire entrer ladite extré- mité de bande en contact avec la circonférence de ladite bobine.
2. Une machine pour bobiner des bobines électriques au moyen de ru- bans de matière conductive, comprenant un dispositif pour faire tourner un noyau, un dispositif pour guider un ruban de matière conductive jusqu'à ce noyau, un dispositif pour porter une provision de bande, un dispositif mobile pour tenir l'extrémité de ladite bande et un dispositif pour faire mouvoir ce dernier dis- positif mobile de façon à faire entrer l'extrémité de bande qu'il tient en con- tact avec la circonférence de la bobine enroulée.
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The present invention relates to a machine for winding electric coils and especially to a machine for winding such coils by means of a strip of conductive material in the form of a thin sheet.
It has been suggested that electric coils for certain uses, for example coils of electromagnets, should be wound by means of a conductive material in the form of a thin sheet, such as for example aluminum foils of a thickness. in the range of .0002 to .004 inch. These coils are preferable to coils of wire in many cases because they lend themselves easily to electrical connection and because they are more compact and less expensive than coils of wire.
Winding such reels by means of ribbons of thin sheet-like material, sometimes referred to hereinafter as foil reels, has heretofore presented certain problems and to a large extent required skilled labor. qualified work due to the fact that it is necessary to fix the end of the conductive tape to a conductive core at the start of the winding cycle, to insulate the layers of tape from each other, to cover the wound coil an adhesive product to prevent unwinding and to isolate the free end of the tape.
One of the objects of the present invention is to provide a machine for winding a coil by means of a strip of thin conductive material and to insulate the layers of such a coil from one another.
Another object of the present invention is to provide a machine for winding coils of sheet, provided with a device for covering a wound coil with an adhesive product, so as to prevent unwinding thereof.
Another object of the present invention is to provide a machine for winding coils of sheet, provided with a device for isolating the free end of the sheet.
Another object of the present invention is to provide a machine for winding coils, provided with a device for covering the finished coil with an adhesive product and for isolating the free end of the sheet.
Another object of the invention is to provide a machine for winding coils of foil, for insulating the layers of foil in such coils from each other and provided with a device for cutting said foil and the insulating material when the winding cycle is completed.
Another object of the present invention is to provide a machine for winding coils of sheet, provided with a device for applying two lengths of adhesive tape to a wound coil, in order to prevent unwinding thereof and to isolate the free end. of the sheet.
Another object of the present invention is to provide a machine for winding coils of sheet, by applying two lengths of adhesive tape to a coiled reel in order to prevent unwinding and to isolate the free end thereof. , said machine being provided with a device for cutting a length of adhesive tape.
Another object of the present invention is to provide a machine for winding reels of sheet quickly and inexpensively, with a minimum of skilled labor.
Other objects of the invention will become, in part, obvious and appear in part hereinafter.
In accordance with the foregoing, the invention comprises the apparatus having the constructive combination of elements and the arrangement of parts as described in the detailed description below and whose field of application will be specified in the claims.
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For a more complete understanding of the nature and objects of the invention, reference should be made to the detailed description below, illustrated by the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a front elevation of a winding machine according to the present invention, this figure showing the movable carriage of the invention in its highest position; Figure 2 is a side elevation of the winding machine of Figure 1; FIG. 3 is a detail view, showing the two cams formed in the outer plates and the positions of the sliding members on or in these cams during the various stages of the winding and insulating cycle;
Figure 4 is a sectional view, taken on line IV-IV of Figure 1 and in the direction of the arrows, but showing the movable carriage placed in the position it occupies at the start of the winding cycle; FIGS. 5, 6, 7, 8 and 9 are sectional views, similar to FIG. 4, but showing the movable carriage in the different positions it occupies during the winding and covering cycle; Fig. 10 is an enlarged fragmentary view, showing the locking brake, employed to prevent return movement of the sheet tape and insulating material; Fig. 11 is an enlarged fragmentary view, showing the upper and lower support plates of the suction tube; Fig. 12 is an enlarged side elevation of a reel of sheet made on the machine of the present invention;
and Figure 13 is a cross-sectional view of the reel of Figure 12. The reel of sheet, wound by the machine covered by the present invention, but is shown in Figures 12 and 13 to allow a better understanding of the operation of the machine. the winding machine. The coil 1 comprises a tubular core C, formed from a conductive material, such as, for example, aluminum. A strip of thin conductive material F in sheet form, preferably aluminum foil which may be .0002 to .004 inch thick, is attached at one end to the circumference of core C.
A tape of insulation material I, in sheet form, preferably having a thickness of the order of .00025 to .004 inch, is placed over the tape F and its end is also secured to the core C. The insulation tape I is preferably polyethylene terephthalate, but it can also consist of strong paper or any other suitable thin insulating material. The foil and insulation tapes placed on top of each other are wound on the core C until the desired number of turns is reached, after which the insulation tape is cut.
An insulating tape T1, having on one of its faces a product adhering by pressure, is rolled, on the circumference of the wound coil, enveloping the latter over approximately 2700; this strip then follows the free end of the strip F to insulate one face thereof. A second piece of insulating tape T2 is glued to the circumference of the coil and to the outer face of the insulation T1 extending about 90 of the circumference of the coil in the direction opposite to that taken for the T1 tape. , in order to complete the insulation of the outer face of the coil.
At the place where the strip T2 joins the end of the tape F, this strip is glued to this tape, trimmed on its other face with the strip Tl; this is how the insulation of the end of said tape which comes out of the body of the coil is ensured and serves as a conduit for inserting said coil into a circuit.
The winding machine of the present invention comprises a device for rotating a tubular core to wind a sheet tape and a
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tape of insulating material, placed on the first tape. A movable carriage is provided in order to assemble the foil tape and the insulating tape coming from their rolls, to place them one on top of the other and to guide them towards the rotating core.
The mobile carriage carries two rolls of insulating tape, having a product adhering by pressure to one of its faces and the carriage is provided with a device for bringing the adhering layers by pressure of the insulating tapes into contact with it. a wound coil, in order to facilitate the covering of the circumference of the coil and to isolate the free end emerging from it like a conduit. Cam devices are provided which cooperate with the movable carriage to bring the adhering surface of the insulating tapes into contact with the circumference of the wound reel and to cut the tape with the insulator placed thereon. ci and an adhesive insulating tape at variable positions, previously determined during the movement of the carriage.
With reference to the drawing, the winding machine of the present invention is established on a frame or table 10 which rests on the feet 12 and 14. A spool head 16 contains a spindle 17 with its bearing and controlled by a motor. variable speed, not shown in the drawing and mounted in the foot 12 of the winding head. This motor is controlled by a pedal device 18 in order to obtain the desirable starting and winding speed. A tailstock 20 is adjustably mounted on the table 10 and is operated by a spindle 22 with its bearing, so that the winding shaft 26 can be mounted between the aforesaid two spindles which drive it. The spindle 17 is provided with a hand wheel 23 for rotating said spindle by hand, if necessary.
Between the pins 17 and 22 and behind them is provided a device for guiding a strip of foil and an insulating strip towards the winding shaft 26, in order to perform a winding on the core C, driven by said shaft and in order to apply adhesive tapes by pressure to wound reels, in a manner which will be discussed hereinafter to complete said reels.
Said device comprises two external vertical plates 28 and 30, which support a pivoting carriage 32 through which the tapes pass. The upper edges of the outer plates 28 and 30 are shaped in the form of cams 34 which control certain functions of the carriage 32 as the latter rotates and cam grooves 38 and 40 (Figures 2 and 3) are provided in the inner faces. plates 28 and 30 respectively and control other functions of said carriage when the latter pivots.
The carriage 32 is a rigid frame, comprising the side plates 42 and 44, having an approximately triangular shape, which are fixed by their angle 46 to the axis 48, against the inner faces of the outer plates 28 and 30 respectively. Axle 48 is set so that it can rotate in outer plates 28 and 30 of table 10 and about halfway between their anterior and posterior edges. The side plates 42 and 44 are fixedly connected to spaced cross bars 50, 52 and 54 placed against their upper edges and to spaced cross bars 56 58 and 60 placed below respectively the bars 50, 52 and 54, in view. to form a rigid frame which can pivot around the shaft 48.
The carriage control lever 62 is fixed to the top of the side plate by means of studs 64 and 66 and protrudes above said side plate and outer plate 30. A pivoting pawl 68 is mounted on the stud. 64 and can, under the action of the spring 70, be engaged in the notches 72, 74 made in the crenellated sector 76 which is fixed to the outer surface of the outer plate 30 and protrudes above it. The notches 72 and 74 are placed in such a way on the sector 76, that the carriage 32 can be held in the correct position to wind up spools to remove wound up spools and to load the machine prior to starting a new winding cycle.
The machine of the present invention is arranged so as to allow the simultaneous winding of several coils on the shaft 26. However, as
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that the mechanisms that the carriage 32 comprises for each winding position are identical, only one of these mechanisms will be described in detail here.
In addition to forming part of the carriage 32, the bars 56, 58 and 60 carry and guide a metal tape F or a similar material and the bars 50, 52 and 54 carry and guide a strip of insulating material I. - Waters of metal tape 78 and of insulating material 80 are arranged at the rear of the machine in any suitable way. Spaced plates 86 and 88 are adjustably mounted on bars 50, 52 and 54 to prevent lateral displacement of the strip of insulating material and guide plates 90 and 92 'are adjustably mounted on the bars. bars 56, 58 and 60, lower than 86 and 88, to prevent lateral displacement of the tape F. A brake 94 is mounted eccentrically and so as to be able to swing around the stud 96, itself fixed to the plate. guide 90.
This brake is placed in such a way that it can bear on the bar 58. A similar brake 98 is mounted eccentrically on the guide plate 86, so as to be able to bear on the bar 52. The brakes 94 and 98 are preferably formed in a material with a high coefficient of friction, such. for example, rubber and they function as retrograde motion locking brakes, in order to allow the foil tape F and the insulating tape I to be drawn from the rollers 78 and 80 towards the reel to be wound on the shaft 26, but to prevent this movement from being reversed at any time.
The apparatus described heretofore can be used to wind spools of sheet tape, but it does not allow the spools to be completed once wound by covering them with adhesive tape. It operates as follows: carriage 32 is tilted forward until pawl 68 engages notch 72, the position shown in Figure 5. Sheet tape F is unwound from roll 78. passing over bars 60, 58 and 56 and under the retrograde movement locking brake 94 and is fixed to the electrically conductive core C, which the shaft 26 carries. The insulating strip I is unwound from the roll 80, passing over bars 54, 52 and 50 and under the brake, retrograde movement lock 98 and is also attached to the core C.
Insofar as the insulating strip I will be on the strip of foil F, this strip F will be in contact with the core C over almost the entire periphery of the first winding thus allowing good electrical contact therewith. With the carriage 32 still in the position shown in Figure 5, the pedal 18 is actuated to rotate the spindle 17, driving the shaft 26 and the core C, on which is wound a coil, while the plates of guide 90, 92, 86 and 88 and the front bars 56 and 50 direct the sheet F and the insulation 1 towards this core.
When the reel is wound up, it must be covered with adhesive tape to prevent it from unwinding and the end of the foil tape F which comes out of the reel must be insulated. It goes without saying that these operations can be carried out by hand, but this way of acting is slow and expensive. The mechanism described below performs them quickly and economically, as a function of the apparatus.
Devices for applying the adhesive tape on the circumference of the sheet reel 1 and on the duct which leaves it, are carried by the carriage 32 and actuated by the pivoting movement of said carriage. These devices comprise support parts, on which are placed two rolls of tape having one side covered with a product adhering by pressure to both sides of the sheet tape F, when the latter is stretched from its roll towards the reel 1. .
The devices also include parts, connected with the rolls of adhesive tape, for keeping the ends free while the spool 1 is being wound up and for bringing these ends into contact with the circumference of the spool after winding. winding thereof in order to begin the covering operation and to guide the adhesive strip towards the circumference of the reel and along the duct which emerges therefrom.
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Both the T1 tape and T2 tape preferably comprise polyethylene terephthalate, but they may also consist of any suitable insulating material having a layer of any pressure-sensitive adhesive such as, for example, those set forth in US Patents 2,607,7119 2,567,671 2,328,066 or 2,177,627. A roll 180 of adhesive tape T1 is disposed between two plates 103, of triangular shape, by means of the shaft 152 which extends in the space between these two plates and is fixed at their upper vertices. The rear low angles of the plates 103 have openings adapted to the pipe 106 so as to allow the mounting of the plates on this pipe.
The ends of the pipe 106 are rigidly attached to one end of the hinges 108, which pivot at their other end about the bar 56. A tubular member 100 is fixed between the plates 1039 at the anterior angle thereof. .
Several perforations 201 are made in the wall of the pipe 100 near the midpoint and at the underside of this pipe. The interior of the pipe 106 is connected to the interior of the tubular member 100 by means of two flexible tubes 206, the ends of which pass over the fittings 205 and 207 which are fixed in the walls, respectively of the tubular member 100 and of the pipe 106. It is understood that the ends of the tubular member 100 are closed by any suitable means, for example by means of bolts 101 which serve to fix said tubular member to the plates 103.
The ends of the pipe 106 are closed by means of the bolts 111, threaded into the ends of this pipe and provided with free ends 113 which project axially on these bolts above the upper edge of the outer plates 28 and 30 and the cam surfaces. ;, shaped to these plates. Due to the flexibility of the tubes 206, the plates 103 and the tubular member 100 can pivot on the tube 106 at an angle limited by the flexibility of the tubes 206.
In order to limit the anti-clockwise pivotal movement, described by said tubular member plates 103 100 as shown in Figures 2-9, a plate 124, having a protruding lug 123 side ;, is fixed to the front side of the pipe 106 against a face of the plate 103 by means of the collars 120 and the screws 121, said ear placed under the plate 103 and supporting the latter. As the free ends 113 are in contact with the cam surface 34, it will appear that, when the carriage 32 rotates forward or backward, the pipe 106 will rise or fall depending on the configuration of said cam 34,
causing pivotal movement of the plates 103 of the tape roll 180 and of the tubular member 100 around the bar 56 through the hinge 108 When the carriage 32 rotates forward, as shown in Figure 1, or backward clockwise, as shown in Figures 2-9, the free ends 113 will slide along the forward inclined section 37 of the cam surface 34, until they are reach their lowest point, 113c of Fig. 3, after which the continuation of the forward movement of the carriage 32 will slide them along the upward section 35 of said cam 34, until they take the position 113b of figure 3.
When the free ends 113 are in position 113b, the tubular member 100 is above and in front of the spool mounted on the shaft 26 (see figure 5) When the spool has been wound onto the shaft. 26, the carriage 32 is retracted so that the free ends 113 slide on the camming surface 35 downward to position 113c and thereby the tubular member 100 is lowered and brought into contact with the circumference. of a coil wound on the shaft 26 (see figure 6).
Continuation of the backward movement of the carriage 32 causes the tubular member 100 to move along the length of sheet tape exiting the wound spool; during this stage, the tubular member 100 and the support device for the adhesive strip T2 are carried by the latter device in a manner which will be detailed below, until such time as the free ends 113 s' engage again on the cam surface 34.
The pipe 106 is connected to a vacuum pump, not shown, by means of a flexible tube 204, so that a partial air vacuum can be created inside the pipe 106 and the tubular member 100. The end of the strip
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adhesive of the roller 180 passes over the guide rod 136 and below the tubular member 100, so that the posterior non-adhesive face of said strip is in contact with the perforations 201 made in said tubular member, the vacuum created in said member 100 maintains the end of the band T1 against the circumference of said member 100.
A second supply of adhesive tape T2, similar to tape T1, in the form of roll 148, is rotatably mounted between two side plates 128, which are approximately triangular in shape and whose upper vertices pivot on bar 56. , to allow rocking movement of said plates and said roller 148. The plates 128 are separated by a predetermined distance by means of a combined spacer and guide rod 149 and the shaft 166, removably established. between the lower vertices of said plates 128.
The roll of adhesive tape 148 is held in alignment with the coil core C, the insulation 1 and the foil tape F by means of a collar 160, adjustably secured to the shaft 166 and against which one side of the core 150 of roll 148 is pressed by coil spring 158 which is compressed between said core and a second adjustable collar 162. Besides holding roll 148 in its correct place on shaft 166, collar 160 and the spring 158 comprise a device for giving a predetermined tension to the strip T2, when the latter is unwound from its roll. It goes without saying that the resistance of the roll 148 to unwinding can be increased or reduced by moving the collar 162 away from the collar 160 or by bringing it closer to the latter.
An identical device (not shown) is employed on the shaft 152 to hold the roll 180 of adhesive tape T1 in its correct place on the shaft 152 and to give it a predetermined tension. The pipe 126, which carries the spacers 125 is established between the third vertices, the intermediate vertices, of the plates 128 and has several perforations 176, identical to the perforations 201 in the tubular member 100, on the upper face of the wall of the pipe. this one and halfway between the plates 128. The ends of the pipe 126 are closed by the bolts 139, threaded in the ends of this pipe and furnished with free ends 140 which protrude outwards and enter the grooves with cams, made respectively in the inner faces of the outer plates 28 and 30.
Cam grooves 38 and 40 are identical except that they face each other; are closed octagonal grooves in which the free ends 140 slide in the general direction of clockwise, as shown in FIG. 3, when the carriage 32 pivots forward and backward.
The end of the strip T2 is pulled from the roller 148, passed over the guide rod 149 and around the pipe 126 and passed over the perforations 176.
The interior of the pipe 126 is connected to a vacuum pump, not shown, by means of a flexible tube 167, so that a partial air vacuum can be created inside the pipe 126. The vacuum maintained inside the pipe 126 creates a suction in the perforations 176, by which the end of the strip T2 is held around the circumference of said pipe.
At the start of a winding cycle, the carriage 32 is moved back until the pawl 68 engages in the rear notch 74; in this position, the free sliding ends 113 and 140, having followed their cam paths, occupy in these respective paths the positions indicated by 113a and 140a in FIG. 3 and the apparatus in its entirety is presented as shown in FIG. drawing 4. When said sliders are in this position, the shaft 26, which carries a coil core C, is disposed between the pins 17 and 22, this being the starting operation of the winding cycle. The pawl 68 is released and the carriage 32 is retracted, in order to move the slider 140 back along the sections 33 of the cam grooves 38 and 40, until these sliders 140 descend through the sections 31.
The rear wall of the vertical section 31 serves as a stopper to limit the rear movement of the carriage 32. At this point, the carriage 32 is advanced as a result of which, on the one hand, the slide 140 moves forward along it. roughly horizontal section 27 and descends into
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section 21 and, on the other hand, the slider 113 moves forward along the cam surface 34. The carriage 32 reaches the limit of its forward movement as the sliders 140 come to the end. junction of sections 21 and 15. When this point is reached, the carriage 32 is retracted until the pawl 68 engages the anterior notch 72 of the sector 76.
This slight backward movement of the carriage 32 causes a slight upward and forward movement of the sliders 140 in the groove section 15, to the position indicated by 140b in Figure 3 and shown as a whole in Figure 5. When the slider 140 occupies the position 140b, the slider 113 which controls the tubular member 100, has slid into the position 113b. When the two sliders are in these latter positions, the pipe 126 and the tubular member 100 are spaced approximately as far apart as possible from each other and, as said pipe 126 and said tubular member carry the ends of the bands T1 and T2, these bands are spaced approximately at most from each other.
When the carriage 32 is in this position, the end of the tape F is fixed to the coil core C and the end of the insulation I is also fixed to this core. The pedal 18 is actuated so that the shaft 26 rotates and the core C is wound. After winding is complete, carriage 32 is retracted, whereupon slide 140 rises in groove section 15 and slide 113 recedes and descends onto cam surface 35. During this final backward movement of carriage 32 , the insulation 1 is cut either by hand by the person in charge of the machine, or by the device described in detail below, and which is actuated by this movement of the carriage.
When the slider 113 reaches position 113c (see also figure 6), the adhesive surface of the strip T1 is brought into contact with the circumference of the spool which has just been wound on the shaft 26 and the carriage 32. is held in this position while the shaft 26 and the spool are rotated about 270 by means of the hand wheel 23; in order to wind a length of tape around the circumference of said reel, then the carriage 32 is retracted further to raise the coilisseur 140 to position 140d (see figure 7) in which the pipe 126 presses the coil. Adhesive 'surface' of the T2 tape against the circumference of the reel wound over the end of the T1 tape which adheres to the reel.
As the backward movement of the carriage 32 is continued, the strip T1 is drawn along the upper face of the tape F which is stretched between the wound spool and the guide bar 56 and the sliders 140 rise in the throat section 38 until 'to position 140e (see also figure 8) so that the pipe' 126 is lifted from the circumference of the spool to the lower surface of the tape F and the strip T2 is drawn from the circumference of the spool to the lower surface of tape F, so that said tape is pressed against the tape in question and tubular member 100 is supported. When this backward movement of the carriage 32 is continued, the slides 140 move back into the grooves 38, until they reach the position 140f.
During this last movement, the pipe 126 presses the strip T2 against the lower surface of the strip F and supports the tubular member 100, so that the conduit exiting the coil is insulated. At the end of this last movement, the sliders 113 come into contact with the cam surface 39, to remove the tubular member 100 from the tape F, and the sliders 140 enter the groove 13 to lower the pipe 126 and the gap. ter thus tape F.
At this point, the strips T1 and T2 as well as the strip F are cut, either by hand or in the manner which will be described below, the carriage 32 is retracted until the sliders are respectively located. in positions 113a and 140a, which they occupied at the start of the winding cycle, the shaft 26 and the spool located thereon are removed from the apparatus and the above-described cycle is repeated. It is understood that, once the strip T2 has contacted the lower surface of the strip F, the spool is rotated by about 90, so that the length of strip which extends from the circumference of the reel at, the lower surface of the tape is folded between the reel and, the conduit, formed by the length of tape which comes out of the reel.
The device for cutting the insulation I comprises a pair of blades
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flexible 210 and 214 which move in mutual relation and which cooperate to cut said insulator at a predetermined time in the cycle of operations. The blade 214 is constituted by one end of the part 225, having the shape of a c, which is fixedly attached to the pipe 106 by the screw 107, so that the end of the blade 214 depends on the posterior face of the blade. this pipe. The part 214 preferably consists of a thin sheet of spring steel, so that its ends can undergo slight bending during the cutting operation.
The blade 210 is fixedly attached to the underside of the bar 50, by means of the knife bar 209 and the screws 212 and depends on this bar as has been explained above, the vertical movement of the pipe 106, relative to the carriage 32, and the bar 50 is controlled by the cam 34 The blades 210 and 214 are of such a length that the cutting edge of one will touch the face of the other near its cutting edge and slide off that face , thus cutting the insulating tape I, as the carriage 32 is moved back from position 113b to position 113c. It should be remembered that the insulation passes over the bar 50 as it travels towards the spool of the shaft 26 and that therefore it is located between the two blades 210 and 214.
The other end of the C-shaped piece 225 constitutes the blade 218, which cooperates with the blade 220 to cut the tape F, when the carriage 32 is tilted back from position 113f to position 113a. The blade 220, preferably made of a thin sheet of spring steel, is fixedly established on the shaft 222. The shaft 222 is established between the side plates 128 so that it can be rotated. On the left, the shaft 222 projects past the side plate 42 and joins the outer plate 28, as shown in Figure 1. The finger 224, having the cam surface 223 at its upper edge, is attached to the left end of the shaft. tree 222.
The cam surface 223 is adapted to contact the tip 226 which protrudes from the inner face of the outer plate 28 as the carriage 32 rotates back, thereby driving the shaft 222 clockwise. clockwise, as shown in Figure 9. The clockwise rotation of the shaft 222 causes the blade 220 to move up against the side of the blade 218, so that the latter slides along. the edge of the blade 220 and cuts the tape F. It should be remembered that the tape F extends from the bar 56 to the spool and is therefore located between the blades 218 and 220.
One end of coil spring 217, established on shaft 222, against plate 128, is attached to this plate, while its other end is attached to collar 215, which is attached to shaft 222, so to drive the latter in the opposite direction to that of the needles of the watch, once the finger 224 has passed the tip 226 and to restore the blade 220 to its original position. The tip 221, attached to the right end of the shaft 222 (see Figure 1), abuts against the crossbar 151 to limit the counterclockwise rotation of said shaft 222. A sharp blade 228 is provided for cutting the adhesive tape Tl; it is operated by hand. The knife 228, fixedly established on the cross member 230, is directed downwards and the rear of this cross member.
The crosspiece 230 is fixed by its ends to the upper ends of the arms 232 and 234, the lower ends of which pivot around the pipe 106. On the pipe 106, respectively, against the arms 232 and 234, the coil springs are established. 236 and 238 which drive these arms in a clockwise direction, as shown in drawing 2, in order to press the knife 228 against the surface of the guard 240. The guard 240, which is intended to hide the Knife 228 to avoid accidents and which also serves to protect said knife, is mounted on the plates 103 and is located between them.
When the carriage is in position 113a the crossmember 230 is lowered by hand in order to press the tip of the knife 228 against the surface of the strip T1 and to pierce the latter. After the tip of the knife 228 has entered the strip T1, slight rotation of the spool by means of the hand wheel 23 advances the strip relative to the knife, whereupon the strip is cut.
After the insulation I, the tape F and the tape Tl have been cut, the
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person in charge of the machine cuts the strip T2 by any suitable means, for example with a pair of scissors. However, it will be obvious to those skilled in the art that a device for cutting the strip T2 can be provided, for example a knife or blades similar to those described above which can be set up on the carriage 32 for cutting. the T2 band.
The machine of the present invention operates in the following manner.
The carriage 32 being in position 113a, the shaft 26 and the core C are fixed between the pins 17 and 22. Then the carriage is advanced to position 113b and the tape F as well as the insulation I are attached to the core C, after which the pedal 18 is lowered so as to rotate the shaft 26 and wind on the core C. When the winding is completed, the carriage 32 is moved back until the tubular member 100 presses on the band T1 of so that it comes into contact with the circumference of said coil (positions 113c and 140c, Figures 3 and 6).
During this last movement, the blades 210 and 214 cut the insulation 1. The carriage 32 is held in the position shown in FIG. 6 and the shaft 26 is rotated about 270, in order to make a partial winding of the band Tl. on the spool. This being done, the carriage 32 is retracted to position 113a. During this movement, the carriage passes through positions 113 and 140 d, e and f, which correspond respectively to figures 7, 8 and 9. In position 113d, 140d, figure 7, the tubular member 126 presses the strip T2 against the circumference of the coil.
When the carriage 32 moves from this latter position to position 113f, 140f, the strips T1 and T2 are pulled along the duct tape which exits the spool, position 113e, 140eg figure 8 and when the carriage 32 approaches position 113f , 140f, figure 9, the blades 218 and 220 cut the ribbon F. When the carriage 32 is in position 113f, the knife 228 is lowered to pierce the strip T1 and the shaft 26 is rotated about 90 in order to make advance the strip T1 with respect to the knife 228, following which this strip is cut shortly before the end of the strip F, and the length of strip T2 which extends from the circumference of the reel to the conduit is bent between the coil and the conduit.
At this point the machine attendant cuts the strip T2, moves the carriage 32 back to the starting position 113a and removes the shaft 26 and the finished reel.
As certain modifications can be made to the apparatus described above without departing from the scope of the invention described, it is understood that all the elements contained in the above description or shown in the drawings which accompany it will be interpreted in an illustrative and non-limiting sense.
CLAIMS
1. A machine for winding electric coils by means of ribbons of conductive material, comprising a device for rotating a core, a device for guiding a ribbon of conductive material to this core, a device for carrying a supply of tape, a device for holding the end of this strip and a device for effecting a relative movement between the latter device and a wound reel, in order to bring said end of the strip into contact with the circumference of said reel.
2. A machine for winding electric coils by means of strips of conductive material, comprising a device for rotating a core, a device for guiding a strip of conductive material to this core, a device for carrying a supply of conductive material. tape, a movable device for holding the end of said tape and a device for moving the latter movable device so as to bring the end of the tape which it holds into contact with the circumference of the wound reel .
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