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TETE DE BOBINAGE POUR MACHINE A BOBINER LES STATORS DE MACHINES
ELECTRIQUES.
L'exécution à la machine des bobinages des stators de machines électriques et spécialement des moteurs à induction telle qu'elle résulte des dispositions décrites dans les Brevets français N 935.765 du 8 Novembre 1946 et n 9550152 du 7 Novembre 1947, déposés par la Demanderesse peut se réaliser au moyen de machines à commande mécanique ou hydraulique. Pour assurer un fonctionnement adapté aux cadencés de production, les opérations peuvent être rendues totalement ou partiellement automatiques.
Les conditions d'automaticité plus ou moins totale ont alors conduit à regrouper les organes de transfert et de formation de bobinages (cônes télescopiques et peignes) dans des ensembles dits "têtes de bobinage", qui présentent par rapport aux dispositions décrites dans les Brevets cités ci-dessus des apports originaux.
La présente invention, se propose une réaliation, à titre d'exemple non limitatif, d'un tel ensemble dit "tête de bobinage", dont un des avantages est de permettre de bobiner, avec la même machine à bobiner, des stators de diamètres et de longueurs de fer différents., et ce dans d'assez larges limiteso
Une "tête de bobinage" suivant la présente invention est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comporte ensemble les organes suivants : - Un corps en une ou plusieurs pièces servant au support et à l'assemblage des différents organes de la tête. Ceccorps peut faire de la "tête de bobinage" un organe absolument autonome ou au contraire être plus ou moins totalement intégré dans le bâti même de la machine à bobiner.
- Un arbre central permettant la mise en position longitudinale des faux-rotors.
- Des tubes télescopiques à extrémités tronconiques, avec leur verrou et leur doigt de rappel, montés sur ledit arbre central au moyen d'une pièce de forme appropriéeo
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- Un peigne de formation des têtes de bobines, monté également sur ledit a bre centrale - Un arbre à cames dont la forme nouvelle est une des caractéristiques essentielles de l'inventiono - Une liaison mécanique et rigide entre l'arbre central et l'arbre à cames, qui est également une des caractéristiques essentielles de l'in- ventiono - Des organes de commande,ou de liaison à la commande, suivant que celle-cicest mécanique ou hydraulique.
Dans les Brevets ci-dessus mentionnés la position des cames étagées de l'arbre à cames était fixe dans l'espaceo L'action des tubes télescopiques sur les poussoirs du faux rotor étant fonction du déplacement le long des cames étagées du verrou les liant les uns aux autres, toute modification de la position relative du faux-rotor par rapport aux camesentraînait une modification dans le mode d4action des tubes et par conséquent altérait le déplacement centripète des poussoirs. Or la variation de la longueur du fauxrotor entraînait automatiquement cette variation de position relative.
On pallie cet inconvénient en constituant, suivant l'invention, l'arbre à cames sur une de ses faces sous forme d'étages remplaçant les cames étagées et en liant mécaniquement cet arbre ainsi constitué à l'arbre centralo Tout déplacement longitudinal de l'arbre central entraîne alors un déplacement égal de l'arbre;- à cames. Si,dans ces conditions, on prévoit pour la longueur des fusées du faux rotor une valeur constante, la position relative de l'arbre à cames par rapport aux faux-rotor est identique quelle que soit la position dans l'espace de la face d'appui de l'arbre central sur la fusée du faux-rotor.
La figure 1 permettra de mieux comprendre le principe même de l'invention.
L'arbre central 1 est lié à l'arbre à cames 2 par un organe de liaison mécanique 3. La face d'appui 4 de l'arbre central sur la fusée du faux-rotor à toujours de ce fait la même position relative par rapport aux étages 5,6, 7, prévus sur une des faces de l'arbre à cames. Dans le cas des stators de même diamètre et de longueurs différentes, on adopte pour les faux-rotors, ainsi qu'il a été dit plus haut, une fusée 8 de longueur constante, il s'ensuit que lé déclenchement du verrou 9, lorsqu'il aborde les différents étages de l'arbre à cames, se fera pour des courses des tubes 10, 11, 12 toujours les mêmes, correspondant à un déplacement radial toujours le même des poussoirs.
Mais dans ce processus la face d'appui 4 de l'arbre central peut être dans une position quelconque dans l'espace qui dépend uniquement de la longueur totale du faux-rotor, donc de la longueur de la partie encochée de celui-ci,et par suite en fin de compte de la longueur de fer du stator à bobiner, puisque les fusées ont une longueur constante.
En ce qui concerne la possibilité de bobiner des stators de diamètres d'alésage différents, celle-ci résultera uniquement de l'épaisseur totale en fin de course des différents tubes coulissant les uns sur les autres, le diamètre intérieur des encoches du faux-rotor restant dans tous les cas sensiblement le mêmeo Cette épaisseur totale peut être modifiée en changeant soit le nombre des tubes, soit l'épaisseur de ces tubes,soit les deux simultanément. Le bobinage de stators de diamètres d'alésage différents est donc réalisé suivant l'invention en modifiant le nombre et/ou l'épaisseur des tubes.
Comme le nombre d'étages de l'arbre à cames correspond. au nombre de tubes, on utilisera suivant l'invention la totalité ou seulement une fraction du nombre d'étage selon le diamètre d'alésage du stator à bobiner, ce qui sera réalisé grâce à un choix judicieux de la longueur des fusées des faux-rotors correspondants.
On voit donc qu'une tête de bobinage suivant l'invention permet : - de bobiner sans autres des stators de même diamètre et de longueur différentes, sous condition que les faux-rotors correspondants aient des
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fusées de longueur constante; - de bobiner des stators de même longueur et de diamètres diffé- rents, à condition, de modifier en conséquence le nombre et/ou l'épaisseur des tubes télescopiques, et de choisir une longueur convenable pour les fusées des faux-rotors
Le fait d'ailleurs d'avoir rassemblé tous les organes de transfert et de formation du bobinage en une tête de bobinage permet l'adaptation rapide du nombre désiré de tubes à l'épaisseur convenable par un procédé de fixation rapide connu en soi.
A titre d'exemple non limitatif, il sera décrit ci-après la réa- lisation d'une tête de bobinage à commande hydraulique en référence aux figures 2, 3, 4, 5, qui représentent des vues en coupe de ladite tête de bobinage.
La figure 2 est une coupe par le plan des axes de l'arbre central' et de l'arbre à cames.
La figure 3 une coupe par un plan perpendiculaire au précédent et passant par l'axe de l'arbre centrale
La figure 4 une coupe par un plan perpendiculaire à l'axe de l'ar- bre central et passant par l'axe de la crémaillère de commande de renverse- ment de l'arbre à cameso
La figure 5 une coupe par un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre central et passant par l'axe du verrou.
Le corps de la tête de bobinage est ici constitué de trois pièces
13, 19, 20, raccordées par la pièce intermédiaire 21 et fermées par le chapeau
18. L'arbre central 22 est le prolongement du piston central 14, qui commande son mouvement longitudinal. L'arbre à cames 23, dans lequel est emmanché le secteur denté 17, est lié rigidement ௠l'arbre central 22 par l'organe de liaison 24, encastré dans un évidement du piston 14 et assujetti. sur l'arbre à cames 23. Un secteur denté 17 permet à l'arbre à came 23 d'effectuer un mouvement de rotation autour de son axe sous l'action de la crémaillère 38, mûe elle-même par le piston 39.
Les différents étages prévus sur une face de l'arbre à cames sont représentés en 33, 34, 35, '36 et la figure 5 montre la face 40 dudit arbre qui permet le dégagement des tubes après rotation d'une fraction de tour de ce même arbre, fraction qui dans l'exemple représenté est égale à 1/4 de tour.
La pièce 13 du corps moulé comporte les logements des pistons 15 et 16 d'actionnement du guide 30 qui supporte les tubes télescopiques 25, 26, 27, 28, le peigne 29, le verrou 31, les ressorts de verrou 32a et 32b et la vis de rappel 37.
Le f onctionnement de la tête décrite ci-dessus est assuré par un distributeur hydraulique faisant partie des organes de commande de la machine dont les "têtes de bobinage" sont un des éléments. C'est lui qui assure le déclenchement, la durée, l'arrêt et la succession des différents mouvements.
Il ne sera donc décrit ci-après que la manière dont ces mouvements s'effectuent quant à la constitution et au fonctionnement de la "tête de bobinage".
Sous l'influence de la pression d'huile sur le piston 14 de l'arbre central, celui-ci'se met en mouvement longitudinalement entraînant avec lui l'arbre à cames 23, et le secteur'denté 17 coulissant dans la crémaillère 38 en restant en prise avec elle. Lorsque ce mouvement est terminé, l'arbre central se trouve en contact avec la face d'appui de la fusée correspondante du faux-rotor, et par suite en position correcte pour l'action des tubes et le déclenchement du verrou,les positions de l'arbre a cames, de la crémaillère 38 et du piston de 'Commande 39 de celle-ci ayant été préalablement réglées.
L'action de l'huile sur les pistons 15 et 16 provoque le mouvement longitudinal du guide dans le même sens que.le mouvement précédent de l'arbre central. Le guide entraînant le verrou 31 qui solidarise les tubes
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25, 26, 27, 28 ceux-ci avancent tant qu'ils sont en prise avec lui. Lorsque le verrou aborde le premier étage 33 de l'arbre à cames du fait de l'action qu'exercent sur lui les ressorts 32a et 32b, il libère le tube 28 dont le mouvement est terminé. Le guide continuant son mouvement en avant, l'action du verrou se répète sur chacun des étages suivants 34, 35, 36, libérant ainsi les tubes 27, 26, 25. Lorsque le dernier tube est libéré, le mouvement du guide n'influence plus les tubes qui restent en place.
Le mouvement du guide continuant, le peigne 29, qui a déjà commencé son action en un point intermédiaire déterminé par règlage préalable, achève celle-ci en parcourant la course nécessaire déterminée pour le stator à bobiner. Lorsque tout le travail de bobinage est effectué, le guide s'arrête.
L'action de l'huile s'exerce alors sur le piston 39, qui actionne la crémaillère 38, et celle-ci, étant en prise avec le secteur denté 17, de l'arbre à cames, fait faire à celui-ci=la rotation nécessaire. Les conditions sont réalisées pour un retour en arrière de tout l'ensemble, le verrou frottant sur la face lisse 40 de l'arbre à cames.
Les mouvements inverses s'effectuent alors de la même façon par l'action de l'huile sur les faces opposées aux précédentes des pistons 15 et 16, puis 14'et enfin 39, dans les conditions déterminées par la commande hydraulique. Les tubes étant, dans ce mouvement de retour, ramenés dans leur position initiale par la vis de rappel 37.
La réalisation des mouvements ci-dessus décrits montre que, grâce à la constitution de la %tête de bobinage" selon l'invention, il est possible de régler chaque mouvement indépendamment dès' autres et ainsi d'assurer une séquence quelconque à des mouvements au moyen d'un organe de commande extérieur.
De même l'amplitude, la vitesse et la synchronisation des mouvements d'une même tête ou de deux têtes employées conjointement peuvent être assurées par des organes extérieurs. On dispose ainsi'd'une grande souplesse d'adaptation pour l'utilisation de ces têtes dans la constitution de machines à bobine permettant de réaliser les conditions les plus adéquates à la nature et à la cadence de la production envisagée.
REVENDICATIONS.
1. - Une tête de bobinage pour machine à bobiner les stators des machines électriques en faisant passer dans les encoches du stator par poussée radiale des enroulements disposés au préalable dans des encoches correspondantes d'un faux rotor disposé dans l'axe dudit stator caractérisée par la combinaison d'un corps, un arbre central susceptible de coulisser dans ce corps, des tubes télescopiques à extrémités tronconiques montés coulissants sur l'extrémité de cet arbre central, un peigne de formation des têtes de bobines également monté coulissant sur l'extrémité de cet arbre central, un arbre à cames susceptible de coulisser dans le corps, et solidaire en translation de l'arbre central,
une face comportant une série d'étages sur cet arbre à cames une pièce guide susceptible de coulisser sur l'arbre central et d'entraîner les tubes télescopiques et le peigne, un verrou solidaire de la pièce guide prenant appui par une extrémité sur les différents étages de l'arbre à cames et entraînant sélectivement par son autre extrémité les tubes télescopiques et le peigne.