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La présente invention concerne les machines à bobiner les 'bobines des machines dynamo-électriques et, en particulier, des machines de ce genre utilisées pour le bobinage de bobines du type concentrique comprenant un nombre de spires comparative- ment grand et de section transversale relativement petite, à l'intérieur des encoches de stator de la machine. L'invention s'applique spécialement aux machines à bobiner les bobines de stator de moteurs à induction dont la puissance est égale à une fraction de cheval, mais'il va de soi. que l'invention n'est pas limitée à cette considération de puissance.
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Une forme connue de machine à bobiner du genre précité comprend une tête bobineuse dans laquelle une pièce cylindrique, qui sert de dispositif de localisation du fil comme cela ressor- tira ci-après, est pourvue, sur son pourtour, de nervures axiales qui pénètrent, avec un jeu convenable, dans les extrémités ouver.- tes des encoches de stator, la dite pièce servant à fournir le fil, dont les bobines de stator sont composées, dans un espace central à l'intérieur de la dite pièce, des moyens étant prévus pour amener le dit fil, par le dit espace central, jusqu'à une ouverture radiale débiteuse et, de là, par une pièce convenable en forme de bec alésé, dans les encoches de stator.
La machine comprend un mécanisme d'actionnement par lequel le stator peut être déplacé vers l'avant et vers l'arrière et, à l'extrémité de chaque course axiale, peut être pourvu d'un mouvement angulaire correspondant au pas d'enroulement de la bobine. Les mouvements de va et vient et angulaires ou oscillants du stator sont coor- donnés par le mécanisme, de façon qu'un déplacement linéaire du stator dans une direction, ce qui a pour résultat de faire passer le stator devant le dit bec et de déposer le fil dans l'encoche passant, à cette occasion, au-dessus du bec, soit suivi d'un mou- vement angulaire du stator quand le bec s'est retiré des encoches du stator, une tête de bobine étant ainsi obtenue ;
l'encoche de stator convenable se trouve maintenant en alignement avec le bec et le mouvement axial de retour du stator provoque le dépôt du fil dans la dite encoche ; cemouvement linéaire de retour est suivi d'un mouvement angulaire de retour de façon à bobiner l'autre tête de bobine, et le cycle de mouvements continue jus- qu'à bobinage du nombre de spires requis pour la bobine. Les ner- vures servent à maintenir les spires dans les encoches, pendant le bobinage.'
Le'mécanisme d'actionnement est pourvu de moyens permet- tant de régler l'oscillation angulaire du stator de façon à pouvoir
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bobiner les bobines avec des pas d'enroulement requis différents pour un même enroulement.
Dans une autre forme connue de machine à bobiner, la tête bobineuse comprend un moyen pour maintenir le stator dans une position linéaire fixe sur un support convenable, et une pièce nervurée, semblable à celle précitée, est prévue pour subir le mouvement linéaire produit par le mécanisme d'actionnement, tandis que le noyau de stator est monté de façon à osciller en réponse au dit mécanisme. Grâce aux mouvements linéaires alter- natifs de la pièce nervurée et aux mouvements angulaires du noyau de stator, les bobines sont bobinées par la machine d'une façon semblable à celle déjà décrite.
Quoique des machines de ce genre aient donné satisfac- tion, elles présentent des difficultés à la fois au point de vue réalisation et fonctionnement, surtout en ce qui concerne le main- tien d'un fonctionnement uniforme et précis, car il est à remarqua que le mouvement angulaire du stator ou de la pièce nervurée doit être rapide pour avoir une grosse production de bobinages, et doit être d'une précision infaillible afin que le bec ait l'alignement angulaire voulu avec l'extrémité ouverte de l'encoche, au début de chaque mouvement linéaire. Tout dérangement ou imprécision du mécanisme d'actionnement à ce point de vue, entraîne l'endommage- ment des tôles de stator. En outre, le mécanisme d'actionnement doit être suffisamment robuste pour produire l'accélération rapide nécessaire du stator ou de la pièce nervurée.
Dans le premier cas, les forces impliquées dans l'accélération de la masse du stator, sont considérables. De même, les forces nécessaires à l'accéléra- tion angulaire de la pièce nervurée sont grandes, car cette pièce à un diamètre qui correspond au diamètre de l'entrefer du noyau de stator' et elle engendre un espace considérablement supérieur au double de la-longueur du noyau de stator. C'est pourquoi la dite pièce nervurée doit être de construction robuste et lourde.
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Suivant la présente invention, une machine à bobiner du genre précité comprend un support de noyau de stator en associa- tion avec deux éléments de maintien ou de localisation du fil, ayant une tourne générale cylindrique et, de préférence, nervurée ou cannelée, montés en alignement axial l'un par rapport à l'autre. et une débiteuse de fil disposée de façon mobile entre les extré- mités voisines des dits éléments et pouvant osciller autour de l'axe du noyau. Cette pièce oscillante sert à amener le fil se trouvant dans les éléments de localisation du fil vers l'extérieur de façon que le fil puisse former, dans les encoches, les bobines voulues par mouvement axial alternatif du noyau de stator et mou- vement angulaire de la dite débiteuse. La machine est prévue pour maintenir le noyau de stator dans une position angulaire fixe.
La machine est pourvue d'un mécanisme d'actionnement appliquant le mouvement linéaire requis au support du noyau de stator et appliquant les mouvements angulaires requis à la débiteuse.
Dans la pratique de l'invention, les dispositifs de loca lisation du fil peuvent avoir leur surface cylindrique extérieure pourvue de nervures axiales pouvant pénétrer à l'intérieur des en- coches de'stator du noyau, tandis que la débiteuse est pourvue de même d'une ou plusieurs saillies constituant en fait des prolonge- ments de la ou des nervures engagées dans la ou les encoches dans lesquelles le fil est bobiné à tout moment.
La machine suivant l'invention peut comprendre un bâti ou semblable avec, à chaque extrémité, des supports dans lesquels est montée une paire d'éléments de localisation ou de maintien du fil qui sont, de préférence, nervurés et partent respectivement des extrémités opposées de la machine pour aller l'un vers l'autre, les extrémités se faisant face des dits éléments étant séparées, dans le sens axial, par un intervalle dans lequel la débiteuse pré. citée est montée. Cette débiteuse est montée convenablement dans un palier à une extrémité d'un des dits éléments et pourvue d'un
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dispositif de commande qui traverse un des dits éléments jusqu'à l'extérieur de celui-ci et au-delà du support, où un dispositif convenable d'accouplement le relie au mécanisme d'actionnement.
Un support pour le noyau de stator est monté, à l'aide de patins, sur le bâti ou semblable de façon à permettre un mouvement linéaire parallèle à l'axe des dispositifs de maintien ou de localisation du fil, le dit support étant pourvu de disposi- tifs de serrage servant à maintenir le noyau de stator rigidement en place, concentriquement aux éléments de maintien ou de locali- sation du fil, le dit support étant relié au mécanisme d'actionne- ment.
Dans les machines suivant la présente invention, :La débi teuse, pourvue d'un mouvement d'oscillation, peut être relative- ment légers, puisqu'elle ne doit pas enjamber une distance déter- minée par la. longueur axiale du noyau de stator. Le mécanisme d' actionnement de la dite débiteuse peut donc être réduit de façon correspondante en dimension et en poids, sans que le fonctionne- Lient y perde de la précision.
En outre, la machine peut comprendre des mécanismes d'actionnement entièrement séparés qui, cependant, sont convenablement reliés entre eux pour assurer la suite correc te des opérations, chaque mécanisme pouvant ainsi être étudié au mieux pour sa propre application et pouvant être réglé indépendam- ment de l'autre et sans que ce réglage occasionne des complicatiom à l'autre mécanisme d'actionnement. Comme les pièces cylindriques sont fixées au bâti ou autre fondation de la machine, il est impe Jible que les dites nervures se décalent par rapport aux encoches du stator à la suite d'usure de la machine ou d'une imprécision de mouvement du mécanisme de fonctionnement.
Il est à remarquer qu'en ce qui concerne le fonctionnement de la machine suivant la présente invention, le noyau de stator est initiale- ment immobilisé dans la position angulaire correcte sur une des
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pièces nervurées et il est ensuite maintenu rigidement en place de façon qu'un décalage angulaire du noyau par rapport aux pièces nervurées ne puisse pas se produire par la suite, lors du bobinag. de toutes les bobines sur le noyau.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un de. éléments de maintien ou de localisation du fil est monté de façon à pouvoir se déplacer axialement par glissement sur la surface extérieure d'une pièce fixe montée'en porte à faux sur un des supports précités, l'arrangement étant tel que le dit élément puisse se retirer par rapport à l'autre des'dits éléments et par rapport à ia débiteuse oscillante, grâce à un mouvement axial suffisant pour laisser le passage au noyau du stator qui peut alors se déplacer axialement au-dessus d'un des dits éléments en étant fixé sur le support à mouvement de va et vient.
Suivant une autre particularité de l'invention, on utili se plusieurs débiteuses de.fil décalées angulairement entre elles autour-de l'axe des éléments de maintien ou de localisation du fil, en correspondance avec la distance polaire de l'enroulement de stator, de façon à bobiner plusieurs pôles simultanément.
- Le mécanisme d'actionnement peut être de toute forme con- venable comme précité, mais, dans une forme d'exécution préférée, il comprend un arbre portant des cames associées à des roulettes de came reliées respectivement à la débiteuse et au support du noyau de stator.
Dans la pratique de l'invention, les nervures consistent de préférence, en des pièces'montées de façon amovible, sur les éléments de maintien ou de localisation du fil. Les nervures ont, de préférence, une forme telle qu'elles occupent une partie des encoches de stator et, en s'arrangeant de façon à pouvoir rempla- cer les nervures par d'autres nervures dont la section transversa- le de la saillie est de forme différente, la machine peut être
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utilisée pour bobiner des enroulements dans des noyaux de stator ayant des formes et des dimensions d'encoche très variables.
Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une coupe en élévation de la tête bo- bineuse avec certains arrachements indiqués ci-après.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une soupe transversale principalement suivant la ligne III-III de la figure 1 et partiellement suivant la ligne III'-III' 'de la figure 1.
La figure 4 est une coupe en élévation, à grande échelle d'une partie de la figure 1.
La figure 5 est une vue en coupe partielle de la figure 2, à l'échelle de la figure 4.
La figure 6 est une vue de profil d'une machine à bobiner comprenant la tête bobineuse des figures précédentes et une forme d'exécution préférée d'un mécanisme d'actionnement pour celle-ci.
La figure 7 est une vue partiellement schématique mon- trant le mécanisme d'actionnement de la figure 6 à plus grande échelle et plus en détail.
Les figures 8 et 9 sont respectivement une vue partielle en élévation et une vue partielle en plan d'un détail du mécanisme d'actionnement des figures 6 et 7.
La figure 10 est une coupe partielle en élévation don- nant certains détails du mécanisme d'actionnement des figures 6 et 7.
La figure 11 est une coupe verticale partielle du méca- nisme d'actionnement des figures 6 et 7, à plus grande échelle
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encore qu'à la figure 7.
La figure 12 est une vue de face de certains détails du mécanisme des figures 6 et 7 pris dans un plan vertical à angle droit par rapport à celui des figures 6, 7 et 11, et à la même échelle qu'à la figure 7.
La figure 13 est une vue partielle en plan correspondant à la figure 12, et,
La figure 14 est une vue partielle de face suivant la ligne XIV-XIV de la figure 2, donnant un détail de celle-ci.
La tête bobineuse de la forme d'exécution des figures 1 2 et 3 comprend un bâti 1 de forme rectangulaire allongée portant à ses extrémités, des montants 3 et 4 fixés, par exemple, à l'aide de vis 2. Ces montants portent deux pièces nervurées 5 et 6 de forme tubulaire, la pièce 5 pénétrant dans un alésage 7 du montant 3 et y étant fixée par des vis, comme en 8. La pièce nervurée 6 est montée à glissement sur un support tubulaire 9 fixé en porte- à-faux.aux montants 4, la pièce pénétrant dans-un alésage 10 de ces montants et y étant fixée à l'aide d'un rebord d'extrémité 11 de la pièce-9, et de vis, comme en 12.
Le bâti 1 et les pièces 5, 6 et'9 sont représentés avec des arrachements, la tête bobi- neuse entière étant représentée de façon générale à la figure 6.
Dans la position normale ou de travail représentée de la pièce nervurée 6, l'extrémité 6a de celle-ci ne se trouve qu'à une courte distance de l'extrémité voisine 5a de la pièce nervu- rée 5. Une pièce 15 en forme de cuvette (voir aussi les figures 4 et 5) est montée avec palier dans un creux 16 de la dite extré- mité de la pièce 5 et est fixée, par exemple à l'aide de vis 17, à un arbre tubulaire 18 traversant le montant support 3 et pourvu d'un rebord d'accouplement.19 claveté sur le dit arbre en 20.
Comme décrit ci-après, l'accouplement 19 est relié à un mécanisme d'actionnement convenable. La pièce en forme de cuvette 15 ne
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peut se mouvoir axialement à cause des contacts entre sa face d'extrémité et le creux 15 et entre le rebord d'accouplement 19 et le montant 3.
La pièce en forme de cuvette 15 porte la débiteuse , pour chaque bobine à enrouler. Dans la forme d'exécution repré- sentée, la tête bobineuse peut bobiner simultanément tous les pôles d'un stator quadripolaire et il est prévu quatre débiteu- ses de fil, ces débiteuses comprenant des blocs 21 s'adaptant dans des encoches respectives du pourtour de la pièce 15 et y étant maintenues par une bague de serrage 22 fixée de façon amovible à la pièce 15, par exemple à l'aide de vis 23. Cette bague de serrage comporte, dans le voisinage des blocs 21, des ergots 24 qui pénètrent dans des encoches correspondants prati- quées dans les dits blocs et servant ainsi à bien aligner les blocs dans la position radiale représentée.
La pièce 15 contient des poulies ou roulettes à gorge 25 montées à l'aide de tourillons 25a maintenus dans des blocs à tourillons 26 fixés dans la pièce 15 par des vis 26a. Des fils différents pour les quatre pôles de la machine sont amenés dans l'arbre tubulaire 18, trois de ces fils apparaissant en 27 aux figures 1 et 4, et, après être pas'sés sur les poulies 25, les fils pénètrent dans des alésages 28 des débiteuses 10.
Un patin ou chariot 29 est monté sur la face supérieure du bâti 1 et est guidé, dans son mouvement longitudinal, par des flasques de guidage 30 fixés au bâti par des vis 30a. Le patin est muni de dispositifs de serrage servant à maintenir rigidement un noyau de stator représenté en 31 aux figures 2 et 5. Ces dispositifs de serrage comprennent une cale 32 fixée au patin par des vis 32a, cette cale ayant une surface supérieure avec un évidement incurvé dans lequel vient se loger le pourtour extérieur du noyau'de stator. Des montants verticaux 33 et 34 sont fixés
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respectivement aux deux extrémités de la cale, comme la figure 2 le montre le plus clairement.
Une traverse courbe 35 est fixée à pivot, à l'aide d'un tourillon 35a, à l'extrémité supérieure du montant 33, et un patin de calage 36 ayant une face inférieure courbe en contact avec le pourtour extérieur du noyau de stator, est fixé à pivot à la dite traverse, à l'aide d'un tourillon 36a. L'autre extrémité de la traverse 35 porte un ergot 37 dirigé vers l'extérieur et venant en contact avec une rainure de came d'un levier de blocage 38 monté à pivot, à l'aide d'un tou- rillon 38a, sur le montant 34. Ce levier de blocage est aussi représenté dans la vue de face partielle de la figure 14 qui montre clairement la forme de la rainure de came.
Il est à noter que la dite rainure est ouverte à une extrémité de façon que, lorsque la traverse 35 a été basculée de façon à amener l'ergot 37 près du montant, on puisse tourner le levier 38 de manière que la surface de came constituée par 1!extrémité radiale extérieure de la dite rainure, notamment en 38b, vienne toucher l'ergot 37 et fixe fermement le patin de calage 36 sur le noyau de stator 31 qui est ainsi immobilisé. L'ergot 37 et le levier 38 sont, de préférence, munis de boutons de commande 37a et 38c.
Un calibre amovible comprenant une plaque 39 et une butée montante 40, est fixé de façon amovible au patin 29 par une vis à tête moletée 41, la plaque 39 pénétrant, par une ouver- ture rectangulaire, dans la cale 32. Ce calibre sert à faire tourner le noyau de stator dans le sens axial symétriquement par rapport à la cale 32 et au patin de calage 36, ce calibre, comme on peut le voir, pouvant être facilement remplacé par un autre calibre utilisé avec un noyau de stator d'une longueur différente.
La pièce nervurée 6 est, comme précité, montée à glissement sur la pièce 9 et empêchée de tourner librement par des clavettes 42 engagées dans des encoches longitudinales 43 de la pièce 9 et
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pénétrant dans des encoches 44 de la surface intérieure de 'la pièce 6. Une rondelle annulaire 45 est fixée à l'extrémité de la pièce 6 par des vis, comme en 45a. Un alésage radial 46 de la dite pièce 45 contient un plongeur 47 qui glisse dans l'alésage d'un bouchon 48 vissé à l'intérieur de l'alésage 46. Le plongeur est repoussé vers l'intérieur par un ressort de compression 49 et peut être retiré à l'aide d'un bouton de commande 50.
Dans la position normale ou de travail de la pièce 6, ,'extrémité intérieure du plongeur 47, qui- est de forme conique comme la figure 3 le montre, pénètre dans un alésage radial correspondant 51 de la pièce 6, afin de bloquer la pièce 6 de façon amovible dans la dite position.
Les nervures des pièces 5 et 6 portent la référence 52 et constituent, dans la forme d'exécution préférée représentée les pièces rapportées pouvant être facilement remplacées sur les pièces 5 et 6. A cet effets ces dernières sont pourvues de rainures longitudinales recevant les nervures correspondantes 52 et montants 3 et 4 sont pourvus de creux 53 concentriques aux pièces 5 et 6 et venant en contact, sur leur pourtour, avec les surfaces extérieures des pièces 52.
Les nervures 52, à leur extré- mité voisine des débiteuses 10, sont pourvues d'encoches recevant des rebords axiaux 54 de bagues de retenue 55 fixées sur les face, d'extrémité des pièces 5 et 6 par des vis, comme en 55ao
Comme la figure 5 le montre le plus clairement, la sec- tion transversale des nervures 52 est généralement en forme de quille, caà-d. que les nervures ont des parties radialement exté- rieures remplissant en substance les encoches de stator, comme en 56, ces parties extérieures étant réunies par des parties intermé diaires d'épaisseur réduite pénétrant avec lui jeu appréciable dans les ex'trémités ouvertes des encoches de stator,.
à des parties plus épaisses intérieures dans le sens radial et ayant une section
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transversale de forme générale rectangulaire, qui pénètrent frottement dans les encoches des pièces 5 et 6.
En fonctionnement, la pièce 6 est libérée de la pièce 9 par retrait du bouton 50 (figure 3), et est ensuite avancée dans la direction du montant 4 (figure 1) sur une distance suffisante pour établir, entre l'extrémité de la pièce 6 et la pièce en forme de cuvette 15 avec sa bague de serrage 22, un espace suffisant pour la passage du noyau de stator. Ce dernier est alors amené axialement sur la pièce nervurée 5 et est immobilisé de la façon décrite ci-dessus, avec le patin 29 en position convenable.
L'arbre 18 est amené dans une position angulaire mettant les débi- teuses 21 en alignement avec les premières encoches dans lesquel- les les bobines doivent être déposées et les fils 27 sont conve- nablement attachés au noyau de stator. La pièce 6 est ensuite ramenée dans sa position de travail représentée.
Un mécanisme d'actionnement est prévu pour imprimer les mouvements axiaux alternatifs en directions opposées du patin 29 et du noyau de stator 31, avec des intervalles de repos, pendant lesquels l'arbre 18 tourne alternativement en sens opposés. Une forme d'exécution préférée d'un mécanisme d'actionnement de ce genre est décrite ci-après, mais il est bon de donner ici la ma- nière dont les bobines sont enroulées sur le stator.
A la mise en marche de la machine, le patin se déplace d'abord de sa position représentée dans une position correspon- dante de l'autre côté des débiteuses, amenant le noyau de stator dans la position indiquée en traits de chaînette en 31' à la figu- re 1. Les fils 27 sont ainsi déposés dans les quatre encoches de stator qui, durant cette opération, se trouvent en alignement avec les débiteuses 21. L'arbre 18 tourne ensuite de façon à ame- ner les débiteuses 21 en alignement avec les encoches de stator correspondantes au déuxième côté de bobine à bobiner. Le patin 29
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et le noyau de stator 31 reviennent ensuite à leurs positions ini- tiales et les fils se déposent dans les encoches mentionnées en dernier lieu.
L'arbre 18 et les débiteuses 21 reviennent aussi à leur position initialede façon que les débiteuses se trouvent de nouveau en alignement avec les encoches mentionnées en premier lieu. La suite précitée d'opérations se répète de façon à déposer le nombre voulu de spires dans les deux groupes d'encoches, pour obtenir les bobines demandées.
Un mécanisme d'actionnement préféré pour le patin et la débiteuse, est décrit ci-après avec référence aux figures 6 à 10.
Comme les figures 6 et 7 le montrent, le bâti de la tête bobineuse est monté sur une table 102 sous laquelle le mécanisme d'actionnement est monté. Ce mécanisme comprend lui arbre horizon- tal 103 monté sur palier à une extrémité à l'aide d'un coussinet 104 dans'une plaque de charpente 104a solidaire de la face infé- rieure de la table 102, et, à l'autre extrémité, à l'aide d'un bloc à coussinet 105 fixé sous la dite table.
L'arbre porte une paire de tambours de came 106 et 107 dont les surfaces périphéri- ques extérieures sont pourvues de rainures de came 108 et 109 dans lesquelles s'engagent des leviers de came ou broches respec- 'L'ives 110 et 111 montées, comme décrit ci-après;, de façon à se déplacer dans une direction parallèle à 1*axe de rotation de la came. Chaque rainure de came a une forme telle que, lorsque le tambour tourne à vitesse constante, le levier ou suiveur de came se déplace axialement le long du tambour de façon à obtenir la suite voulue de mouvements du suiveur de came. L'arbre 103 est entraîné;, par l'intermédiaire de réducteurs convenables, par exem-. ple par un moteur électrique 112 monté sous la table.
Le train réducteur comprend des poulies 113 et 114 reliées par une courroie 115. La poulie 114 est montée folle sur une fusée 116 solidaire de la plaque de charpente 104a. Un pignon 117 solidaire de la
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poulie 116 engrène avec une roue dentée 118 fixée à un arbre de renvoi 119 tournant à une extrémité dans un coussinet 120 de la plaque 104a et, à l'autre extrémité, dans un coussinet 121 porté par une plaque de charpente 122 qui s'étend au travers de la table, étant fixée à une extrémité 123, à un des pieds de la dite table et, à son autre extrémité 124, à un bord vertical de la plaque de charpente 104a.
Un pignon 125 solidaire de l'arbre de renvoi 119 engrène avec un anneau denté 126 faisant corps avec les tambours 106 et 107.
La rainure de came dans le tambour 106 se compose d'une partie 108a (figure 5) proche d'une extrémité du tambour et à distance fixe de l'extrémité du tambour, d'une seconde partie en forme de spirale 108b reliant la dite première partie à une partis 108c voisine de et à distance fixe de l'autre extrémité du tam- bour, et d'une seconde partie en forme de spirale reliant la par- tie 108c à la partie 108a. La rainure de came du tambour de came 107 est de même forme que celle du premier tambour, comprenant des parties 109a, 109b, 109c et, en outre, des parties en forme de spirale.
Le suiveur de came 110 se présente sous la forme d'une broche 'suspendue à la face inférieure du patin 15 et s e déplaçant dans une rainure la pratiquée dans la plaque de charpente.
La broche 111 associée au second tambour de came 107 est montée sur l'extrémité supérieure d'un levier 126 pivotant en 127 sur la plaque 122. Ce levier, en partant de la dite broche, est dirigé généralement verticalement vers le bas et comprend, dans son extrémité inférieure, une rainure 128 dans laquelle s'engage une roulette 129 portée par un tourillon 130 d'une crémaillère dentée 131. La crémaillère est guidée, dans son mouvement hori- zontal parallèle à l'axe de la tête bobineuse, dans une paire de blocs de -guidage 132 et 133 percés d'ouvertures rectangulaires pau
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où la crémaillère passe.
Ces blocs constituent ? avec une barre horizontale 134 portant les dits blocs à ses extrémités, un chariot guidé, dans son mouvement vertical, par des montants de guidage 135 et 136 fixés à la plaque de charpente 122.Comme les figures 8 et 9 le montrent aussi, la crémaillère 131 engrène avec un pignon allongé 137 fixé à un arbre vertical 138 tournante à son extrémité inférieure, dans un coussinet 139 monté dans une plaque horizontale 140 dirigée vers l'extérieur par rapport à la plaque de charpente 122 et brasée, par exemple, sur celle-ci. L'extrémité supérieure de l'arbre 138 tourne dans un coussinet 141 de la table 102.
Un pignon 142, prévu au-dessus de la table, est fixé à l'extrémité supérieure de)Le arbre 138 et engrène avec une autre crémaillère 143 disposée en travers de la table et guidée,, dans son mouvement longitudinal, par une paire de pièces de guidage dont une apparaît en 144 à la, figure 4, les dites pièces de gui- dage étant placées respectivement près des bords avant et arrière de la table 102. La crémaillère 143 comprend, à côté de la face dentée verticale engrenant avec le pignon 142, une face dentée supérieure 143a qui engrène avec une roue dentée 145 (voir figu- res 7, 8 et 9) fixée à un arbre tubulaire 146 (voir aussi figure 6), ce dernier tournant dans des coussinets 147 et 148 d'un boi- tier 149 solidaire de la table 102.
L'arbre 146 est accouplé en 9, 9a, avec le manchon 8 de la figure 1. Il est à noter que l'ex- trémité de gauche de la tête bobineuse sur les figures 6 et 7 est l'extrémité de droite sur la figure 1.
Comme les figures 7 et 10 le montrent le plus claire- ment, un plongeur 150 est monté à glissement dans un manchon 151. fixé dans un trou de la table 102, l'extrémité supérieure du plon- geur étant en forme de V, en 152, pour pouvoir pénétrer dans des encoches 153 correspondantes en forme de V prévues sur la face inférieur'e de la crémaillère 143 pour un motif donné ci-après.
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Le plongeur 150 est repoussé vers le bas à l'aide d'une paire de ressorts de compression 154 qui entourent des pistons 155 glissant dans d'autres manchons 156 fixés dans des trous de la table 102. Ces pistons sont attachés, par des écrous 157, à une traverse 158 et rendus ainsi solidaires du plongeur 150, grâce à un épaulement 159 de ce dernier. Le plongeur 150 est terminé vers le bas par une fourche dans laquelle pivote une roulette 160 appliquée contre une came ronde à deux profils 161 solidaire de l'arbre 103 et remontant le plongeur 150 de façon à ce qu'il vienne en contact avec les encoches 153 d'une manière décrite ci-après. La came 151 n'est que partiellement représentée à la figure 10, mais elle est symétrique par rapport à son axe horizon- tal sur la dite figure.
L'arbre 146 (figure 6) porte, à son extrémité de gauche, une paire de plaquettes, comme en 162, entre lesquelles sont mon- tées sur coussinet trois roulettes 163. Une plaquette de guidage 164, logée entre les plaquettes 162, est percée de quatre ouver- tures par où quatre fils 165 sont amenés et passent sur les rou- lettes 163, de la manière représentée, pour gagner l'arbre tubu- laire 146 et atteindre, par le manchon 8 de la figure 1, les débiteuses 10, de la façon déjà décrite. Les fils 165 proviennent de dévidoirs (non représentés) tournant sur tout support convena- ble.
La machine représentée aux figures 6 et 7 comprend un mécanisme compteur portant la référence générale 166 et agencé suivant le brevet de même date de la Demanderesse intitulé "Perfectionnements aux machines à bobiner ". Ce mécanisme est décrit ci-après, mais comme il ne fait pas partie de la présente invention, le fonctionnement de la machine sera d'abord décrit sans se référer à ce mécanisme compteur.
' En fonctionnement, quand un noyau de stator est fixé sur le patin 15 de la tête bobineuse et que les fils 165 sont
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amenés au travers des débiteuses 10, l'entraînement de Irarbre 103 par le moteur 112 provoque le mouvement de va et vient du patin 15 sur le bâti 1 et simultanément la, came 107 provoque l'oscillation du levier 126 autour du pivot 127. Ce mouvement est transformé, par la liaison 128, 129, 130 par broche et enco- che, en un mouvement de va et vient de la crémaillère 131 et est transmis par l'arbre 138 à la crémaillère 143 qui, par son con- tact avec la roue dentée 145, provoque l'oscillation des débiteu- ses 10.
Il ressort clairement que les rainures de came 108 et 109 sont telles que les mouvements de va et vient et d'oscillatio précités comprennent des périodes de mouvements en sens opposés l'un par rapport à l'autre, séparées par des périodes de repos.
Il est clair aussi que, si les deux cames sont montées en phase sur l'arbre 103, les suiveurs de came 110 et 111 son.t montés en des points décalés entre eux de 90 autour de l'axe du dit arbre' de façon qu'il y ait un déphasage de 90 entre les mouvements du patin et des débiteuses. En outre, l'arrangement est tel que le mouvement du patin se présente au moment où les débiteuses sont au repos, tandis que les dites débiteuses sont en mouvement quand le patin est arrêté.
De cette manière, le fil est déposé dans les encoches voulues de manière à former les bobines désirées, le rap- port des distances entre suiveur de came 111 et pivot 127 d'une part, et entre pivot 127 et broche 130 d'autre part étant tel que la came 107 produise le mouvement angulaire voulu des débiteuses en fonction du pas d'enroulement.
Les encoches 153 (figure 7) sont placées de façon à cor- respondre aux positions des débiteuses alignées par rapport aux encoches de stator, et la came 161 est disposée angulairement sur l'arbre 103 par rapport à la came 107 de telle façon que le plon- geur 150 'occupe la position représentée pendant le mouvement du
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levier 126 et, par conséquent, de la crémaillère 143, tandis que, pendant le temps que les parties 109a et 109c de la came 107 sont en contact avec la broche 111, la came 161 repousse le plongeur 150 vers le haut de manière que la partie 152 de ce plongeur pénètre dans l'encoche 153 la plus proche à ce moment, afin de localiser avec précision la crémaillère 143 et amener exactement les débiteuses en alignement avec les encoches de stator voulues.
La came 161 maintient le plongeur 150 dans la position voulue pendant les mouvements de va et vient du patin et du noyau de stator.
Le mécanisme compteur 166 comprend un arbre compteur (figures 6,7, 11 et 12) composé d'une partie supérieure 167 et d'une partie inférieure 168 maintenues en alignement entre elles d'une manière décrite ci-après et montées, l'une dans la table 102 à l'aide d'un coussinet 169, et l'autre dans la plaque 140 à l'aide d'un coussinet 170. L'arbre 168 porte un pignon conique fixe 171 engrenant avec un pignon conique 172 solidaire d'un ar- bre 173 tournant dans des paliers -constitués par des pattes 174 fixées, par exemple par brasage, à la plaque de charpente 122.
Un second pignon conique 175, aussi solidaire de l'arbre 173, engrène avec un pignon conique 176 monté sur un téton 177 fixé sur la plaque 122. Le pignon conique 176 est rendu solidaire d'un engrenage droit 178 qui engrène avec un pignon 179 rendu à son tour solidaire d'un engrenage droit 180, le pignon 179 et l'en- grenage 180 étant montés fous sur un talon 181 fixé à la plaque 122. L'engrenage droit engrène avec un pignon 182 solidaire d'un arbre 183 monté sur palier dans la plaque 122 et portant, à l'ar- rière de la dite plaque, une roue dentée 184 (figure 7) engrenant avec une vis sans fin 185 solidaire de l'arbre 119. L'arbre comp- teur est donc accouplé à l'arbre de renvoi 119 par un train ré- ducteur qui, dans l'exemple donné, a un rapport de 1000:1 .
Les
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tambours de came 106 et 107 sont entraînés par l'arbre de renvoi à l'aide d'un pignon 125 et d'un anneau denté 126 constituant aussi'un train réducteur qui, dans l'exemple donné, est de 5:1 .
L'arbre compteur tourne donc 200 fois moins vite que les tambours de came.
Comme la figure 11 le montre le plus clairement, l'arbre 167 porte, fixé par exemple par un goujon 186, un tambour 187 dans l'alésage duquel l'extrémité supérieure de l'arbre 168 tourne libr emen t.
L'arbre 168 porte, fixée par exemple par un goujon 188, une roue à rochet 189 entourée d'un boîtier 190 avec un prolonge- ment 191 par lequel l'arbre 168 passe librement. Le boîtier de la roue à rochet 190 contient des cliquets montés sur pivot et commandés par ressort qui sont associés à la roue à rochet 189, l'arrangement étant tel qu'une rotation de l'arbre 168 dans le sens horlogique dans le plan de la figure se transmette au boîtier 190. Le dispositif à rochet est de construction classique et il est inutile de le décrire ou de le représenter en détail. Il suf- fit de dire ici, que durant le'fonctionnement de la machine, lar- bre 168-est entraîné dans le dit sens horlogique dans le plan de la figure.
Le boîtier à rochet est fixé à l'aide de plusieurs bou- lons, comme le boulon 192, à une rondelle annulaire 193 qui en- toure l'extrémité inférieure du tambour 187 et dont la position angulaire par rapport au dit tambour est déterminée par une cla- vette 194. Le tambour 187 porte plusieurs rondelles annulaires axialement espacées 195,196 et 197, le nombre étant trois dans l'exemple représenté. Ce nombre de rondelles annulaires en y ajoutant la rondelle 193, est égal au nombre requis de bobines pour l'enroulement.
Des rondelles contigües sont prévues entre les premières et ont des surfaces ondulées qui s'adaptent les unes
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aux autres, les ondulations étant représentées en 198 et s'éten- dant radialement relativement aux rondelles, de façon à trans- mettre sélectivement la rotation de la rondelle -il-93 aux rondelles 195, 196 et 197. Les rondelles sont maintenues en contact entre elles de façon amovible, grâce aux ondulations appliquées les unes contre les autres sous l'effet d'une bague de blocage tarau- dée 199 vissée sur une tige filetée extérieure 200 prévue à l'ex- trémité- supérieure du tambour 187.
La pression de la bague de blocage 199 s'exerce vers le bas, par l'intermédiaire des diffé- rentes rondelles, sur le boîtier à rochet 190, mais cette pressio: est reçue par des roulements à butée 201 et 202, entre l'arbre 167 et la table 102 d'une parcet le prolongement 191 et la pla- que 140 d'autre part. Une manivelle 167a est fixée 8. l'extrémité supérieure de l'arbre 167 qui dépasse au-dessus de la table 102, cette 'manivelle étant utilisée pour remettre la machine à zéro de la manière décrite ci-après.
La barre 134 faisant partie du chariot de la crémaillère 131 est pourvue, à l'arrière de l'arbre compteur, d'une patte montante 203 (voir particulièrement les figures 7, 12 et 13) ayant une ouverture centrale dans laquelle un doigt ou butée 204 est montée sur pivot à l'aide d'un tourillon 205. La pièce 204 est maintenue dans la position représentée (figure 12) par un ressort de compression 206.
Le doigt 204 fait saillie dans le seng radial d'aligne- ment avec l'axe de l'arbre compteur 167 et pénètre jusqu'à l'inté- rieur de la circonférence des rondelles 195,196 et 197. Ces ron- delles sont pourvues chacune d'une encoche périphérique, comme en 207 à la figure 13.
Comme précité, le chariot de crémaillère comprenant les pièces 132, 133 et 134, se. déplace verticalement sur les guides 135 et 136. Ce chariot est représenté dans sa position inférieure
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et peut êtrerelevé à l'aide d'une pédale 208 montre à pivot, par exemple sur une entretoise 209, entre les pieds de la table, la dite pédale étant reliée, à l'arrière de la dite entretoise, à l'extrémité inférieure d'une tige de poussée 210 dont l'extrémité supérieure est connectée (figure 12), à l'aide d'un étrier 211, à la barre de chariot 134.
Des ressorts de tension 212 sont atta- chés, par leurs extrémités supérieures, à une pièce 213 solidaire de la tige 210 et, par leurs extrémités inférieures, à un point fixe convenable de la table, de façon à disposer d'une force rap- pelant le chariot vers le bas.
Un interrupteur de commande portant la référence géné- rale 214 aux figures 7 et 11, est monté sur la plaque 140. Cet interrupteur peut être de toute construction convenable, avec des contacts pouvant être actionnés à l'aide d'un bouton ou d'une touche 215. L'interrupteur est monté sur un patin ou chariot 216 se déplaçant sur un guide 217 dans une direction radiale relative à l'arbre 168. La pièce 216 est écartée du dit arbre par un res- sort de compression 218 qui la maintient dans une position déter- minée par une pointe 'butée 219. La pièce 215 peut cependant être rapprochée de l'arbre 168 par un piston 220 monté sur une patte 221 solidaire de la barre de chariot 134.
La touche 215 peut venir en contact, d'une manière décrite ci-après, avec un segment de came 222 porté par un bloc 223 monté lui-même sur une pièce annulaire 224 fixée à la pièce 190, par exemple par des vis 225.
La pièce 224 est pourvue d'une encoche annulaire 226 en forme de "T" dans laquelle glisse un boulon 227 traversant le bloc 223, le dit boulon et un écrou moleté 228 permettant de fixer le bloc sur la pièce 224, dans une position radiale réglable.
En ce qui concerne le fonctionnement de la machine utili- sant le mécanisme de comptage décrit ci-avant, quand le noyau de stator à',bobiner a été fixé en position sur le patin comme précitée
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et quand les extrémités des fils déposés par l'intermédiaire des débiteuses ont été convenablement attachées relativement au noyau de stator, on fait tourner l'arbre 167 dans le sens horlogique à l'aide de la manivelle 167a de manière qu'il occupe une position de repère qui peut être indiquée par un repère convenable sur la table 102 ; ledispositif à rochet 189, 190 permet ce mouvement de réglage de l'arbre 167. L'opérateur abaisse la pédale 208 (figure 6) de façon à amener le chariot 132, 133, 134 dans sa position extrême supérieure.
Il est à noter que les bords inférieurs des rondelles 195, 196, 197 et le bord supérieur du doigt 204 sont chanfreinés de façon qu'en fonctionnement le dit doigt se déplace angulairement autour de son pivot 205, afin de permettre au dit chariot de remonter librement. Dans la dite position supérieure du chariot, le doigt est dégagé de la rondelle 197 et est ramené par le ressort 206 dans sa position représentée, relativement à la barre 134.
Quand l'opérateur lâche la pédale, le chariot re- descend donc légèrement dans une position dans laquelle le bord inférieur du doigt 204 pose sur la surface supérieure de la ron- delle 197. Dans la position de repère ou de rappel de l'arbre 167, l'encoche 207 (figure 13) pratiquée dans la rondelle 197 est décalée angulairement par rapport au doigt 204.
La machine est alors mise en marche par alimentation du moteur d'entraînement et elle imprime des mouvements linéaires alternatifs au noyau de stator et un mouvement angulaire aux dé- biteuses, comme précité. Quand le chariot est maintenu relevé par le contact entre le doigt 204 et la rondelle supérieure 197, la roulette 129 (figure 7) se trouve dans une position voisine de l'extrémité supérieure de l'encoche 128. Le rapport des dis- tances entre l'axe de la roulette et le pivot 127 d'une part, et entre le pivot et la broche 111 d'autre part, est tel que le mou- vement de la crémaillère 131 soit comparativement réduit, avec un
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mouvement angulaire correspondant de l'arbre 146 et des débiteuses de 'la figure 1 convenant pour le bobinage des bobines dans les encoches intérieures du stator.
Le bobinage continue de cette ma- nière pendant que l'arbre compteur 171 est simultanément entraîné d'une façon continue, mais à une vitesse comparativement lente comme précité. La position angulaire de la rondelle 197 relative- ment à l'arbre 167 est telle que, lorsque le nombre voulu de spi- res a été déposé dans les dites encoches pour la bobine la plus intérieure de l'enroulement, l'encoche 207 de la dite rondelle vienne se placer sous le doigt 204 qui peut ainsi tomber sur la surface supérieure de la rondelle 196, la position angulaire de cette dernière étant telle qu'à ce moment son encoche est décalée par rapport au dit doigt.
La crémaillère 131 descend, de ce fait d'une distance égale à la distance axiale entre la surface supé- rieure de la rondelle 196 et celle de la rondelle 197, avec une augmentation correspondante de la distance entre l'axe de la rou- lette 129 et le pivot 127. Le déplacement de la crémaillère 131 augmente donc de façon correspondante de manière que l'oscillation de l'arbre 146 corresponde cette fois aux encoches immédiatement extérieures du noyau de stator et au bobinage de la seconde bobine sur chaque pôle de l'enroulement.
La position angulaire de la rondelle 196 sur l'arbre 167 est telle que, quand le nombre voulu de spires a été déposé dans les dites encoches immédiatement extérieures pour que la dite seconde bobine soit complète, l'encoche pratiquée dans la rondelle 196 vienne se placer sous le doigt 204 qui tombe alors sur la rondelle 195, la crémaillère 131 descendant à nouveau de sorte que son déplacement ainsi que le mouvement angulaire de l'ar bre 146 et des débiteuses de fil sont encore augmentés de manière à s'adapter au bobinage de la troisième bobine dans les encoches de stator correspondantes.
Quand la troisième bobine est achevée,
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l'encoche pratiquc- dans la rondelle 195 vient se placer sous le doigt 204 qui tombe sur la rondelle 193 de façon à produire une dernière augmentation du mouvement de la crémaillère 131 et de l'arbre 146, pour déposer le fil de la quatrième bobine de chaque pôle.
Quand le chariot atteint sa position extrême inférieure comme précité, le plongeur 220 (figures 7 et 11) vient toucher une surface de came 216a sur le chariot 216 et déplace l'inter- rupteur 214 de sa position représentée dans une position plus proche de l'arbre 168. Pendant les opérations précédentes, la came 222 n'a touché, dans aucune de ses différentes révolutions, la touche 215. Quand, au contraire, l'interrupteur est rentré comme décrit ci-avant, la touche 215 se place dans la ligne d'ac- tion de la came 222 qui est partiellement spiralée ou partielle- ment en développante.
Quand donc l'arbre 167 a tourné d'un angle déterminé par le fait que le chariot a gagné sa position extrême inférieure, les dernières spires de la bobine étant déposées comme décrit ci-avant, la came 222 vient en contact avec la tou- che 215 et actionne l'interrupteur 214, Le dit interrupteur est connecté dans tout circuit convenable permettant. à la suite de cette opération, de déconnecter le moteur d'entraînement 112 (figure 6) et d'arrêter ainsi la machine. Des circuits de ce genre sont bien connus et ne doivent pas être décrits ici.
Le stator pourvu de son bobinage peut alors être enlevé de la tête bobineuse et, après avoir coupé les fils à des endroits convenables, les opérations précitées peuvent être reprises sur un autre noyau. Il est à remarquer qu'à la levée du chariot de crémaillère, le plongeur 220 libère le chariot 216 (figure 11) de façon que l'interrupteur 214 reprenne se position représentée, libérant la touche 215 de la came 222 et permettant la remise en marche du. moteur.
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Les encoches 153 (figures 8 et 10) pratiquées dans la crémaillère 143 correspondent respectivement aux encoches dans lesquelles les bobines sont déposées'et coopèrent avec le plon- geur 150 (figure 10) pour déterminer avec précision la position angulaire des débiteuses 10 alignées sur les nervures et les en- coches de stator, indépendamment du jeu se produisant dans la commande de la dite crémaillère.
On peut voir que les ondulations radiales des surfaces de contact entre les rondelles 193, 195, 196 et 197, permettent de régler les dites rondelles dans toute position angulaire vou- lue sur l'arbre 167 après libération de la bague de blocage 199, les rondelles pouvant être ensuite immobilisées par la dite bague dans les positions voulues, de façon que les nombres de spires de chaque bobine d'un enroulement puissent être choisis suivant les nécessités. Le pas des ondulations est choisi de façon à cor- respondre à une révolution ou à un multiple d'une révolution de l'arbre 103.
Afin de faciliter le réglage des rondelles dans les posi' tions demandées, les surfaces de pourtour marquées c aux figures 7 et 12 peuvent être pourvues d'étalonnages et de marques de repérage pour indiquer le nombre dé spires qui est bobiné dans des positions relatives données des rondelles. De même, la surface de pourtour du boîtier 193 peut être étalonnée, comme indiqué en c' en association avec un bras de repère 223a solidaire du bloc 223.
De préférence (voir figure 7), une plaque 230 ayant une ouverture grillagée comprenant des encoches 231 y découpées est fixée à la plaque de charpente 122, et la crémaillère 131 est pourvue d'une patte 232 dirigée vers l'arrière, dont la face in- férieure se trouve, dans la position extrême supérieure de la crémaillère, en alignement avec le bord supérieur horizontal de la plaque 230, et, dans les trois autres positions de travail du
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chariot de crémaillère, respectivement en alignement avec les surfaces horizontales des encoches 231. Le bord supérieur de la plaque 230 est interrompu en 233, et les encoches 231 sont sépa- rées par des ouvertures 234. Celles-ci permettent le passage dans le sens vertical de la patte 232, quand la crémaillère 131 se trouve dans sa position horizontale milieu.
Cet arrangement assure donc que la crémaillère ne peut descendre pour changer le mouve- ment angulaire des débiteuses de fil, que lorsque la crémaillère se trouve en substance dans sa position centrale.
La machine peut être munie d'un volant 235 monté sur un support 236 solidaire de la table et connecté, par des pignons coliques 237, à l'arbre de renvoi 119. Ce volant permet d'imprimer de petits mouvements aux tambours de came 106 et 107,quand l'opérateur place un noyau de stator sur la machine. Un clabot (non représenté) peut être inséré entre le volant 235 et l'arbre de renvoi 119.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to coil winding machines of dynamo-electric machines and, in particular, to such machines used for the winding of coils of the concentric type comprising a comparatively large number of turns and of relatively small cross section. , inside the machine stator slots. The invention applies especially to machines for winding stator coils of induction motors, the power of which is equal to a fraction of a horse, but it goes without saying. that the invention is not limited to this consideration of power.
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A known form of winding machine of the aforementioned type comprises a winding head in which a cylindrical piece, which serves as a device for locating the wire as will emerge below, is provided on its periphery with axial ribs which penetrate, with a suitable clearance, in the open ends of the stator slots, the said part serving to supply the wire, of which the stator coils are composed, in a central space inside the said part, means being provided to bring said wire, through said central space, to a radial flow opening and, from there, by a suitable part in the form of a bored spout, into the stator slots.
The machine comprises an actuating mechanism by which the stator can be moved forward and backward and, at the end of each axial stroke, can be provided with an angular movement corresponding to the winding pitch of the coil. The reciprocating and angular or oscillating motions of the stator are coordinated by the mechanism, so that a linear displacement of the stator in one direction, which has the result of making the stator pass in front of said nozzle and depositing the wire in the notch passing, on this occasion, above the nozzle, is followed by an angular movement of the stator when the nozzle has withdrawn from the notches of the stator, a coil head being thus obtained;
the suitable stator notch is now in alignment with the nose and the axial return movement of the stator causes the deposit of the wire in said notch; This return linear movement is followed by an angular return movement so as to wind the other coil head, and the cycle of movements continues until the required number of turns of the coil is wound. The ribs serve to keep the turns in the notches during winding.
The actuating mechanism is provided with means for adjusting the angular oscillation of the stator so as to be able to
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wind the coils with different required winding pitches for the same winding.
In another known form of winding machine, the winding head comprises a means for maintaining the stator in a fixed linear position on a suitable support, and a ribbed part, similar to that mentioned above, is provided to undergo the linear movement produced by the actuation mechanism, while the stator core is mounted to oscillate in response to said mechanism. Thanks to the alternating linear movements of the ribbed part and the angular movements of the stator core, the coils are wound by the machine in a manner similar to that already described.
Although machines of this kind have given satisfaction, they present difficulties both from the point of view of construction and operation, especially with regard to the maintenance of uniform and precise operation, for it should be noted that the angular movement of the stator or of the ribbed part must be rapid in order to have a large production of windings, and must be of infallible precision so that the nose has the desired angular alignment with the open end of the notch, at the start of each linear movement. Any disturbance or imprecision of the actuating mechanism from this point of view leads to damage to the stator sheets. Furthermore, the actuation mechanism must be robust enough to produce the necessary rapid acceleration of the stator or the ribbed part.
In the first case, the forces involved in the acceleration of the mass of the stator are considerable. Likewise, the forces necessary for the angular acceleration of the ribbed part are great, because this part has a diameter which corresponds to the diameter of the air gap of the stator core 'and it generates a space considerably greater than twice the size. -length of the stator core. This is why the said ribbed piece must be of robust and heavy construction.
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According to the present invention, a winding machine of the aforementioned type comprises a stator core support in association with two elements for holding or locating the wire, having a generally cylindrical turn and, preferably, ribbed or grooved, mounted in axial alignment with respect to each other. and a wire feeder movably disposed between the adjacent ends of said elements and capable of oscillating about the axis of the core. This oscillating part serves to bring the wire in the wire locating elements outwards so that the wire can form, in the notches, the required coils by reciprocating axial movement of the stator core and angular movement of the stator core. the said debtor. The machine is designed to maintain the stator core in a fixed angular position.
The machine is provided with an actuating mechanism applying the required linear movement to the stator core support and applying the required angular movements to the sawing machine.
In the practice of the invention, the wire locating devices may have their outer cylindrical surface provided with axial ribs capable of penetrating inside the stator notches of the core, while the sawing machine is likewise provided with. one or more protrusions in fact constituting extensions of the rib (s) engaged in the notch (s) in which the wire is wound at all times.
The machine according to the invention may comprise a frame or the like with, at each end, supports in which is mounted a pair of elements for locating or retaining the thread which are, preferably, ribbed and respectively start from the opposite ends of the thread. the machine to go towards each other, the opposite ends of said elements being separated, in the axial direction, by a gap in which the cutter pre. cited is mounted. This sawing machine is suitably mounted in a bearing at one end of one of said elements and provided with a
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control device which passes through one of said elements to the outside thereof and beyond the support, where a suitable coupling device connects it to the actuating mechanism.
A support for the stator core is mounted, by means of pads, on the frame or the like so as to allow linear movement parallel to the axis of the devices for holding or locating the wire, said support being provided with clamping devices serving to hold the stator core rigidly in place, concentrically with the elements for holding or locating the wire, said support being connected to the operating mechanism.
In the machines according to the present invention,: The cutter, provided with an oscillating movement, can be relatively light, since it does not have to span a distance determined by the. axial length of the stator core. The actuating mechanism of said feeder can therefore be correspondingly reduced in size and weight, without the operation losing precision.
In addition, the machine may include entirely separate actuation mechanisms which, however, are suitably interconnected to ensure the correct continuation of operations, each mechanism thus being able to be best designed for its own application and being able to be independently adjusted. ment on the other and without this setting causing complicatiom to the other actuating mechanism. As the cylindrical parts are fixed to the frame or other foundation of the machine, it is impossible for said ribs to shift relative to the notches of the stator as a result of wear of the machine or of imprecision of movement of the mechanism. operation.
It should be noted that with regard to the operation of the machine according to the present invention, the stator core is initially immobilized in the correct angular position on one of the
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ribbed parts and it is then held rigidly in place so that an angular offset of the core relative to the ribbed parts cannot occur subsequently, during winding. of all coils on the core.
According to another characteristic of the invention, one of. elements for maintaining or locating the wire is mounted so as to be able to move axially by sliding on the outer surface of a fixed part mounted cantilever on one of the aforementioned supports, the arrangement being such that said element can withdraw with respect to the other of said elements and with respect to the oscillating feeder, thanks to sufficient axial movement to allow passage for the stator core which can then move axially above one of said elements in being fixed on the back and forth movement support.
According to another feature of the invention, several wire feeders are used which are angularly offset from one another around the axis of the elements for maintaining or locating the wire, in correspondence with the pole distance of the stator winding, so as to wind several poles simultaneously.
- The actuation mechanism can be of any suitable shape as mentioned above, but, in a preferred embodiment, it comprises a shaft carrying cams associated with cam rollers connected respectively to the feeder and to the support of the core. stator.
In the practice of the invention, the ribs preferably consist of removably mounted parts on the elements for maintaining or locating the wire. The ribs preferably have a shape such that they occupy a part of the stator notches and, being so arranged as to be able to replace the ribs by other ribs, the cross section of the projection of which is different shape, the machine can be
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used to wind windings in stator cores having widely varying shapes and notch sizes.
One embodiment of the invention is described below by way of example with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a sectional elevation of the hoeing head with certain cutouts shown below.
Figure 2 is a cross section taken on line II-II of Figure 1.
Figure 3 is a transverse soup mainly along the line III-III of figure 1 and partially along the line III'-III '' of figure 1.
Figure 4 is a sectional elevation, on a large scale, of part of Figure 1.
Figure 5 is a partial sectional view of Figure 2, to the scale of Figure 4.
Figure 6 is a side view of a winding machine comprising the winding head of the preceding figures and a preferred embodiment of an actuation mechanism therefor.
Figure 7 is a partially schematic view showing the actuating mechanism of Figure 6 on a larger scale and in more detail.
Figures 8 and 9 are a partial elevational view and a partial plan view of a detail of the actuating mechanism of Figures 6 and 7, respectively.
Figure 10 is a partial sectional elevation showing some details of the actuating mechanism of Figures 6 and 7.
Figure 11 is a partial vertical section of the actuation mechanism of Figures 6 and 7, on a larger scale.
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still as in Figure 7.
Figure 12 is a front view of certain details of the mechanism of Figures 6 and 7 taken in a vertical plane at right angles to that of Figures 6, 7 and 11, and on the same scale as in Figure 7.
Figure 13 is a partial plan view corresponding to Figure 12, and,
FIG. 14 is a partial front view along the line XIV-XIV of FIG. 2, giving a detail thereof.
The winding head of the embodiment of Figures 1, 2 and 3 comprises a frame 1 of elongated rectangular shape carrying at its ends, uprights 3 and 4 fixed, for example, by means of screws 2. These uprights carry two ribbed parts 5 and 6 of tubular shape, the part 5 entering a bore 7 of the upright 3 and being fixed thereto by screws, as in 8. The ribbed part 6 is slidably mounted on a tubular support 9 fixed in door -faux.aux amounts 4, the part penetrating into a bore 10 of these amounts and being fixed thereto using an end flange 11 of part-9, and screws, as in 12.
The frame 1 and the parts 5, 6 and '9 are shown with cutouts, the entire winding head being shown generally in FIG. 6.
In the normal or working position shown for the ribbed part 6, the end 6a thereof is only a short distance from the neighboring end 5a of the ribbed part 5. A shaped part 15 cup (see also Figures 4 and 5) is mounted with a bearing in a hollow 16 of said end of part 5 and is fixed, for example by means of screws 17, to a tubular shaft 18 passing through the support upright 3 and provided with a coupling flange. 19 keyed on said shaft at 20.
As described below, the coupling 19 is connected to a suitable actuating mechanism. The bowl-shaped part 15 does not
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can move axially because of the contacts between its end face and the recess 15 and between the coupling flange 19 and the upright 3.
The cup-shaped part 15 carries the debtor, for each reel to be wound up. In the embodiment shown, the winding head can simultaneously wind all the poles of a quadrupole stator and four wire feeders are provided, these feeders comprising blocks 21 fitting into respective notches of the periphery. of the part 15 and being held there by a clamping ring 22 removably attached to the part 15, for example by means of screws 23. This clamping ring comprises, in the vicinity of the blocks 21, lugs 24 which penetrate into corresponding notches made in said blocks and thus serving to properly align the blocks in the radial position shown.
The part 15 contains pulleys or grooved rollers 25 mounted with the aid of journals 25a held in journal blocks 26 fixed in the part 15 by screws 26a. Different threads for the four poles of the machine are fed into the tubular shaft 18, three of these threads appearing at 27 in Figures 1 and 4, and, after being passed over the pulleys 25, the threads enter bores 28 debtors 10.
A shoe or carriage 29 is mounted on the upper face of the frame 1 and is guided, in its longitudinal movement, by guide flanges 30 fixed to the frame by screws 30a. The shoe is provided with clamping devices serving to rigidly hold a stator core shown at 31 in Figures 2 and 5. These clamping devices comprise a wedge 32 fixed to the shoe by screws 32a, this wedge having an upper surface with a recess. curved in which is housed the outer periphery of the stator core. Vertical uprights 33 and 34 are fixed
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respectively at both ends of the wedge, as Figure 2 shows most clearly.
A curved cross member 35 is pivotally fixed, using a journal 35a, to the upper end of the upright 33, and a wedging shoe 36 having a curved underside in contact with the outer periphery of the stator core, is pivotally fixed to said cross member, using a journal 36a. The other end of the cross member 35 carries a lug 37 directed outwardly and coming into contact with a cam groove of a locking lever 38 pivotally mounted, using a journal 38a, on post 34. This locking lever is also shown in the partial front view of Figure 14 which clearly shows the shape of the cam groove.
It should be noted that said groove is open at one end so that, when the cross member 35 has been tilted so as to bring the lug 37 close to the upright, the lever 38 can be turned so that the cam surface formed by the outer radial end of said groove, in particular at 38b, comes into contact with the lug 37 and firmly fixes the wedging pad 36 on the stator core 31 which is thus immobilized. The lug 37 and the lever 38 are preferably provided with control buttons 37a and 38c.
A removable gauge comprising a plate 39 and a rising stop 40, is removably attached to the pad 29 by a knurled screw 41, the plate 39 penetrating, through a rectangular opening, into the wedge 32. This gauge is used for rotating the stator core axially symmetrically with respect to the shim 32 and the shim pad 36, this gauge, as can be seen, can be easily replaced by another gauge used with a stator core of a different length.
The ribbed part 6 is, as mentioned above, slidably mounted on the part 9 and prevented from rotating freely by keys 42 engaged in longitudinal notches 43 of the part 9 and
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penetrating into notches 44 on the interior surface of the part 6. An annular washer 45 is attached to the end of the part 6 by screws, as at 45a. A radial bore 46 of said part 45 contains a plunger 47 which slides in the bore of a plug 48 screwed inside the bore 46. The plunger is pushed inward by a compression spring 49 and can be removed using a control knob 50.
In the normal or working position of the part 6, the inner end of the plunger 47, which is conical in shape as shown in figure 3, enters a corresponding radial bore 51 of the part 6, in order to block the part. 6 removably in said position.
The ribs of the parts 5 and 6 bear the reference 52 and constitute, in the preferred embodiment shown, the attached parts which can be easily replaced on the parts 5 and 6. For this purpose, the latter are provided with longitudinal grooves receiving the corresponding ribs. 52 and uprights 3 and 4 are provided with recesses 53 concentric with parts 5 and 6 and coming into contact, on their periphery, with the outer surfaces of parts 52.
The ribs 52, at their end close to the sawing machines 10, are provided with notches receiving axial flanges 54 of retaining rings 55 fixed on the end faces of parts 5 and 6 by screws, as in 55ao
As FIG. 5 most clearly shows, the cross section of the ribs 52 is generally keel shaped, ie. that the ribs have radially outer parts substantially filling the stator slots, as at 56, these outer parts being joined by intermediate parts of reduced thickness penetrating with it appreciable play into the open ends of the notches of stator ,.
to thicker internal parts in the radial direction and having a cross section
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generally rectangular cross section, which rubs into the notches of parts 5 and 6.
In operation, the part 6 is released from the part 9 by removing the button 50 (figure 3), and is then advanced in the direction of the upright 4 (figure 1) over a sufficient distance to establish, between the end of the part 6 and the cup-shaped part 15 with its clamping ring 22, sufficient space for the passage of the stator core. The latter is then brought axially onto the ribbed part 5 and is immobilized in the manner described above, with the pad 29 in the correct position.
The shaft 18 is brought into an angular position bringing the cutters 21 into alignment with the first notches in which the coils are to be deposited and the wires 27 are suitably attached to the stator core. The part 6 is then returned to its working position shown.
An actuation mechanism is provided for imparting reciprocating axial movements in opposite directions of the pad 29 and the stator core 31, with rest intervals, during which the shaft 18 alternately rotates in opposite directions. A preferred embodiment of such an actuating mechanism is described below, but it is useful to give here the way in which the coils are wound on the stator.
When the machine is started up, the pad first moves from its position shown in a corresponding position on the other side of the sawing machines, bringing the stator core to the position shown in chain lines at 31 '. in figure 1. The wires 27 are thus deposited in the four notches of the stator which, during this operation, are in alignment with the sawing machines 21. The shaft 18 then turns so as to bring the sawing machines 21 in alignment with the corresponding stator notches on the second side of the coil to be wound. The skate 29
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and the stator core 31 then returns to their original positions and the wires settle in the last mentioned notches.
The shaft 18 and the cutters 21 also return to their original position so that the cutters are again aligned with the first mentioned notches. The aforementioned series of operations is repeated so as to deposit the desired number of turns in the two groups of notches, to obtain the required coils.
A preferred actuation mechanism for the shoe and the feeder is described below with reference to Figures 6 to 10.
As Figures 6 and 7 show, the frame of the winding head is mounted on a table 102 under which the actuating mechanism is mounted. This mechanism comprises its horizontal shaft 103 mounted on a bearing at one end by means of a bearing 104 in a frame plate 104a integral with the lower face of the table 102, and at the other end , using a pad block 105 fixed under said table.
The shaft carries a pair of cam drums 106 and 107, the outer peripheral surfaces of which are provided with cam grooves 108 and 109 in which the cam levers or pins respectively mounted. , as described below ;, so as to move in a direction parallel to the axis of rotation of the cam. Each cam groove has a shape such that when the drum rotates at constant speed, the lever or cam follower moves axially along the drum so as to obtain the desired sequence of movements of the cam follower. The shaft 103 is driven ;, by means of suitable reducers, for example. ple by an electric motor 112 mounted under the table.
The reduction train comprises pulleys 113 and 114 connected by a belt 115. The pulley 114 is mounted loose on a spindle 116 secured to the frame plate 104a. A pinion 117 integral with the
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pulley 116 meshes with a toothed wheel 118 attached to a countershaft 119 rotating at one end in a bush 120 of the plate 104a and, at the other end, in a bush 121 carried by a frame plate 122 which extends through the table, being fixed at one end 123, to one of the legs of said table and, at its other end 124, to a vertical edge of the frame plate 104a.
A pinion 125 integral with the countershaft 119 meshes with a toothed ring 126 integral with the drums 106 and 107.
The cam groove in the drum 106 consists of a part 108a (figure 5) near one end of the drum and at a fixed distance from the end of the drum, of a second spiral-shaped part 108b connecting said first part to a part 108c adjacent to and at a fixed distance from the other end of the drum, and to a second part in the form of a spiral connecting part 108c to part 108a. The cam groove of the cam drum 107 is the same shape as that of the first drum, comprising parts 109a, 109b, 109c and, further, spiral shaped parts.
The cam follower 110 takes the form of a pin suspended from the underside of the shoe 15 and moves in a groove 1a made in the frame plate.
The spindle 111 associated with the second cam drum 107 is mounted on the upper end of a lever 126 pivoting at 127 on the plate 122. This lever, starting from said spindle, is directed generally vertically downwards and comprises, in its lower end, a groove 128 in which engages a roller 129 carried by a journal 130 of a toothed rack 131. The rack is guided, in its horizontal movement parallel to the axis of the winding head, in a pair of guide blocks 132 and 133 pierced with rectangular openings pau
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where the rack passes.
These blocks constitute? with a horizontal bar 134 carrying the said blocks at its ends, a carriage guided, in its vertical movement, by guide posts 135 and 136 fixed to the frame plate 122. As Figures 8 and 9 also show, the rack 131 meshes with an elongated pinion 137 attached to a vertical shaft 138 rotating at its lower end, in a bush 139 mounted in a horizontal plate 140 directed outwardly with respect to the frame plate 122 and brazed, for example, to that -this. The upper end of shaft 138 rotates in a bush 141 of table 102.
A pinion 142, provided above the table, is fixed to the upper end of) The shaft 138 and meshes with another rack 143 arranged across the table and guided, in its longitudinal movement, by a pair of guide pieces, one of which appears at 144 in FIG. 4, said guide pieces being placed respectively near the front and rear edges of the table 102. The rack 143 comprises, next to the vertical toothed face meshing with the pinion 142, an upper toothed face 143a which meshes with a toothed wheel 145 (see figures 7, 8 and 9) fixed to a tubular shaft 146 (see also figure 6), the latter rotating in bearings 147 and 148 d ' a box 149 integral with the table 102.
The shaft 146 is coupled at 9, 9a, with the sleeve 8 of figure 1. Note that the left end of the winding head in figures 6 and 7 is the right end on the line. figure 1.
As Figures 7 and 10 most clearly show, a plunger 150 is slidably mounted in a sleeve 151 secured in a hole in the table 102, with the upper end of the plunger being V-shaped, in 152, in order to be able to penetrate into the corresponding V-shaped notches 153 provided on the underside of the rack 143 for a reason given below.
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The plunger 150 is pushed down with the aid of a pair of compression springs 154 which surround pistons 155 sliding in other sleeves 156 fixed in holes in the table 102. These pistons are attached by nuts. 157, to a cross member 158 and thus made integral with the plunger 150, thanks to a shoulder 159 of the latter. The plunger 150 is terminated downwards by a fork in which pivots a roller 160 applied against a round cam with two profiles 161 integral with the shaft 103 and raising the plunger 150 so that it comes into contact with the notches. 153 in a manner described below. The cam 151 is only partially shown in FIG. 10, but it is symmetrical with respect to its horizontal axis in said figure.
The shaft 146 (figure 6) carries, at its left end, a pair of plates, as in 162, between which are mounted on a bearing bearing three casters 163. A guide plate 164, housed between the plates 162, is pierced with four openings through which four threads 165 are brought and pass over the rollers 163, as shown, to gain the tubular shaft 146 and reach, through the sleeve 8 of FIG. 1, the cutters 10, as already described. The wires 165 come from reels (not shown) rotating on any suitable support.
The machine shown in Figures 6 and 7 comprises a counter mechanism bearing the general reference 166 and arranged according to the Applicant's patent of the same date entitled "Improvements to winding machines". This mechanism is described below, but since it does not form part of the present invention, the operation of the machine will first be described without referring to this counter mechanism.
'In operation, when a stator core is attached to the pad 15 of the winding head and the wires 165 are
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brought through the sawing machines 10, the drive of the shaft 103 by the motor 112 causes the back and forth movement of the pad 15 on the frame 1 and simultaneously the cam 107 causes the lever 126 to oscillate around the pivot 127. This movement is transformed, by the link 128, 129, 130 by pin and slot, into a back and forth movement of the rack 131 and is transmitted by the shaft 138 to the rack 143 which, by its contact with the toothed wheel 145, causes the oscillation of the cutters 10.
It is clear that the cam grooves 108 and 109 are such that the aforementioned reciprocating and oscillating movements include periods of movements in opposite directions with respect to each other, separated by periods of rest.
It is also clear that, if the two cams are mounted in phase on the shaft 103, the cam followers 110 and 111 are mounted at points offset from each other by 90 around the axis of said shaft so that there is a phase shift of 90 between the movements of the pad and the cutters. Further, the arrangement is such that the movement of the shoe occurs when the debtors are at rest, while said debtors are in motion when the skate is stopped.
In this way, the wire is deposited in the desired notches so as to form the desired coils, the ratio of the distances between cam follower 111 and pivot 127 on the one hand, and between pivot 127 and spindle 130 on the other hand. being such that the cam 107 produces the desired angular movement of the cutters as a function of the winding pitch.
The notches 153 (FIG. 7) are placed so as to correspond to the positions of the feeders aligned with respect to the stator notches, and the cam 161 is disposed angularly on the shaft 103 with respect to the cam 107 so that the plunger 150 'occupies the position shown during the movement of the
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lever 126 and hence rack 143, while while parts 109a and 109c of cam 107 are in contact with pin 111, cam 161 pushes plunger 150 up so that the part 152 of this plunger enters the nearest notch 153 at this time, in order to precisely locate the rack 143 and bring the cutters exactly into alignment with the desired stator notches.
Cam 161 maintains plunger 150 in the desired position during the back and forth movements of the pad and stator core.
The counter mechanism 166 includes a counter shaft (Figures 6,7, 11 and 12) composed of an upper portion 167 and a lower portion 168 held in alignment with each other in a manner described below and mounted, the one in the table 102 using a bearing 169, and the other in the plate 140 using a bearing 170. The shaft 168 carries a fixed bevel gear 171 meshing with an integral bevel gear 172 of a shaft 173 rotating in bearings -constituted by tabs 174 fixed, for example by brazing, to the frame plate 122.
A second bevel gear 175, also integral with the shaft 173, meshes with a bevel gear 176 mounted on a stud 177 fixed to the plate 122. The bevel gear 176 is made integral with a spur gear 178 which meshes with a pinion 179 made in its turn integral with a spur gear 180, the pinion 179 and the gear 180 being mounted idle on a heel 181 fixed to the plate 122. The spur gear meshes with a pinion 182 integral with a shaft 183 mounted on a bearing in the plate 122 and carrying, at the rear of said plate, a toothed wheel 184 (FIG. 7) meshing with a worm 185 integral with the shaft 119. The counter shaft is therefore coupled to the countershaft 119 by a reduction gear which, in the example given, has a ratio of 1000: 1.
The
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Cam drums 106 and 107 are driven by the countershaft by means of a pinion 125 and a toothed ring 126 also constituting a reduction train which, in the example given, is 5: 1.
The counter shaft therefore turns 200 times slower than the cam drums.
As FIG. 11 most clearly shows, the shaft 167 carries, fixed for example by a stud 186, a drum 187 in the bore of which the upper end of the shaft 168 turns freely.
The shaft 168 carries, for example fixed by a stud 188, a ratchet wheel 189 surrounded by a housing 190 with an extension 191 through which the shaft 168 passes freely. The housing of the ratchet wheel 190 contains pivotally mounted and spring-loaded pawls which are associated with the ratchet wheel 189, the arrangement being such that shaft 168 rotates clockwise in the plane of rotation. the figure is transmitted to the housing 190. The ratchet device is of conventional construction and it is unnecessary to describe or represent it in detail. It suffices to say here, that during the operation of the machine, the larp 168 is entrained in said clockwise direction in the plane of the figure.
The ratchet housing is fixed with the aid of several bolts, like the bolt 192, to an annular washer 193 which surrounds the lower end of the drum 187 and whose angular position with respect to said drum is determined by a key 194. The drum 187 carries a plurality of axially spaced annular washers 195, 196 and 197, the number being three in the example shown. This number of annular washers by adding the washer 193 thereto is equal to the required number of coils for winding.
Contiguous washers are provided between the former and have corrugated surfaces that fit together
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to the others, the corrugations being shown at 198 and extending radially with respect to the washers, so as to selectively transmit the rotation of the washer 93 to the washers 195, 196 and 197. The washers are held in contact. between them in a removable manner, thanks to the corrugations applied against each other under the effect of a threaded locking ring 199 screwed onto an external threaded rod 200 provided at the upper end of the drum 187.
The pressure of the locking ring 199 is exerted downwards, via the various washers, on the ratchet housing 190, but this pressure is received by thrust bearings 201 and 202, between the shaft 167 and table 102 of a plot and the extension 191 and plate 140 on the other hand. A crank 167a is attached to the upper end of the shaft 167 which protrudes above the table 102, this crank being used to reset the machine as described below.
The bar 134 forming part of the carriage of the rack 131 is provided, at the rear of the counter shaft, with a rising tab 203 (see particularly Figures 7, 12 and 13) having a central opening in which a finger or stop 204 is mounted on a pivot using a journal 205. The part 204 is held in the position shown (Figure 12) by a compression spring 206.
The finger 204 projects into the radial seng aligned with the axis of the counter shaft 167 and penetrates to the inside of the circumference of the washers 195,196 and 197. These washers are each provided. a peripheral notch, as at 207 in figure 13.
As mentioned above, the rack carriage comprising the parts 132, 133 and 134, is. moves vertically on guides 135 and 136. This carriage is shown in its lower position
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and can be raised using a pedal 208 pivotally watch, for example on a spacer 209, between the legs of the table, said pedal being connected, at the rear of said spacer, to the lower end a push rod 210, the upper end of which is connected (FIG. 12), by means of a bracket 211, to the carriage bar 134.
Tension springs 212 are attached, by their upper ends, to a part 213 integral with the rod 210 and, by their lower ends, to a suitable fixed point on the table, so as to have a close force. peeling the cart down.
A control switch bearing the general reference 214 in Figures 7 and 11 is mounted on plate 140. This switch may be of any suitable construction, with contacts operable by a button or switch. a key 215. The switch is mounted on a pad or carriage 216 moving on a guide 217 in a radial direction relative to the shaft 168. The part 216 is spaced from said shaft by a compression spring 218 which it maintained in a position determined by a stop point 219. The part 215 can however be brought closer to the shaft 168 by a piston 220 mounted on a tab 221 integral with the carriage bar 134.
The key 215 can come into contact, in a manner described below, with a cam segment 222 carried by a block 223 itself mounted on an annular part 224 fixed to the part 190, for example by screws 225.
The part 224 is provided with an annular notch 226 in the shape of a "T" in which slides a bolt 227 passing through the block 223, the said bolt and a knurled nut 228 allowing the block to be fixed on the part 224, in a radial position adjustable.
With regard to the operation of the machine using the counting mechanism described above, when the stator core to the winding has been fixed in position on the pad as mentioned above.
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and when the ends of the threads deposited through the feeders have been properly attached relative to the stator core, the shaft 167 is rotated clockwise by means of the crank 167a so that it occupies a position a mark which can be indicated by a suitable mark on the table 102; the ratchet device 189, 190 allows this adjustment movement of the shaft 167. The operator lowers the pedal 208 (FIG. 6) so as to bring the carriage 132, 133, 134 to its extreme upper position.
It should be noted that the lower edges of the washers 195, 196, 197 and the upper edge of the finger 204 are chamfered so that, in operation, said finger moves angularly around its pivot 205, in order to allow said carriage to go up. freely. In said upper position of the carriage, the finger is released from the washer 197 and is returned by the spring 206 to its position shown, relative to the bar 134.
When the operator releases the pedal, the carriage therefore descends slightly into a position in which the lower edge of the finger 204 rests on the upper surface of the washer 197. In the reference or return position of the shaft 167, the notch 207 (FIG. 13) made in the washer 197 is angularly offset with respect to the finger 204.
The machine is then started by supplying the drive motor and imparting reciprocating linear movements to the stator core and angular movement to the cutters, as mentioned above. When the carriage is kept raised by the contact between the finger 204 and the upper washer 197, the roller 129 (FIG. 7) is in a position close to the upper end of the notch 128. The ratio of the distances between the axis of the caster and the pivot 127 on the one hand, and between the pivot and the spindle 111 on the other hand, is such that the movement of the rack 131 is comparatively reduced, with a
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corresponding angular movement of the shaft 146 and the feeders of Figure 1 suitable for winding the coils in the inner slots of the stator.
The winding continues in this manner while the counter shaft 171 is simultaneously continuously driven, but at a comparatively slow speed as mentioned above. The angular position of the washer 197 relative to the shaft 167 is such that, when the desired number of turns has been deposited in said notches for the innermost coil of the winding, the notch 207 of the said washer comes to be placed under the finger 204 which can thus fall on the upper surface of the washer 196, the angular position of the latter being such that at this moment its notch is offset relative to the said finger.
The rack 131 descends, thereby by a distance equal to the axial distance between the upper surface of the washer 196 and that of the washer 197, with a corresponding increase in the distance between the axis of the caster. 129 and the pivot 127. The displacement of the rack 131 therefore increases correspondingly so that the oscillation of the shaft 146 this time corresponds to the immediately outer notches of the stator core and to the winding of the second coil on each pole of winding.
The angular position of the washer 196 on the shaft 167 is such that, when the desired number of turns has been deposited in the said immediately outer notches so that the said second coil is complete, the notch made in the washer 196 comes into place. place under the finger 204 which then falls on the washer 195, the rack 131 descending again so that its displacement as well as the angular movement of the shaft 146 and of the wire feeders are further increased so as to adapt to the winding of the third coil in the corresponding stator slots.
When the third reel is finished,
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the notch practiced in the washer 195 is placed under the finger 204 which falls on the washer 193 so as to produce a final increase in the movement of the rack 131 and of the shaft 146, to deposit the wire of the fourth coil of each pole.
When the carriage reaches its lowest extreme position as mentioned above, the plunger 220 (Figures 7 and 11) touches a cam surface 216a on the carriage 216 and moves the switch 214 from its shown position to a position closer to the same. shaft 168. During the preceding operations, the cam 222 has not touched, in any of its different revolutions, the key 215. When, on the contrary, the switch is retracted as described above, the key 215 is placed in the line of action of the cam 222 which is partially spiral or partially involute.
When therefore the shaft 167 has rotated by an angle determined by the fact that the carriage has reached its lower extreme position, the last turns of the coil being deposited as described above, the cam 222 comes into contact with the button. che 215 and actuates the switch 214, said switch is connected in any suitable circuit permitting. following this operation, to disconnect the drive motor 112 (figure 6) and thus stop the machine. Circuits of this kind are well known and should not be described here.
The stator provided with its winding can then be removed from the winding head and, after having cut the wires at suitable places, the aforementioned operations can be repeated on another core. It should be noted that when the rack carriage is lifted, the plunger 220 releases the carriage 216 (FIG. 11) so that the switch 214 returns to the position shown, releasing the key 215 of the cam 222 and allowing the reset. walk from. engine.
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The notches 153 (FIGS. 8 and 10) made in the rack 143 correspond respectively to the notches in which the coils are placed and cooperate with the plunger 150 (FIG. 10) to determine with precision the angular position of the cutters 10 aligned with the ribs and stator notches, independently of the play occurring in the control of said rack.
It can be seen that the radial undulations of the contact surfaces between the washers 193, 195, 196 and 197, allow said washers to be adjusted in any desired angular position on the shaft 167 after release of the locking ring 199, the washers can then be immobilized by said ring in the desired positions, so that the numbers of turns of each coil of a winding can be chosen according to requirements. The pitch of the undulations is chosen so as to correspond to a revolution or to a multiple of a revolution of the shaft 103.
In order to facilitate the adjustment of the washers in the required positions, the perimeter surfaces marked c in Figures 7 and 12 may be provided with calibrations and registration marks to indicate the number of turns which are wound into given relative positions. washers. Likewise, the peripheral surface of the housing 193 can be calibrated, as indicated at c 'in association with a reference arm 223a integral with the block 223.
Preferably (see figure 7), a plate 230 having a mesh opening comprising notches 231 cut therein is fixed to the frame plate 122, and the rack 131 is provided with a tab 232 directed towards the rear, the face of which in the upper extreme position of the rack, in alignment with the horizontal upper edge of the plate 230, and, in the other three working positions of the
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rack carriage, respectively in alignment with the horizontal surfaces of the notches 231. The upper edge of the plate 230 is interrupted at 233, and the notches 231 are separated by openings 234. These allow passage in the vertical direction of the tab 232, when the rack 131 is in its middle horizontal position.
This arrangement therefore ensures that the rack can only descend to change the angular movement of the wire feeders when the rack is substantially in its central position.
The machine can be provided with a flywheel 235 mounted on a support 236 integral with the table and connected, by colic pinions 237, to the countershaft 119. This flywheel enables small movements to be imparted to the cam drums 106 and 107, when the operator places a stator core on the machine. A clapper (not shown) can be inserted between the flywheel 235 and the countershaft 119.
CLAIMS.
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