EP2363369A1 - Dispositif de bobinage - Google Patents

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Publication number
EP2363369A1
EP2363369A1 EP11154602A EP11154602A EP2363369A1 EP 2363369 A1 EP2363369 A1 EP 2363369A1 EP 11154602 A EP11154602 A EP 11154602A EP 11154602 A EP11154602 A EP 11154602A EP 2363369 A1 EP2363369 A1 EP 2363369A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
core
roller
feeding device
retaining means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11154602A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Armando Vilas Boas
Pierre Couturier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB France SAS
Original Assignee
ABB France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB France SAS filed Critical ABB France SAS
Publication of EP2363369A1 publication Critical patent/EP2363369A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • H01F41/08Winding conductors onto closed formers or cores, e.g. threading conductors through toroidal cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/10Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers for making packages of specified shapes or on specified types of bobbins, tubes, cores, or formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H81/00Methods, apparatus, or devices for covering or wrapping cores by winding webs, tapes, or filamentary material, not otherwise provided for
    • B65H81/02Covering or wrapping annular or like cores forming a closed or substantially closed figure
    • B65H81/04Covering or wrapping annular or like cores forming a closed or substantially closed figure by feeding material obliquely to the axis of the core
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/36Wires

Definitions

  • the present invention relates to a device for moving a coil core or a coil having a closed shape with an inner contour and an outer contour as well as a winding machine equipped with such a device.
  • the winders are used to make coils from the winding of a conductor wire often copper and electrically isolated often by varnishing, around a ferromagnetic core including soft iron.
  • the coil of the geometry of the nucleus is closed on itself thus delimiting a passage opening.
  • the principle of these sensors lies in the variation of current generated by the passage of a metal bar inside the passage opening of the coil.
  • the coil of these sensors has most of the time a toroidal shape to allow the passage in its opening of a round bar or a rectangular bar according to product families.
  • This miniaturization requires changing the toroidal shape of the sensor coil and therefore requires a winder capable of winding a conductive wire around a core having a non-toroidal shape.
  • a winder used to wind a toroidal core comprises three rollers arranged around the core of the coil and coming into contact therewith.
  • At least one of these three rolls is driving and rotates the core at a constant speed to allow a shuttle passing through the core passage opening to wind the lead around the core section almost uniformly.
  • This advance device is satisfactory for the manufacture of toroidal-shaped coils but is not intended to accommodate a core having another shape, in particular an oblong shape.
  • This adaptation is to fix flat, according to its main plane, the core on a perforated plastic wedge at its opening to allow the passage of the shuttle.
  • the wedge is then placed between the three rollers whose spacing has been modified and moved in translation by at least one of them.
  • the document DE10146169A1 provides a solution for making a winding on a core having a non-toroidal shape and in particular an oblong shape.
  • This solution consists in using a belt to rotate the core or the coil.
  • the belt is tensioned by a set of rollers arranged judiciously so that it partially surrounds the core or the coil on its outer contour.
  • the rotational movement of the core generated by the belt does not maintain a constant distance between the shuttle and the core or the coil, which can cause distensions of the wire on certain parts of the belt. the coil, especially on the curved parts of the core.
  • the present invention aims to solve all or part of the disadvantages mentioned above.
  • the subject of the present invention is a device for advancing the movement of a coil core or a coil having a closed form with an inner contour and an outer contour characterized in that it comprises a first and a second roller movable in rotation about a respective axis and intended to bear against one of the two contours of the core or the coil, means for rotating at least one of the rollers, first retaining means associated with the first roll, the first retaining means being subjected to first return means arranged to bring the first retaining means of the first other of the two contours of the core or the coil, and the second retaining means associated with the second roller, the second retaining means being subjected to second return means arranged to bring the second retaining means of the other of the two outline of the core or coil.
  • This device also gives the core or the coil a revolution movement now at a substantially constant distance the coil or the core of the shuttle thus reducing the risk of distension of the wire on the core or the coil.
  • the retaining means are rotatable about the axis of rotation of their respective roll.
  • the device comprises two arms associated with each roller and each comprising a body on which are arranged the retaining means and the return means, said arms comprising means allowing the rotation of the retaining means around the axis of their respective roll.
  • the retaining means are movable in translation along an axis intersecting the axis of rotation of their respective roll.
  • the device comprises two arms associated with each roller and each comprising a body on which are arranged the retaining means and the return means, said arms comprising means allowing the translation of the retaining means along an axis. cutting the axis of rotation of their respective roll.
  • At least one of the arms comprises guiding means.
  • This arrangement makes it possible to maintain an arm so as to prevent it from getting in the way and impede the recessing of the shuttle wire during the advance of the core or the coil.
  • the two arms each comprise means for adjusting the return means.
  • This arrangement makes it possible to adjust the stiffness of the return means as a function of the thickness of the core section but also as a function of the number of overlaps and turns of the coil to be produced.
  • the body has a surface intended to ensure a sliding contact of the first roller 4a or the second roller 4b.
  • the device comprises a support wedge disposed on a fixed support and intended to ensure a sliding contact of the core or the coil.
  • This arrangement makes it possible to maintain the movement of the core or the coil in the same plane perpendicular to the axis of rotation of the driving rollers.
  • the drive means ensuring the rotational movement of at least one roller comprise a gimbal.
  • the drive means comprise a play catch system.
  • This arrangement eliminates the longitudinal play of the transmission that can be caused during its rotation and thus prevents a transmission break which would result in winding several turns at the same location of the core or the coil.
  • the play catch system comprises at least one spring.
  • the spring makes it possible to design an effective catch-up system at a lower cost.
  • a wedge is used to enhance the drive means to facilitate their movement.
  • the present invention also relates to a winder equipped with a feed device according to the invention.
  • a winder originally used to wind a core 3 or a coil 3 'of toroidal shape and subsequently adapted to accommodate a feed device 1 according to the invention, comprises a shuttle 2 passing through an opening of passage 6 of the nucleus or of the coil 3 'and delivering a copper wire 5 to wind around the core or the coil 3' and three driving rollers 4a, 4b and 4c.
  • core 3 or coil 3 'to designate the part on which the coil is formed, the core 3 becoming a coil 3' after a first recovery by the copper wire 5.
  • the three driving rollers 4a, 4b and 4c have a gripping surface brought into contact with the outer contour of the core 3 or the spool 3 'in order to drive the latter in rotation.
  • the drive rollers 4a and 4b are arranged on either side of the shuttle 2 while the third drive roller 4c is arranged opposite the shuttle 2.
  • the shuttle 5 rotates at a constant speed along with the three driving rollers 4a, 4b and 4c in order to position the turns of the same series of overlaps regularly next to each other.
  • an advance movement device of a coil core 3 'or a coil 3' comprises only the drive rollers 4a and 4b disposed on either side of the shuttle 2 .
  • the third roller 4c has been replaced by two arms 7a and 7b illustrated in detail in FIGS. Figures 3 and 4 .
  • each arm 7a, 7b is disposed horizontally and consists of a body 9 having an oblong shape and a sliding contact surface 10 of the first roller 4a or the second roller 4b.
  • a flat washer 33 visible to the figure 7 , is interposed between the sliding contact surface 10 and each of the rollers 4a, 4b.
  • Each of the rollers 4a, 4b has a circumferential shoulder 30.
  • Each of these arms 7a, 7b also comprises an oblong-shaped through opening 11 formed by milling in the direction of the length of the body 9 of the arm 7a, 7b also oblong shape.
  • a return means 12 materialized by a compression spring 12 bearing on one of its ends on a means of adjustment 13 materialized in the form of an adjustable bolt passing through the body 9 and held by a nut.
  • the length of the spring 12 and the adjustment of the adjusting means 13 show a passage 15 in the opening 11.
  • This passage 15 is intended for the insertion of an axis 17 of a drive roller 4a, 4b.
  • the action of the spring 12 keeps the arm 7a, 7b on the axis of the roller 4a, 4b in a plane substantially perpendicular to it.
  • the spring 12 may comprise a Teflon sleeve 35 partially inserted in the spring 12 and increasing the contact surface with the axis 17 of a drive roller 4a, 4b.
  • This sleeve 35 also has a wear ring function and improves the sliding of the shaft 17 of a drive roller 4a, 4b by the use of a Teflon metal contact.
  • Each arm 7a, 7b also comprises a retaining means 8a, 8b extending transversely to the sliding contact surface 10 of the body 9 of the arm 7a, 7b and rotatably mounted on a bearing 14 incorporated in the body 9.
  • At least one of the rollers 4a, 4b is rotated by drive means 20.
  • Driving means 20 are illustrated in FIG. figure 5 .
  • Driving means 20 comprise three parts A, B and C interlocking and sliding into each other.
  • a first end of the part A slides in the part B and is kept at a distance from the latter by the action of a first compression spring 22 bearing on the one hand on one end of the part A and on the other part on the bottom of a cavity in the part B to guide in translation that same end of the part A.
  • Part B slides in part C and is kept at a distance from it by the action of a second compression spring 23 which is supported by a part on an annular shoulder at the base of one end of the part B and secondly on the bottom of a cavity formed in a first end of the part C to translate this same end of the part B.
  • Part C comprises a cardan joint 21 and a second cavity formed at its second end into which the axis 17 of a roller 4a or 4b.
  • Each link formed by one end of the parts A, B, C and the end 24 of the axis 17 of a drive roller 4a, 4b and the different cavities formed in these different parts is provided at the using shape-matching devices to block the rotation between two adjacent parts and to allow sliding translation between two adjacent parts.
  • These devices can indifferently be constituted by flats, grooves, keys or any other device known to those skilled in the art blocking the rotation without blocking the translation between two adjacent parts. It is also conceivable to leave free in translation only one of the links between two adjacent parts, in which case the other links can be locked in translation and in rotation by devices known to those skilled in the art such as screws on nuts or pins. Blocking in translation and in rotation of all the links is also possible.
  • the second end 25 of the portion A comprises a spherical head with two branches extending transversely from this spherical head.
  • the head and its two branches form a "T" -shaped end.
  • This "T" shaped end 25 is intended to be inserted into one of the three engine cylinders 32 of the driving part 31 of the winder.
  • the three engine cylinders 32 rotate together at the same rotational speed.
  • each of the three engine cylinders 32 comprises two notches 29 diametrically opposed and open on the top of the engine cylinders 32 to accommodate the branches of the "T" formed on the end 25 of the part A.
  • the spherical head of the end 25 is supported in the bottom of the engine cylinders 32. Teflon wedges 26 are arranged in this same The wedges 26 also have a function of wear shims by the use of a Teflon metal contact.
  • a kinematic chain constituted by a motor, the three motor cylinders 32, the drive means 20 and the drive rollers 4a, 4b.
  • the axis 17 of a drive roller 4a, 4b comprises a circumferential shoulder 34 maintained in the passage 15 formed between the return means 12 and the body 9 of the arm 7a, 7b.
  • Each of the assemblies constituted by a roll 4a or 4b with its axis 17 is then engaged in a passage 18 formed in the support 16 which supports both the arm 7a, 7b, the drive means 20 and a roll of drive 4a, 4b.
  • the diameter of the circumferential shoulder 34 is very slightly less than the width of the oblong opening 11 to minimize the clearance between the arms 7a, 7b and the axis 17 of each of the rollers 4a, 4b.
  • the support 16 comprises a guiding means 19, a first part of which consists of a cylindrical element 19a protruding transversely from the face of the arm 7a, 7b coming against the support 16 and a second part 19b machined on the outer upper edge. support near the passage 18.
  • This guide means 19 makes it possible to limit the travel in rotation and in translation of the body 9 of the arm 7a, 7b as winding progresses and thus prevents the body 9 from being in the recess region of the wire 5 of the shuttle 2.
  • a support wedge 27 is arranged opposite the shuttle 2 in order to support the core 3 or the coil 3 'during its revolution movement.
  • This support wedge 27 includes a retractable portion 28 so that it can adapt to the cores 3 or coils 3 'of different heights.
  • the operator When using a winder equipped with a feed movement device 1 of a coil core 3 'or a coil 3', the operator first introduces the core 3 into the shuttle 2 at through its passage opening 6.
  • the operator places the core 3 or the coil 3 'flat on the shoulder 30 of the two rollers 4a, 4b, between these same rollers 4a, 4b and the retaining means 8a, 8b and on the support wedge 27 with or without the retractable portion 28 according to the size of the core 3 or the coil 3 'to be wound.
  • each arm 7a, 7b permanently maintain a section of the core 3 or the coil 3 'respectively against the driving roller 4a or 4b by the action of the return means 12.
  • the stiffness of the spring 12 is adjustable by operating the adjustment means 13.
  • the action of the return means 12 increases simultaneously with the thickness of the section of the coil 3 'in the holding areas of the arms 7a and 7b due to the overlap of several turns of the coil 3'.
  • the retaining means 8a, 8b are free to rotate on their bearing 14 so that when the shuttle 2 and the drive part 31 are started simultaneously, the drive means 20 transmit a rotational movement to the driving rollers. 4a and 4b which in turn drive the core 3 or the coil 3 'in a plane revolution movement.
  • This movement maintains at a substantially constant distance the core 3 or the reel 3 'of the shuttle 2.
  • the winder winds the copper wire 5 around the section of the core 3 or the coil 3 'located in the axis of the shuttle 2, which has the effect of uniformly distributing the turns on the core 3 or the coil 3 '.
  • the core 3 or the coil 3 ' may cause a slight rotational movement of the arms 7a or 7b around the axis of the drive rollers 4a, 4b on which they are mounted.
  • the rotation of an arm 7a or 7b can be counterbalanced by the action of the operator who brings the arm 7a or 7b in alignment with the cross section of the core 3 or the coil 3 '.

Landscapes

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Abstract

Dispositif de mouvement d'avance (1) d'un noyau (3) de bobine (3') ou d'une bobine (3') présentant une forme fermée avec un contour intérieur et un contour extérieur caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un deuxième rouleaux (4a, 4b) mobiles en rotation autour d'un axe respectif et destinés à venir en appui contre l'un des deux contours du noyau (3) ou de la bobine (3'), des moyens d'entraînement (20) en rotation d'au moins un des rouleaux (4a, 4b), et des moyens de retenue (8a, 8b) associés à chaque rouleau (4a, 4b), les moyens de retenue (8a, 8b) étant soumis à des moyens de rappel (12) agencés pour rapprocher les moyens de retenue de l'autre des deux contours du noyau (3) ou de la bobine (3') ainsi qu'une bobineuse équipée d'un tel dispositif.

Description

  • La présente invention a pour objet un dispositif de mouvement d'avance d'un noyau de bobine ou d'une bobine présentant une forme fermée avec un contour intérieur et un contour extérieur ainsi qu'une bobineuse équipée d'un tel dispositif.
  • Les bobineuses sont utilisées pour réaliser des bobines à partir de l'enroulement d'un fil conducteur souvent en cuivre et isolé électriquement souvent par vernissage, autour d'un noyau ferromagnétique notamment en fer doux.
  • La bobine de par la géométrie du noyau, est refermée sur elle-même délimitant ainsi une ouverture de passage.
  • Ces bobines peuvent trouver des applications en entrant dans la composition de capteurs à effet hall.
  • Le principe de ces capteurs réside dans la variation de courant engendrée par le passage d'une barre métallique à l'intérieur de l'ouverture de passage de la bobine.
  • A cet effet, la bobine de ces capteurs présente la plupart du temps une forme toroïdale afin de permettre le passage dans son ouverture d'une barre ronde ou d'une barre rectangulaire selon les familles de produits.
  • Cependant, pour des besoins spécifiques liés à l'encombrement, une miniaturisation de ces capteurs est nécessaire. En effet, le fait d'avoir un passage de barre rond affecte l'encombrement du capteur, ce qui est une contrainte pour l'intégration des capteurs dans des systèmes de plus en plus compacts.
  • Cette miniaturisation nécessite de changer la forme toroïdale de la bobine du capteur et nécessite donc une bobineuse capable d'enrouler un fil conducteur autour d'un noyau présentant une forme non toroïdale.
  • Une bobineuse utilisée pour bobiner un noyau toroïdal comprend trois rouleaux disposés autour du noyau de la bobine et venant au contact de celui-ci.
  • Au moins un de ces trois rouleaux est moteur et entraine en rotation le noyau à une vitesse constante afin de permettre à une navette passant par l'ouverture de passage du noyau d'enrouler quasi uniformément le fil conducteur autour de la section du noyau.
  • Ce dispositif d'avance est satisfaisant pour la confection de bobines de formes toroïdales mais n'est pas destiné à accueillir un noyau présentant une autre forme, en particulier une forme oblongue.
  • A partir des éléments existants de ce dispositif d'avancement, des premières adaptations ont été réalisées pour tenter de réaliser un enroulement sur un noyau de forme oblongue.
  • Cette adaptation consiste à fixer à plat, selon son plan principal, le noyau sur une cale en plastique ajourée au niveau de son ouverture afin de permettre le passage de la navette.
  • La cale est ensuite placée entre les trois rouleaux dont l'écartement a été modifié et déplacée en translation par au moins un d'entre eux.
  • Cependant, le procédé d'adaptation de l'outil existant est fastidieux à mettre en oeuvre et présente les inconvénients majeurs de ne pouvoir réaliser qu'un bobinage partiel sur les deux longueurs du noyau de forme oblongue et d'entrainer un déséquilibre entre ces deux parties bobinées.
  • Le document DE10146169A1 apporte une solution pour réaliser un bobinage sur un noyau présentant une forme non toroïdale et en particulier une forme oblongue.
  • Cette solution consiste à employer une courroie pour entrainer en rotation le noyau ou la bobine.
  • La courroie est tendue par un jeu de rouleaux disposé de manière judicieuse afin qu'elle ceinture partiellement le noyau ou la bobine sur son contour extérieur.
  • Cependant, cela entraine la modification de la position des rouleaux ou bien l'utilisation d'une courroie de longueur différente pour bobiner des noyaux de tailles différentes.
  • De plus, par l'utilisation d'une courroie, le mouvement de rotation du noyau engendré par la courroie ne conserve pas une distance constante entre la navette et le noyau ou la bobine, ce qui peut entraîner des distensions du fil sur certaines parties de la bobine, notamment sur les parties courbées du noyau.
  • Par conséquent, le choix de cette solution entraine des surcoûts importants liés à l'achat de ce type de bobineuse avec un jeu de courroie de longueurs différentes et à la maintenance préventive ou curative de celle-ci notamment par le remplacement de ou des courroies.
  • La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de mouvement d'avance d'un noyau de bobine ou d'une bobine présentant une forme fermée avec un contour intérieur et un contour extérieur caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un deuxième rouleaux mobiles en rotation autour d'un axe respectif et destinés à venir en appui contre l'un des deux contours du noyau ou de la bobine, des moyens d'entraînement en rotation d'au moins un des rouleaux, des premiers moyens de retenue associés au premier rouleau, les premiers moyens de retenue étant soumis à des premiers moyens de rappel agencés pour rapprocher les premiers moyens de retenue de l'autre des deux contours du noyau ou de la bobine, et des deuxièmes moyens de retenue associés au deuxième rouleau, les deuxièmes moyens de retenue étant soumis à des deuxièmes moyens de rappel agencés pour rapprocher les deuxièmes moyens de retenue de l'autre des deux contours du noyau ou de la bobine.
  • Ces dispositions permettent de bobiner un noyau ou une bobine de formes non toroïdale, en particulier oblongues, tout en permettant également de bobiner des formes toroïdales.
  • Ce dispositif confère également au noyau ou à la bobine un mouvement de révolution maintenant à une distance sensiblement constante la bobine ou le noyau de la navette réduisant ainsi les risques de distension du fil sur le noyau ou la bobine.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de retenue sont mobiles en rotation autour de l'axe de rotation de leur rouleau respectif.
  • Selon le même mode de réalisation, le dispositif comprend deux bras associés à chaque rouleau et comprenant chacun un corps sur lequel sont agencés les moyens de retenue et les moyens de rappel, lesdits bras comportant des moyens autorisant la rotation des moyens de retenue autour de l'axe de leur rouleau respectif.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de retenue sont mobiles en translation selon un axe coupant l'axe de rotation de leur rouleau respectif.
  • Selon le même mode de réalisation, le dispositif comprend deux bras associés à chaque rouleau et comprenant chacun un corps sur lequel sont agencés les moyens de retenue et les moyens de rappel, lesdits bras comportant des moyens autorisant la translation des moyens de retenue selon un axe coupant l'axe de rotation de leur rouleau respectif.
  • Selon un mode de réalisation, au moins un des bras comporte un moyen de guidage.
  • Cette disposition permet de maintenir un bras de manière à l'empêcher de se mettre en travers et gêner l'évidement du fil de la navette lors de l'avance du noyau ou de la bobine.
  • Selon le même mode de réalisation, les deux bras comportent chacun un moyen de réglage du moyen de rappel.
  • Cette disposition permet de régler la raideur du moyen de rappel en fonction de l'épaisseur de la section du noyau mais également en fonction du nombre de recouvrement et de spires de la bobine à réaliser.
  • Selon le même mode de réalisation, le corps présente une surface destinée à assurer un contact glissant du premier rouleau 4a ou du deuxième rouleau 4b.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une cale support disposée sur un support fixe et destinée à assurer un contact glissant du noyau ou de la bobine.
  • Cette disposition permet de maintenir le mouvement du noyau ou de la bobine selon un même plan perpendiculaire à l'axe de rotation des rouleaux entraîneurs.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens d'entraînement assurant le mouvement de rotation d'au moins un rouleau comportent un cardan.
  • L'utilisation d'un cardan supprime, dans le mouvement d'entrainement en rotation du rouleau moteur, le jeu latéral pouvant être occasionné par une transmission par simple emboitement par complémentarité de forme.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens d'entraînement comportent un système de rattrapage de jeu.
  • Cette disposition permet de supprimer le jeu longitudinal de la transmission pouvant être occasionné lors de sa rotation et empêche ainsi une rupture de la transmission ce qui aurait pour conséquence d'enrouler plusieurs spires au même endroit du noyau ou de la bobine.
  • Selon le même mode de réalisation, le système de rattrapage de jeu comporte au moins un ressort.
  • Le ressort permet de concevoir un système de rattrapage efficace et à moindres coûts.
  • Selon un mode de réalisation, une cale est utilisée pour rehausser les moyens d'entraînement afin de faciliter leur mouvement.
  • Cette disposition donne un appui supplémentaire aux moyens d'entraînement.
  • La présente invention a également pour objet une bobineuse équipée d'un dispositif d'avance selon l'invention.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-après, prises en liaison avec des dessins qui illustrent, à titre d'exemple, les principes de l'invention.
    • La figure 1 illustre le fonctionnement d'une bobineuse pour un noyau ou bobine de forme toroïdale.
    • La figure 2 illustre le fonctionnement d'une bobineuse équipée d'un dispositif d'avancement selon l'invention.
    • La figure 3 montre une vue de dessus d'un bras utilisé dans le dispositif d'avancement selon l'invention.
    • La figure 4 montre une vue de dessous d'un bras utilisé dans le dispositif d'avancement selon l'invention.
    • La figure 5 montre des moyens d'entraînement utilisés dans le dispositif d'avancement selon l'invention.
    • La figure 6 montre une vue éclatée des moyens d'entraînement illustrés à la figure 5.
    • La figure 7 montre une vue éclatée d'un rouleau monté sur un bras.
    • La figure 8 montre la partie motrice entrainant les moyens d'entraînement.
    • La figure 9 montre une vue latérale d'un bras ainsi que des moyens d'entraînement sur lesquels est monté un rouleau d'entraînement.
    • La figure 10 est une vue par dessus d'un support de bras et de rouleau d'entraînement dans un dispositif d'avancement selon l'invention.
    • La figure 11 est une vue de face d'une bobineuse équipée avec un dispositif d'avancement selon l'invention.
    • La figure 12 montre une vue partielle de dessus illustrant le fonctionnement des bras selon l'invention en situation avec une bobine.
    • La figure 13 montre une vue partielle de côté illustrant le fonctionnement des bras selon l'invention en situation avec une bobine.
  • Comme illustrée à la figure 1, une bobineuse utilisée à l'origine pour bobiner un noyau 3 ou une bobine 3' de forme toroïdale et adaptée par la suite pour accueillir un dispositif de mouvement d'avance 1 selon l'invention, comprend une navette 2 passant par une ouverture de passage 6 du noyau ou de la bobine 3' et délivrant un fil de cuivre 5 à enrouler autour du noyau ou de la bobine 3' ainsi que trois rouleaux entraîneurs 4a, 4b et 4c.
  • Dans la suite de la description, il pourra être employé indifféremment le terme de noyau 3 ou de bobine 3' pour désigner la pièce sur laquelle est réalisé le bobinage, le noyau 3 devenant une bobine 3' au bout d'un premier recouvrement par le fil de cuivre 5.
  • Les trois rouleaux entraîneurs 4a, 4b et 4c possèdent une surface agrippante mise au contact du contour extérieur du noyau 3 ou de la bobine 3' afin d'entraîner celui-ci en rotation.
  • Les rouleaux d'entraînement 4a et 4b sont disposés de part et d'autre de la navette 2 tandis que le troisième rouleau d'entraînement 4c est disposé face à la navette 2.
  • Afin d'entraîner le noyau 3 ou la bobine 3' en rotation, il suffit qu'un seul des trois rouleaux soit moteur, les deux autres étant alors montés libres en rotation et ne servant que de guide pour le noyau 3 ou la bobine 3'.
  • La navette 5 tourne à vitesse constante en même temps que les trois rouleaux entraîneurs 4a, 4b et 4c afin de positionner les spires d'une même série de recouvrement régulièrement les unes à côté des autres.
  • Comme illustré maintenant à la figure 2, un dispositif de mouvement d'avance d'un noyau 3 de bobine 3' ou d'une bobine 3' selon l'invention ne comprend que les rouleaux d'entrainement 4a et 4b disposés de part et d'autre de la navette 2.
  • Avec le troisième rouleau d'entraînement 4c, il est évident qu'un noyau 3 ou une bobine 3' de forme oblongue comme celui illustré à la figure 2 ne pourrait pas entrer en rotation du fait de la différence de distance entre les points de contact des trois rouleaux lors de la rotation du noyau 3 ou de la bobine 3'.
  • Dans le dispositif de mouvement d'avance 1 selon l'invention, le troisième rouleau 4c a été remplacé par deux bras 7a et 7b illustrés en détail aux figures 3 et 4.
  • Selon un premier mode de réalisation préféré, chaque bras 7a, 7b est disposé horizontalement et constitué par un corps 9 présentant une forme oblongue ainsi qu'une surface de contact glissant 10 du premier rouleau 4a ou du deuxième rouleau 4b. A cet effet, une rondelle plate 33, visible à la figure 7, est intercalée entre la surface de contact glissant 10 et chacun des rouleaux 4a, 4b.
  • Chacun des rouleaux 4a, 4b comporte un épaulement circonférentiel 30.
  • Chacun de ces bras 7a, 7b comprend également une ouverture traversante 11 de forme oblongue ménagé par fraisage selon la direction de la longueur du corps 9 du bras 7a, 7b de forme également oblongue.
  • A l'intérieur de cette ouverture 11, il est placé un moyen de rappel 12 matérialisé par un ressort en compression 12 prenant appui sur l'une de ses extrémités sur un moyen de réglage 13 matérialisé sous la forme d'un boulon ajustable traversant le corps 9 et maintenu par un écrou.
  • La longueur du ressort 12 et l'ajustement du moyen de réglage 13 font apparaître un passage 15 dans l'ouverture 11. Ce passage 15 est destiné à l'insertion d'un axe 17 d'un rouleau d'entrainement 4a, 4b. L'action du ressort 12 maintient le bras 7a, 7b sur l'axe du rouleau 4a, 4b dans un plan sensiblement perpendiculaire à celui-ci.
  • Pour aider à ce maintien, le ressort 12 peut comporter un manchon 35 en téflon s'insérant partiellement dans le ressort 12 et augmentant la surface de contact avec l'axe 17 d'un rouleau d'entrainement 4a, 4b. Ce manchon 35 a également une fonction de bague d'usure et améliore le glissement de l'axe 17 d'un rouleau d'entraînement 4a, 4b par l'utilisation d'un contact téflon métal.
  • Chaque bras 7a, 7b comprend également un moyen de retenue 8a, 8b s'étendant transversalement à la surface de contact glissant 10 du corps 9 du bras 7a, 7b et monté libre en rotation sur un roulement 14 incorporé au corps 9.
  • Au moins un des rouleaux 4a, 4b est entrainé en rotation par des moyens d'entraînement 20. Des moyens d'entraînement 20 sont illustrés à la figure 5.
  • Des moyens d'entraînement 20 comprennent trois parties A, B et C s'emboitant et coulissant les unes dans les autres.
  • Une première extrémité de la partie A coulisse dans la partie B et est maintenue à distance de celle-ci par l'action d'un premier ressort à compression 22 prenant appui d'une part sur une extrémité de la partie A et d'autre part sur le fond d'une cavité ménagée dans la partie B pour guider en translation cette même extrémité de la partie A.
  • La partie B coulisse dans la partie C et est maintenue à distance de celle-ci par l'action d'un second ressort à compression 23 prenant appui d'une part sur un épaulement annulaire à la base d'une extrémité de la partie B et d'autre part sur le fond d'une cavité ménagée dans une première extrémité de la partie C pour guider en translation cette même extrémité de la partie B.
  • La partie C comprend une articulation à cardan 21 ainsi qu'une seconde cavité ménagée au niveau de sa seconde extrémité dans laquelle s'insère l'axe 17 d'un rouleau 4a ou 4b.
  • Chaque liaison constitué par une extrémité des parties A, B, C ainsi que l'extrémité 24 de l'axe 17 d'un rouleau d'entraînement 4a, 4b ainsi que par les différentes cavités ménagées dans ces différentes parties est assurée à l'aide de dispositifs par complémentarité de forme assurant le blocage de la rotation entre deux parties adjacentes et autorisant la translation par coulissement entre deux parties adjacentes.
  • Ces dispositifs peuvent indifféremment être constitués par des méplats, des rainures, des clavettes ou tout autre dispositif connu de l'homme du métier bloquant la rotation sans bloquer la translation entre deux parties adjacentes. Il est également envisageable de ne laisser libre en translation qu'une seule des liaisons entre deux parties adjacentes auquel cas les autres liaisons pourront être bloquées en translation et en rotation par des dispositifs connus de l'homme du métier tels que des vis sur écrou ou des goupilles. Un blocage en translation et en rotation de l'ensemble des liaisons est également envisageable.
  • La seconde extrémité 25 de la partie A comprend une tête sphérique avec deux branches s'étendant transversalement à partir de cette tête sphérique. Ainsi, la tête et ses deux branches forment une extrémité 25 en forme de « T ».
  • Cette extrémité 25 en forme de « T » est destinée à être insérée dans un des trois cylindres moteurs 32 de la partie motrice 31 de la bobineuse.
  • Par l'utilisation d'un moteur unique et d'un jeu d'engrenages (non visibles), les trois cylindres moteurs 32 tournent ensemble à la même vitesse de rotation.
  • A cet effet, chacun des trois cylindres moteurs 32 comprend deux encoches 29 diamétralement opposées et ouvertes sur le haut des cylindres moteurs 32 pour pouvoir y accueillir les branches du « T » formé sur l'extrémité 25 de la partie A.
  • La tête sphérique de l'extrémité 25 prend appui dans le fond des cylindres moteurs 32. Des cales 26 en téflon sont disposées dans ce même fond afin de rehausser les moyens d'entraînement 20. Ces cales 26 ont également une fonction de cales d'usure par l'utilisation d'un contact téflon métal.
  • Ainsi, il est réalisé une chaîne cinématique constituée par un moteur, les trois cylindres moteurs 32, les moyens d'entraînement 20 et les rouleaux d'entraînement 4a, 4b.
  • Comme illustré à la figure 7, l'axe 17 d'un rouleau d'entraînement 4a, 4b comprend un épaulement circonférentiel 34 maintenu dans le passage 15 ménagé entre le moyen de rappel 12 et le corps 9 du bras 7a, 7b. Chacun des ensembles constitués par un rouleau 4a ou 4b avec son axe 17 est ensuite engagé dans un passage 18 ménagé dans le support 16 qui supporte à la fois le bras 7a, 7b, les moyens d'entraînement 20 ainsi qu'un rouleau d'entraînement 4a, 4b. Le diamètre de l'épaulement circonférentiel 34 est très légèrement inférieur à la largeur de l'ouverture oblongue 11 afin de diminuer au maximum le jeu entre les bras 7a, 7b et l'axe 17 de chacun des rouleaux 4a,4b.
  • Comme illustré à la figure 10, le support 16 comprend un moyen de guidage 19 dont une première partie est constituée par un élément cylindrique 19a faisant saillie transversalement depuis la face du bras 7a, 7b venant contre le support 16 et une deuxième partie 19b est usinée sur l'arête supérieure extérieure du support à proximité du passage 18.
  • Ce moyen de guidage 19 permet de limiter la course en rotation et en translation du corps 9 du bras 7a, 7b au fur et à mesure du bobinage et évite ainsi que le corps 9 se trouve dans la zone d'évidement du fil 5 de la navette 2.
  • Enfin, comme le montrent notamment les figures 12 et 13, une cale support 27 est agencée en face de la navette 2 afin de supporter le noyau 3 ou la bobine 3' lors de son mouvement de révolution. Cette cale support 27 comprend une partie escamotable 28 afin qu'elle puisse s'adapter à des noyaux 3 ou bobines 3' de différentes hauteurs.
  • Lors de l'utilisation d'une bobineuse équipée avec un dispositif de mouvement d'avance 1 d'un noyau 3 de bobine 3' ou d'une bobine 3', l'opérateur commence par introduire le noyau 3 dans la navette 2 au travers de son ouverture de passage 6.
  • Puis l'opérateur place le noyau 3 ou la bobine 3' à plat sur l'épaulement 30 des deux rouleaux 4a, 4b, entre ces mêmes rouleaux 4a, 4b et les moyens de retenue 8a, 8b ainsi que sur la cale support 27 avec ou sans la partie escamotable 28 selon la taille du noyau 3 ou de la bobine 3' à bobiner.
  • Les moyens de retenue 8a, 8b de chaque bras 7a, 7b maintiennent en permanence une section du noyau 3 ou de la bobine 3' respectivement à l'encontre du rouleau entraîneur 4a ou 4b par l'action du moyen de rappel 12. A cet effet, la raideur du ressort 12 est réglable en manoeuvrant les moyens de réglage 13.
  • L'action du moyen de rappel 12 augmente simultanément à l'épaisseur de la section de la bobine 3' dans les zones de maintien des bras 7a et 7b due au recouvrement de plusieurs spires de la bobine 3'.
  • Les moyens de retenue 8a, 8b sont libres en rotation sur leur roulement 14 si bien que lors de la mise en route simultanée de la navette 2 et de la partie motrice 31, les moyens d'entraînement 20 transmettent un mouvement de rotation aux rouleaux entraîneurs 4a et 4b qui entraînent à leur tour le noyau 3 ou la bobine 3' dans un mouvement de révolution plan.
  • Ce mouvement maintient à une distance sensiblement constante le noyau 3 ou la bobine 3' de la navette 2.
  • Simultanément à ce mouvement de révolution plan, la bobineuse enroule le fil de cuivre 5 autour de la section du noyau 3 ou de la bobine 3' se trouvant dans l'axe de la navette 2, ce qui a pour effet de répartir uniformément les spires sur le noyau 3 ou la bobine 3'.
  • Au cours de son mouvement de révolution, le noyau 3 ou la bobine 3' peut entraîner un léger mouvement de rotation des bras 7a ou 7b autour de l'axe des rouleaux entraîneurs 4a, 4b sur lequel ils sont montés.
  • Ce léger mouvement de rotation entraîne à son tour un léger mouvement de translation des bras 7a, 7b et donc des moyens de retenue 8a, 8b selon l'axe principal de l'ouverture oblongue 11.
  • En effet, si au départ les points de contact d'un rouleau entraîneur 4a ou 4b et de leur moyen de retenue respectif 8a ou 8b se trouvent alignés selon une section droite du noyau 3 ou de la bobine 3' correspondant à leur écart minimum, la rotation d'un bras 7a ou 7b modifie cet alignement et donc la distance entre un rouleau entraîneur 4a ou 4b et son moyen de retenue respectif 8a ou 8b.
  • La rotation d'un bras 7a ou 7b peut être contrebalancé par l'action de l'opérateur qui ramène le bras 7a ou 7b dans l'alignement de la section droite du noyau 3 ou de la bobine 3'.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (14)

  1. Dispositif de mouvement d'avance (1) d'un noyau (3) de bobine (3') ou d'une bobine (3') présentant une forme fermée avec un contour intérieur et un contour extérieur caractérisé en ce qu'il comporte :
    - un premier et un deuxième rouleaux (4a, 4b) mobiles en rotation autour d'un axe respectif et destinés à venir en appui contre l'un des deux contours du noyau (3) ou de la bobine (3'),
    - des moyens d'entraînement (20) en rotation d'au moins un des rouleaux (4a, 4b),
    - des premiers moyens de retenue (8a) associés au premier rouleau (4a), les premiers moyens de retenue (8a) étant soumis à des premiers moyens de rappel (12) agencés pour rapprocher les premiers moyens de retenue (8a) de l'autre des deux contours du noyau (3) ou de la bobine (3'), et
    - des deuxièmes moyens de retenue (8b) associés au deuxième rouleau (4b), les deuxièmes moyens de retenue (8b) étant soumis à des deuxièmes moyens de rappel (12) agencés pour rapprocher les deuxièmes moyens de retenue (8b) de l'autre des deux contours du noyau (3) ou de la bobine (3').
  2. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon la revendication 1 dans lequel les moyens de retenue (8a, 8b) sont mobiles en rotation autour de l'axe de rotation de leur rouleau respectif.
  3. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon la revendication 2 comportant deux bras (7a, 7b) associés à chaque rouleau (4a, 4b) et comprenant chacun un corps (9) sur lequel sont agencés les moyens de retenue (8a, 8b) et les moyens de rappel (12), lesdits bras (7a, 7b) comportant des moyens (11) autorisant la rotation des moyens de retenue (8a, 8b) autour de l'axe de leur rouleau (4a, 4b) respectif.
  4. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les moyens de retenue (8a, 8b) sont mobiles en translation selon un axe coupant l'axe de rotation de leur rouleau respectif.
  5. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon la revendication 4 comportant deux bras (7a, 7b) associés à chaque rouleau (4a, 4b) et comprenant chacun un corps (9) sur lequel sont agencés les moyens de retenue (8a, 8b) et les moyens de rappel (12), lesdits bras (7a, 7b) comportant des moyens (11) autorisant la translation des moyens de retenue (8a, 8b) selon un axe coupant l'axe de rotation de leur rouleau (4a, 4b) respectif.
  6. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 3 ou 5 dans lequel au moins un des bras (7a, 7b) comporte un moyen de guidage (19).
  7. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 3 ou 5 à 6 dans lequel les deux bras (7a, 7b) comportent chacun un moyen de réglage (13) du moyen de rappel (12).
  8. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 3 ou 5 à 7 dans lequel le corps (9) présente une surface (10) destinée à assurer un contact glissant du premier rouleau (4a) ou du deuxième rouleau (4b).
  9. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 1 à 8 comportant une cale support (27) disposée sur un support fixe et destinée à assurer un contact glissant du noyau (3) ou de la bobine (3').
  10. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel les moyens d'entraînement (20) assurant le mouvement de rotation d'au moins un rouleau (4a, 4b) comportent un cardan (21).
  11. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel les moyens d'entraînement (20) comportent un système de rattrapage de jeu.
  12. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon la revendication 11 dans lequel le système de rattrapage de jeu comporte au moins un ressort (22, 23).
  13. Dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 1 à 12 dans lequel une cale (26) est utilisée pour rehausser les moyens d'entraînement (20) afin de faciliter leur mouvement.
  14. Bobineuse comportant un dispositif de mouvement d'avance (1) selon l'une des revendications 1 à 13.
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