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La présente invention concerne des bobineuses mécaniques pour la fabrication de bobinages de moteurs, génératrices et autres appareils électriques, et concerne spécialement une bobineuse de stator entièrement automatique, à.faible inertie et économique convenant particulièrement à la fabrication des moteurs monophasés des plus petites dimensions La présente invention constitue un --perfectionnement de la machine décrite dans le brevet américain n 2.445.937 du 27 juillet 1948.
Une caractéristique originale de la présente invention consiste en l'utilisation d'un mécanisme de commande par chaîne, ou de bobinage par chaîne, ou équivalent, servant à la fois à imprimer un mouvement de va' et vient et un mouvement d'oscillation
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à une longue aiguille creuse, rectiligne d'alimentation du fil portant un court bec latéral de sortie du fil servant à.déposer le fil dans les encoches destinées à recevoir les côtés de bobine.
Des moyens peuvent être prévus pour bobiner des enroulements de pas différents, dans des paires d'encoches différemment espacées, en ayant recaurs à un. extenseur de chaîne, un abaisseur-de chaîne ou un ensemble de commande par chaîne oscillant.
Une autre particularité de l'invention consiste en l'uti-, lisàtion de plusieurs broches escamotables de guidage du fil qui guident le fil dans son encoche pendant le bobinage et s'avancent et s'escamotent automatiquement en synchronisme avec les mouvements du bec de décharge de fil, à l'effet de guider convenablement le fil pendant'qu'il se dépose dans l'encoche, les broches s'esca- motant ensuite pour permettre au fil d'être retendu de manière à donner la forme, voulue aux têtes de bobine à une extrémité pendant que le fil s'enroule autour des têtes de bobine à'l'autre extrémité#
Deux de ces broches de guidage de fil se trouvent en alignement avec chaque ouverture d'encoche dans laquelle le fil doit être déposé,
' ces broches alignées se terminant, de préférence.par une tête arrondie appliquant le fil vers le bas dans le fond de l'encoche au moment de sa pose, ce qui permet de supprimer un inconvénient commun à toutes les bobineuses de stator en général. Avec cette forme de dispositif de guidage de fil, il est souhaitable d'imprimer' à l'extrémité du bec, un mouvement complexe, grâce auquel l'extré- mité du bec décrit, aux extrémités de sa course aller-retour, un mouvement plus large qui permet au bec d'éviter les broches de guidage de fil en alignement avec les encoches, tandis que l'extré- mité' du bec décrit un mouvement correspondant au même pas que celui de la paire d'encoches espacées du noyau de stator quand l'extré- mité du bec avance et recule à l'intérieur du noyau de stator.
Un autre but de la présente invention consiste à procurer un dispositif de retenue des têtes de bobine escamotable prenant pied en un point extérieur par rapport au plus grand diamètre des
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têtes de bobine de l'enroulement réalise, par opposition, à l'uti- lisation, courante jusqu'ici, de forces fixes, prenant pied dans des encoches de stator intermédiaire, pour le bobinage et la confor- mation des têtes de bobine de chaque enroulement, au cours de l'or- pcration. Ce problème des moyens de retenue des têtes de bobine a constitua dans le passée une grandedifficulté,
du fait que la traction combinée d'une centaine ou de deux.cents fils constituant la bobine de stator d'un petit moteur crée une force considérable tendant à tirer les dispositifs de retenue des têtes d.e bobine de la bobineuseradialement vers l'intérieur, loin de leurs positions correctes. Une forme préférée du dispositif de retenue de tête de bobine escamotable de la présente invention consiste en plusieurs crochets de retenue de tête de bobine escamotables, ou en deux crochets escamotables et une broche escamotable, à chaque extrémité de l'enroulement bobiné.
L'invention a aussi pour but de procurer un dispositif automatique de saisie et de sectionnement du fil, qui saisit et coupe le fil quand la bobineuse a déposé la quantité de fil cor- repondant à une seule longueur, de façon que l'extrémité saisie du fil, sortant du bec, soit prête pour l'opération de bobinage suivante, quand le bec est à nouveau mis en mouvement.
Comme, dans toute bobineuse, le temps nécessaire au bobinage mécanique de cent ou deux cents spires d'un enroulement est court comparé au temps nécessaire pour des opérations manuelles, il est bien utile, au point de vue d'économie de temps, de prévoir un disposi- tif grâce auquel la machine saisit automatiquement et maintient le fil au moment de son sectionnement, de façon que l'opérateur ne doive pas sectionner manuellement le fil ou a ttacher manuelle- ment l'extrémité du fil sortant du bec à un support fixe quelconque en vue de l'opération de bobinage suivante.
Ce dispositif automati- que de saisie et de sectionnement du fil, dans les machines à bobiner, paraît être nouveau pour la simple raison qu'un dispositif de ce genre doit avoir des parties pouvant se rapprocher et s'écarter
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de manière à laisser une grande ouverture pendant le bobinage propre afin que ces parties ne gênent pas cette opération.
Ceci est conforme à un des buts généraux de la présente invention qui consiste à procurer une bobineuse permettant de supprimer toutes les opérations manuelles possibles, qui sont tou- jours lentes, et de faciliter les opérations manuelles qui ne peuvent pas être exécutées par la machine, comme le montage, le démontage, 'et la mise au point des étalonnages nécessaires et des réglages des différents moteurs.
=¯)µ'invention consiste dans les parties, combinaisons, as- semblages et procédés de fonctionnement décrits ci-après et repré- sentés, assez schématiquement, aux dessins simplifiés ci-annexés, servant à faire ressortir clairement les principes du fonctionne- ment plutôt qu'à donner les formes constructives précises et les dimensions des différentes parties utiles des machines représentées
La figure 1 est une vue perspective d'une forme simple de mécanisme de commande à chaîne pour le mouvement de va-et-vient et d'oscillation d'une aiguille dont le bec avance et recule à l'intérieur:de 1.'alésage d'un noyau de stator.
La figure 2 est une coupe verticale des parties de machi- ne représentées à la figure 1, le plan de coupe étant indiqué en
II-II sur la figure 4.
La figure 3 est une vue en plan du même mécanisme avec l'abaisseur de chaîne en plus, lenoyau de stator étant représen- té en coupe, suivant la ligne III-III de la figure 4.
La figure 4 est une vue partielle en bout de la machine, prise de 1'extrémité gauche du noyau de stator sur les figures 1,
2 et 3, le bec étant ramené en son point extrême arrière.
La figure 5 est une coupe partielle, à échelle légère- ment agrandie, montrant le fonctionnement des crochets de retenue escamotables des têtes de bobine, le plan de coupe étant indiqué approximativement en V-V de la figure 4.
La figure 6 est une vue en plan, à grande échelle,...de dessus, des parties inférieures développées de l'alésage du
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noyau de stator de la figure 5, montrant le fonctionnement du dispositif de guida.ge de fil à va-et-vient, du dispositif de retenue escamotable de tête de bobine, et du dispositif de sai- sie et de sectionnement du fil,le tout représenté assez schéma- tiquement et étant vu d'un cylindre correspondant approximative- ment à la ligne en traits de chainette VI-VI de la figure 5.
La figure 7 est une coupe transversale partielle de la machine, montrant le dispositif de saisie et de seetionnement du fil ainsi que le dispositif de guidage du fil, le plan de coupe étant indiqué en VII-VII à. la figure 6.
La figure 8 est une coupe partielle de la machine, montrant le dispositif de retenue des têtes de bobine, le plan de coupe étant indiqué par la ligne VIII-VIII de la figure 6.
La figure 9 est une vue en plan d'une chaîne d'entraine- ment comportant un dispositif de réglage de l'écartement de ses deux côtés, permettant d'adapter la machine au bobinage d'enroulé- ments de pas différents.
La figure 10 est une vue de profil d'une commande par chaîne du type oscillant, dans laquelle le mécanisme à chaîne est doté d'un mouvement oscillant par rapport à l'axe de l'ai- guille, aux extrémités des courses aller et retour respectivement de l'aiguille, de manière à adapter la bobineuse au bobinage d'enroulements de pas différents, et
La figure 11 est un schéma indiquant la modification d'écartement introduite par le dispositif de réglage de la figure
10.
Les figures 1 à 4 représentent une partie d'une bobineuse simple destinée à bobiner un enroulement 13 occupant deux encoches espacées 31 et 34 sur la face intérieure 14 d'un noyau de stator feuilleté aimanta.ble 15 d'un petit moteur ou semblable monté sur un mandrin convenable 16 (figure 5) ou un support semblable;
La machine utilise une longue aiguille rectiligne creuse d'ali= mentation du fil 17, dans laquelle un ou des fils émaillés
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ou autrement isolés passent, étant déroulés d'un dévidoir 18 et passant par un court bec latéral de décharge du fil 19 porté par l'aiguille 17, près de l'extrémité avant de celle-ci.
L'aiguille 17'comporte un bras intermédiaire, latéral 20 et deux longs coussinets rectilignes 21 et 22 disposés respectivement en avant et en arrière du bras 20.
Un support 23, constitué, par exemple, par deux paliers largement espacés 24 et 25, est prévu pour le mouvement de va-etvient et la rotation des coussinets 21 et 22 de l'aiguille 17.
Ce support de coussinets 23 se trouve d'un côté du noyau 15, de façon que le bec 19 puisse accomplir un mouvement de va-etvient à l'intérieur de l'alésage 14 d'une manière décrite ci-après.
Une particularité de la présente invention réside en l'utilisation d'un mécanisme de commande à chaîne 26 permettant à l'aiguillé 17 d'accomplir alternativement une course aller avec le bec se trouvant dans une position correspondant à l'encoche d'un côté de bobine, par exemple l'encoche 31, et une course retour avec lebea se trouvant dans une position correspondant à l'encoche de l'autre côté de bobine, par exemple l'encoche décalée dans le sens circonférentiel 34, de façon que le bec se déplace entre un point au-delà du côté le plus rapproché du noyau 15 et un point audelà du côté le plus éloigné du noyau, et retour.
Ce mécanisme de commande à chaîne 26 est disposé entre les plans transversaux.des deux paliers de guidage 24, 25 et comprend une double chaîne à galets 27, ou un autre dispositif de courroie flexible sans fin, passant sur deux pignons espacés, de même dimension et à axes parallèles 28 et 29. Un des tourillons de la chaîne 27 porte une broche d'entraînement 30 dirigée latéralement par rapport à la chaîne et pénétrant dans une coquille sphérique 32 (figure 2) creusée dans le bras 20 de l'aiguille 17. Un des pignons 28, est entraîné par un dispositif de commande convenable symbolisé par une poulie à gorge 33 (figure 2).
De cette manière, quand la chaîne 27 tourne autour de ses
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pignons 28 et 29, la broche d'entraînement 30 déplace et guide le bras 20 de l'aiguille 17, de façon à communiquer, à cette dernière, son mouvement double de va-et-vient et d'oscillation permettant au bec d'avancer à l'intérieur ou dans le voisinage d'une encoche, comme l'encoche 31, et de revenir à l'intérieur ou dans le voisinage d'une autre encoche, comme l'encoche 34.
Si cela est possible, le bec 19 aura une longueur suffisante, comme la figure 4 le montre, pour que le bec, une fois amené dans la position angulaire voulue, passe par l'ouverture étranglée de l'encoche dans laquelle le fil est déposé ; ceci est impossible, le bec peut être plus court comme représenté à la figure 7, de manière à. ne pas pénétrer réellement jusqu'à l'intérieur de l'encoche, mais, dans ce cas, un autre moyen doit être prévu pour guider proprement le fil dans l'encoche voulue.
Il va de soi que la machine de la présente invention est prévue pour bobiner des enroulements dans des encoches écartées, quel que soit le pas du bobinage et quel que soit le nombre voulu d'encoches du noyau de stator- Le noyau représenté comporte 36 encoches, toutes ces encoches étant parallèles à l'axe de l'alésage 14. Comme il est représenté, l'axe de l'aiguille 17 coïncide avec celui de l'alésage 14, mais il va de soi que l'axe de l'aiguille peut se trouver au-dessus de l'axe de l'alésage et, dans ce cas, l'angle d'oscillation de l'aiguille est plus petit.
En général, l'axe de l'aiguille est parallèle à la. ligne médiane entre les côtés de la bobine 13..Il est évident que les encoches, comme les encoches 31 et 34, peuvent se trouver de biais et, dans ce cas, ou bien l'aiguille 17 est mise de biais de la même manière, ou bien l'aiguille reste parallèle à l'axe de l'alésage tandis que le mécanisme de commande à chaîne 26 est disposé de biais ou d'une autre manière permettant au bec de parvourir le chemin voulu à l'intérieur du noyau de stator.
Dans toutes les machines à bobiner,il faut prévoir l'une ou l'autre forme de dispositif amovible de retenue des têtes de bobine servant à maintenir provisoirement les têtes de la bobine 13 pendant l'enroulement. Par exemple, dans le brevet amé-
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ricain précité n 2.445.937, il est prévu un calibre rigide d'une forme convenable qui, non seulement définit la forme précise des têtes de ,bobine, mais guide, ' en outre, le fil pendant le bobinage et force ce fil à glisser dans la partie du calibre de maintien des têtes, de bobine.
Quoiqu'un calibre rigide de ce genre puisse être utilisé avec le mécanisme de commande à chaîne de la présente invention, il est plus intéressant, dans certaines opérations de bobinage... d'utiliser un type différent de dispositif amovible de retenue des têtes de bobine pour maintenir provisoirement les têtes de bobine pendant l'opération de bobinage.
Comme représenté aux figures 5,6 et 8, la présente invention procure une paire de crochets étroits, recourbés et escamo-' tables 35, 36 (ou 35' 36'), pour maintenir provisoirement chacune des têtes de bobine pendant l'enroulement de la bobine par la ma- chine. Comme les figures 5 et 8 le montrent, ces crochets sont disposés, dans des encoches de blocs 38, de façon à être dirigés intérieurement dans la direction de l'axe du noyau ou de la ligne centrale axiale du noyau, tout en restant à une distance convena- ble des côtés ou extrémités respectives du noyau, cette distance étant fonction du degré de tassement voulu pour les têtes de bo- 'bine, comme les figures 5 et 6 le montrent.
L'écartement circon- férentiel des crochets de chaque paire, comme les crochets 35 et 36 de la figure 6, est tel que ces crochets se trouvent légèrement à l'intérieur par rapport à la course aller et la course retour de l'extrémité de décharge du bec. Comme la figure 8 le montre, ces crochets, comme les crochets 35 et 36, occupent des plans axiaux, radiaux passant par les axes de symétrie des dents 39 et 41 du noyau de stator qui bordent intérieurement les encoches 31 et 34 dans lesquelles le fil est déposé.
Ces crochets courbes 35, 36, 35' et 36' restent en place pendant toute la durée de la ou des opérations de bobinage et, dans certains cas, ils restent, en outre, solidaires du mandrin porte-noyau 16 quand ce dernier est retiré de la machine avec le bobinage achevé, afin que les bobines restent en place jusqu'au moment de l'introduction des cales de fermeture
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des encoches (non représenté).
Un moyen doit, être prévu pour enlever ces crochets de retenue des têtes de bobine 35, 36, 35' et 36', à un certain moment après la fin de l'opération de bobinage. Comme les figures 5 et S le montrent, le dispositif d'escamotage des crochets représente a la forme d'une petite roue dentée 24 qui peut être entraînée, par exemple, par une roue dentée plus grande 43 (figure 8) pouvant être mise en mouvement, au moment voulu, par un piston à ressort de rappel PC8 ou PC9 actionné par l'ouverture et la fermeture d'une vanne à air comprimé V8 ou V9, comme représenté à la. figure 8.
Il va de soi que la machine de la présente invention peut être utilisée pour bobiner des enroulements concentriques, des enroulements à un bobinage par pôle ou des bobinages à boucle.
Dans le cas de bobinages simples ou d'enroulements à bobines concentriques, il est souhaitable que les .têtes de bobines aient une forme générale rectangulaire obtenue par l'utilisation de deux crochets de retenue de têtes de bobine escamotables 35 et 36 (ou 35' et 36'), à chaque extrémité du noyau de stator 15, pendant l'opération de bobinage.
Dans le cas de bobinages à boucle, au contraire, il est courant et souhaitable que chaque tête de bobine ait une forme généra.le triangulaire; dans ce cas, il est prévu un troisième dispositif de retenue de tête de bobine escamotable étroit ou doigt
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de ;.aintien 44 disposé 8'p.?roxi;naivew.ent au centre entre les dispositifs deretenue ou crochets extérieurs 35 et 36 (ou 35' et 36'), corme les figures 6 et 8 le Montrent, ce troisième dispositif de retenue étant cependant plus écarta, dans le sens axial, du côté du noyau, comme représenté à la figure b, afin de donner, à la tête de bobine, une forme pointue.
Comme la figure 8 le montre, ce doigt de maintien de la tête de bobine 44 peut avancer ou reculer sous l'effet d'un dispositif convenable quelconque représentée à titre d'exemple, sous la forme d'un piston à ressort de rappel PC10 dont le fonctionnement est réglé
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par une v4nne à air comprime Vl0. z
La machine de la présente invention utilise donc des dispositifs de retenue de tète de bobine escamotables dont les bords latéraux se trouvent à l'intérieur des courses aller et re-
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tour du bie servant au dépôt du fil.
Cette forrie d'exécution est à t'opposÉ de, par exeaaple, un calibre rigide pour <tête de bobine qus's.rr exactement à hauteur du bord de l'encoche de la
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bobine,, da manière à guider le fil à l'intérieur de l'encoche et comporlant un dispositif de guidage extérieur forçant le fil
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ve le b dans le.fond des encoches dans lesquelles le fil est dépbsé. 8.i',.llextrémîté du bec de la machine de la présente inven- tion ne piètre pas à l'intérieur des ouvertures respectives des
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encoches.
Sia lesquelles le fil est déposé, il est nécessaire de prévoir Hibn ou 2' autre moyen pour amener le fil vers le has à i.irxélur des- ouvertures des encoches et, même quand le fil a été introduit dans ces ouvertures, il est nécessaire de prévoir un moyen de tirer chaque fil vers le bas jusqu'au fond de l'enco- che- dans laquelle le fil est-déposé.
.,-Une caractéristique intéressante de la présente invention consiste donc à procurer des moyens de guidage du fil représentés, aux figure,; 6 et 7, par des doigts ou broches escamotables ou à
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va-et-vLe4t Pl à P6 travaillant en cascade, ces doigts guidant non seulement le fil dans les encoches voulues au cas très fré- quent où les ouvertures des encoches sont trop étroites pour laisser passer'!'extrémité du b ec, mais tirant, en outre, le fil vers le bas dans le fond des encoches respectives, ceci dans tous les cas, même quand l'extrémité du bec peut pénétrer à l'intérieur des encoches.
Ces doigts Pl à P6 se trouvent dans des plans radiaux et,sont montés de façon à pouvoir avancer dans une position leur permettant de guider le fil dans les ouvertures des encoches où le fil -doit être déposé, et de façon à se retirer vers l'extérieur, en substance dans le sens radial, jusqu'en un point où la partie de tête de bobine du fil quitte le doigt et tombe en place à
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l'endroit voulu de la tête de bobine. Les doigts Pl à P6 peuvent être actionnés par tout moyen de commande convenable, et par exemple à l'aide de pistons à ressort de rappel PC1 à PC6, la figure 7 représentant uniquement les pistons PC1, PC? et PC3.
Les pistons PC6, PC et PC4 sont cachés respectivement par les pistons PC1, PC2 et PC3, en regardant dans le sens de la figure 7. Ces pistons d'actionnèrent des doigts PC1 à PC6 sont actionnes à l'aide de vannes air comprime respectives V1 à V6.
Les doigts de guidage du fil Pl et P3, d'un côté ou à une extrémité du noyau 15, et les doigts correspondants P6 et P4 à l'autre extrémité, sont séparés par un pas tels qu'ils mettent en alignement les parties de fil à loger dans les --encoches et les ouvertures des .encoches correspondantes 31 et 34 dans les- quelles ces parties de fil doivent être déposées. Les extrémi- tés de ces doigts se terminent par des renflements 45 qui, lors de l'escamotage des doigts, tirent le fil vers le bas dans l'en- coche jusqu'au moment où le fil passe au-dessus du ¯renflement et saute en place, venant occuper la position correspondant à la tête de bobine enroulée. Le dessin représente trois doigts esca- motables pour chacune des deux têtes de bobine.
Le troisième doigt P2 (ou P5) à chaque extrémité du noyau, se trouve approxi- mativement au centre entre les deux doigts extérieurs Pl et P3 (ou P4 et P6 suivant le cas), et ces troisièmes doigts P2 et P5 sont plus écartés axialement du côté du noyau, comme la figure 6 le montre. Ces doigts ou broches extérieures P? et P5 sont -utiles pour le soutien du fil non tendu, pendant le mouvement de l'aiguille de dépôt du fil. Ces six doigts P1 à P6 servent à con- former et disposer les têtes de bobine, ainsi qu'à rabaisser au mieux les côtés de bobine dans les fonds des encoches respectives du noyau de stator 15.
Sur la figure 6, la ligne en traits interrompus 46 repré- sente le chemin parcouru par l'extrémité du bec, à son entrée dans les ouvertures d'encoche. Il est à remarquer que cette tra- jectoire du bec'comporte deux parties parallèles relativement
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rapprochées dont l'écartement correspond au pas des encoches 31 et 34 dans lesquelles la bobine doit être déposée, tandis que les parties d'extrémité de la trajectoire 46 se déploient vers l'ex- térieur de manière à permettre, au bec, d'éviter les différentes broches Pl à P6.
Les différentes vannes V1 à V6 sont commandées de façon affaire avancer chaque doigt Pl à P6, à un certain mo- ment immédiatement avant que l'extrémité du bec atteigne le doigt considéré ën parcourant sa trajectoire 46, et de manière à le re- tirer à un certain moment après le passage du bec. Sans les par- ties rectilignes plus rapprochées de la trajectoire correspondant aux courses aller et retour du bec à l'intérieur de l'alésage 14, le bec 19 ne pourrait pénétrer par les ouvertures étroites des encoches 31 et 34, et certains autres moyens, comme les doigts
Pl, P3, P4 et P6, ou des moyens de guidage de fil équivalents, devraient être prévus pour amener le fil dans les ouvertures des encoches voulues.
-Quand l'extrémité du bec pénètre dans les encoches, il faut que 1-l'écartement entre les parties rectlignes de la trajec- toire 46 du bec corresponde au pas d'écartement des encoches 31 et 34, comme la figure 6 le montre, et, à cet effet, le mécanis- me de commande à chaîne de la figure 3 est pourvu d'abaisseurs de chaîne 47 ou de blocs de rabattement des côtésde chaîne qui rapprochent les parties rectilignes de la chaîne entre les deux pignons 28 .et 29, de manière que le bras d' actionnement 20 de l'aiguille 17 soit convenablement guidé afin que l'extrémité du bec parcoure exactement la trajectoire 46 représentée à la fi- gure 6.
Après être sorti de ou avoir dépassé à droite (voir figure 6) l'encoche 34, l'extrémité du bec s'écarte, en suivant une trajectoire circulaire, demanière à éviter la broche de guidage de fil P1, comme représenté en 51, tirant le fil après lui, comme représenteen 52. Le bec 19 passe ensuite successivement par les positions 53, 54 et 55, tirant toujours le fil après lui, comme
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représenté en 56, 57 et 58. Dans la position 55, le bec a contour- néla broche P3 et vient entamer la partie rectiligne de sa tra- jectoire 46, prêt à traverser (ou à passer au-dessus de) l'enco- che 31, de la droite vers la gauche, comme indiqué par les flè- ches de la figure'6.
Quand le'bec se trouve dans la position 55, le fil qu'il tire derrière lui occupe la position en traits pleins 58, contournant les trois broches Pl, P? et P3 de cette extrémité du noyau de stator 15.
Quand le noyau 19 se trouve aux environs de cette posi- tion 55 de la figure 6, ou immédiatement avant ou après que le bec, en mouvement, p énètre à l'intérieur du noyau 15, lepremier doigt de guidage de fil Pl de cette extrémité du noyau peut s'escamoter ou être ramené en arrière par rapport à l'axe du noyau
15 sous la commande de la vanne à air comprimé Vl (figure 7).
La figure 7 représente le doigt Pl à mi-chemin de son mouvement de retrait. Il est à noter que le renflement 45 du doigt tire le fil 58 vers le bas, dans le fond de l'encoche 34 dans laquelle le fil vient d'être déposé.
Peu de temps après que le bec a pénétré à l'intérieur du noyau, en se déplaçant de la droite vers la gauche sur la figure
6, la vanne à air comprimé V2 et'actionnée de manière à escamo- ter le doigt P2, après quoi c'est le tour de la vanne V3 qui retire le doigt P3 après que le fil s'est enroulé autour du doigt P4, la partie de fil 58 entourant ce doigt étant ensuite, le bec continuant à avancer, appliquée contre la partie de tête de bo- bine 59 de l'enroulement bobiné.
Quand le bec, dans son mouvement, sort du noyau 15 sur le côté gauche (voir figure 6), il décrit le mouvement qui vient d'être détaillé, autour.des broches P4, P5 et P6, le fil entourant finalement ces trois broches comme indiqué par la ligne en traits pleins 58'; ensuite, quand le bec rabattu retraverse le noyau 15 vers la droite, soit à l'intérieur soit au-dessus de l'encoche 34, les broches de gauche P4, P5 et P6 s'escamotent dans l'ordre décrit pour le$ broches Pl,P2 et P3, de façon. que
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la partie de fil 58' vienne s'ajouter à la partie de tête de bobine
59' .
Dans les cas fréquents où l'ouverture des encoches est trop étroite pour laisser le passage au bec, l'extrémité du bec doit rester au-dessus des ouvertures des encoches, le fil étant amené à l'intérieur des encoches à l'aide des broches pré- citées. Dans ces cas, après avoir évité les broches, le bec continue sa course, comme représenté en 54 à la figure 6, droit devant lui suivant une trajectoire plus écartée que celle corres- pondant au pas des'encoches dans lesquelles le fil est déposé et, pendant que le bec s'écarte latéralement aux extrémités, le fil doit être tendu sur les broches P3 et P4, ou P6 et Pl qui le guident à l'intérieur des encoches. Dans ces derniers cas, il n'est ni nécessaire, ni intéressant de faire suivre, par le bec, la trajectoire étroite représentée en 55 de la figure 6.
Il est à remarquer que les encoches 31 et 34 sont rapis- sées intérieurement d'une gaine isolante 60, habituellement en papier fort, qui dépasse légèrement chaque extrémité de l'enco- che, comme représenté à la figure 6.
Quoique, dans la description précédente, le bec 19 sui- ve sa trajectoire 46 de la figure 6 dans le sens anti-horlogique, il va de soi que le mécanisme de commande à chaîne est ou peut être capable de bobiner des enroulements de polarité opposée, ou des enroulements bobinés dans le sens opposé, comme décrit dans le brevet américain 2.445.937.
Quand le nombre de spires voulu de la bobine 13 a été déposé, le bobinage est automatiquement arrêté à l'aide d'un compteur convenable (non représenté), qui peut être semblable 'à celui décrit dans le brevet américain n 2.445.937, ou à l'aide de tout autre compteur de tours comme on en utilise en substance sur toutes¯les bobineuses.
Le bec 19 est immobilisé dans sa posi- tion de retrait extrême, comme représenté en 53 à la figure 6. ine 13 est achevée,ou quand plusieurs bobines ont
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été déposées dans différentes paires d'encoches du noyau de sta- tor, comme décrit dans le brevet américain n 2.445.937, c'est- à-dire quand il est temps de couper le fil venant de la bobineuse, ce sectionnement s'opère, de préférence, automa.tiquement de manière à réduire à un minimum le nombre des opérations manuelles qui sont toujours relativement lentes.
Le dispositif de sectionnement automatique du fil est représenté aux figures 6 et 7, le sectionnement se faisant quand le bec se trouve dans sa position de retrait extrême 53 représentée à la figure 6. Ce sectionnement du fil est réalisé par une lame tranchante ou couteau 61 qui est dirigé vers l'intérieur et fixé à un anneau de grand diamètre 62 monté, de façon rotative, à une certaine distance de l'axe du noyau. Pendant toute l'opération de bobinage, sauf les quelques premières spires, le couteau 61 est maintenu fort à l'écart latéralement, comme représenté par la po- sition en traits pleins du couteau de la figure 7, afin que ce dispositif ne vienne pas s'interposer sur la trajectoire du bec.
Une fois le bec immobilisé dans sa position de retrait extrême 53, l'anneau 62 est tourné de manière que le couteau 61 balaye tout le secteur d'opération jusqu'à une certaine distance au-delà de l'extrémité opposée de ce secteur, le couteau venant frapper le fil 56 (figure 6) qui relie toujours la bobine venant d'être achevée et le bec, et amenant ce fil dans certaines positions 63, 64 (figure 6), où le fil est retiré de la trajectoire 46 du bec, en vue d'une nouvelle opération de bobinage. Quand le fil se trouve dans les positions 63, 64 de la figure 6, le couteau 61, qui occupe maintenant sa position en traits interrompus des figures 6 et 7, dépasse l'arête coupante 65 d'un bloc 66 et applique fermement celui-ci contre une surface dentelée 67 du bloc 66 servant à immobiliser le fil.
Le fil 64, à 1 1 extrémité de la bobine 13, est maintenant sectionné à hauteur de l'arête tranchante 65, comme la figure 6 le montre, tandis que le bout du fil 63.' sortant du be.c est immobilisé contre la surface dentelée 67, dans la po- sition 53 où il est maintenu prêt à une opération de bobinage
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5" e¯ rnoutement de rotation de l'anneau 62 qui porte le cou teau, sOifat sous la commande de tout mécanisme convenable comme, à la figure .'7 une crémaillère 68 mise en mouvement par un piston à ressort 8. i.ppl PC7, sous la commande d'une vanne à air com- ' prim V. Li crémaillère 68 engrène les dents 69 de l'anneau 62, - de mao.iere 9. commu-aiauer le mouvement voulu à l'anneau.
¯ µ¯, ' -,très opérations décrites ci-avant de la machine de la p.réte 1Z3.tion sont résumées au tableau I, suivant donc chaque ligne horîzoiltale, marquée de 1 à 10, indique les différents stades del'opération.
' ¯ ¯, TABLEAU I.
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1. Début. dU!'o'6inage.
2 . Voir' tabau II.
'3. Arrêter Le bobinage après 5 spires.
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4. Acti=n-4-1 la vanne V7 de manière à retirer le couteau.
5. ReooBimena.èr le bobinage.
6. Après le nombre de spires voulu, arrêter le bobinage.
7. Faire le@ autres opérations nécessaires.
8. Avancer Le couteau par actionnement de V7.
9. aire les.autres opérations nécessaires.
10. A la fin, actionner V8, V9 et V10, de manière à retirer les dispositifs de retenue des têtes de bobine.
II est à remarquer que le rôle principal d'une bobineuse ne consiste pas à produire des bobinages de la meilleure qualité, parce que, jusqu'ici, aucune bobineuse mécaniaue n'a été capable de réaliser des bobinages dont la qualité se rapproche de celle des bobinages faits à la main, du fait que la bobineuse mécanique ne dépose pas les fils en lignes bien parallèles et ne remplit pas convenablement les fonds ni les parties supérieures des encoches de noyau destinées à recevoir les bobinages, du fait que le fil est exagérément tendu et que le revêtement isolant du fil et même
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parfois l- ,ine 60 tapissant les encoches sont fortement endommagés.
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Le rôle principal d'une bobineuse mécanique est le gain de temps, de manière pouvoir bobiner l'enroulement de stator d'un petit moteur électrique en une très petite fraction du temps nécessaire à faire ce bobinage à la main, afin qu'une seule machine puisse faire le travail de tout un atelier rempli d'un très grand nombre d'ouvriers, ce qui permet de bobiner économiquement des milliers de petits moteurs en un jour.
Par conséquent, d'une façon générale, les opérations successives de la bobineuse de l'invention sont commandées automati- que-ment à l'aide de dispositifs de commande automatiaues préparés ou réglés à l'avance, par exemple suivant le programme donné par le tableau I ci-avant. Les détails de cette commande automatique ne sont pas de première importance et il suffit de dire qu'il faut disposer de moyens convenables pour effectuer automatique- ment, comme indiqué, les opérations successives. Un équipement automatique de ce genre permettant d'effectuer d'autres séries d'opérations est bien connu et est décrit, à titre d'exemple, dans le brevet américain n 2.445.937 précité.
En se référant au tableau I, l'opération de bobinage débute, cornue indiqué par la ligne 1, en immobilisant l'extrémité 63 du fil de la figure 6 à l'aide du mécanisme de sectionnement et d'immobilisation du fil 61, 66. Quand l'opération de bobinage est commencée, le bec 19, en se déplaçant, déroule et guide le fil de manière à enlever progressivement une plus grande longueur de fil du dévidoir 18, et plusieurs spires sont successivement déposées, comme indiqué par la ligne 2 du tableau I.
Les détails de la ligne 2 du tableau I sont donnés au tableau II qui repré- sente, à titre d'exemple, une série d'opérations de va-et-vient des broches de guidage de fil Pl à P6 oui sont synchronisées à l'aide du mécanisme de commande à chaîne 26, et correspondant au bobinage d'une spire.
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TABLEAU 'lui.
PGRA. D'0f A ION DE VA-1T-VIENT, D0N'ÎE A TITRE D'EXEMPLEE 'DS8 BMÙ=- D.E GUIDAGE DE FIL PI à P6. z- Ac ti er les vannes Vl à V6 de manière à avancer Chaque broche iédiatement avant que le bec arrive 3 sa hauteur.
2.- Acton-er la Vanne Vl de manière à retirer la broche Pl immédïatemmt avant que le bec ne pénètre dans le noyau.
3%- Actofmer la vanne V2 de manière à retirer la broche P2 peu de temp après que le bec a pénétré à l'intérieur du noyau.
4.- .e -iner la vanne V3 de manière a retirer la broche P3 avant que le bec n'arrive à hauteur de la broche PA.
5.- Actionner la vanne V4 de manière à retirer la broche P1F imm-édiaeit avant que le bec ne pénètre à l'interieur du noyau à son Tetour.
64- çjt.ex la vanne V5 de manière à retirer la broche P'5 ;Jeu dq,i6pps après Que le bec ait pénètre à l'intérieur du noyàu, ", à scm retour.
719 -hcti.,=er ensuite la vanne Vb de ''manière à retirer la. broche .
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P6.
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Après quelques spires, par exemple 5 spires comme indi-
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' que 197 ligne 3 du tableau 1, le bobinage est nomentanREient et autoiaatïquement arrêté, le bec se trouvant dans sa -position de rtraittr.e 53 (figure 6) ; la vanne V7 du mécanisme de sec- .ari,n.5. et d-limmobi-lisation du fil est actionnée automatique-
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wenÉ '(1$çne 4), de manière à raraener le couteau 61 dans sa position en traits pleins, représentée aux figures 6 et 7, dans laquelle le couteau se trouve bien à l'écart de l'enroulement bo-
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'Biné;
et l'opération de bobinage reprend ensuite immédiatement
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et automatiquement, comme indi<Juô la ligne 5 du tableau I.
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Ouand le nombre de spires voulu de la bobine 31 a été
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bobinée la raachine s'arrête automatiouenent, comme indiqué va la ligne 6,du tableau I, après ouoi, comme indique à la ligne 7 la machine peut effectuer automatiquement ou semi-automatiquement toute Mtre opération voulue, par exemple le bobinage d'au-
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tres enroulements comme dans le brevet américain n 2.445.937, ou d'autres operations encorequi ne doivent pas être détaillées pour la compréhension de l'invention.
Lu machine actionne ensuite automatiquement la vanne V7 du mécanisme de .sectionnement, comme indiqué a la ligne 8, de manière à faire avancer le couteau, à couper le fil et à immobiliser l' extrémité 63 (figure 6) du fil. sortant du bec. La commande de la machine peut ensuite être réglée de façon à effectuer automatiquement ou semi-automatiquement toute autre opération, comme le bobinage d'une autre partie de l'enroulement de stator comportant une longueur de fil différente, ou toute autre opération qui ne doit pas être détaillée pour la compréhension de l'invention.
Comme indiqué à la ligne 9, à la fin de toutes ces opérations de la machine, les vannes V8, à VIO des dispositifs de retenue des têtes de bobine peuvent être actionnées automatiquement ou semi-automatiquement par la commande de la machine, de manière à retirer les dispositifs dé retenue des têtes de bobine 35, 36 et 44, comme indiqué à la ligne 10 du tableau I.
Il va. de soi que la machine et les opérations préférées ou les suites d'opérations déterminées décrites ci-avant ne limitent en aucune manière la présente invention. Par exemple, quoique le bec 19 ait été décrit comme se trouvant près de l'extrémité avant de l'aiguille 17, l'aiguille comportant elle-même deux paliers fortement espacés 21 et 22 très éloignés du bec'19, l'invention n'est pas limitée à cette disposition précise des paliers, et la description ci-avant n'empêche pas que le bec 19 puisse se trouver immédiatement à l'arrière d'un palier amovible en porte à faux (non représenté) pouvant être prévu à l'extrémité avant ae 1'aiguille 17,
ce qui permettr ait d'allonger la course de l'aiguille et de réuuire la résistance mécanique de l'aiguille nécessaire pour empêcher que celle-ci ne fléchisse en cours, de fonctionnement,
De même, quoique le bras d'entraînement 20 et le bec 19 aient été décrits comme portes par une aiguille 17 à mouvements
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de va-et-vient e d'oscillation c'onjufurs, la partie à mouve- ments de va-et-vient etd'oscillation mentconstituer une partie séparés portant le bras d'entraînement 2U et le bec 19, approximativement à la manière du brevet américain n 2.445.937, précité,
le mécanisme de commande a chaîne 26 de la présente inven-
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tion1[1ant' toujours utilisa pour le guidage et le déplacement du braî 20.
En outre, quoique, dans la description précédente, le mécanisme ce commaude à chaîne 26 porte une broche d'entraînement 30 remplissant la double fonction de déplacement et de guidage ou de limita]ion de mouvement du bras 20 de l'aiguille contraignant
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1-lextrêmïtë du bec transversal à suivre la trajectoire 46 de la figure 6, ces deux fonctions de guidage et d3entraînement peuvent être,-remplies séparément.
En d'autres mots, dans son aspect général,
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l'1ventian procure un dispositif de guidage du bras 20 contraignant celui-ci à suivre un chemin prescrit, et un dispositif d'entraîne-
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ment, 8.1$.;t.SJJant sur une partie quelconque du bras ou de la broche d'e1J.tra1nent, entraînant l'aiguille le long de ce chemin prescrit, .sans que' ii 1nve:rrtion soit lii1i tl'"? 2, un ,1151,\<):::1 '.l' n.i1Î':;'lJ.:- J ,-'0: L.1E' la chaîne 27 de la présente invention, remplissant à la fois les deux fonctions de guidage et d'application d'une force d'en-
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tra1ne11lent. Cet aspect de l'invention est à consid6rer., malgré -qu'il y ait de très grands avantages à utiliser le mécanisme unique à chaîne de forme ramassée remplissant à la fois les deux fonctions comme décrit.
Quoique la machine ait été décrite dans son application
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au bobinage d'une ou de plusieurs bobines n'un d11'oulemnt élec- trique dans les encoches d'un noyau ae stator d'un petit moteur ou autre machine dynamo-électrique et quoique l'invention trouve probablement son application Ici plus utile dans ce cas, il va de
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soi', que, dans son sens laréc, l'invention puisse aussi s'appliquer, moyennant certaines modifications évidentes, au bobinage d'une ou
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de plusieurs bobines dans les cncoches p'''i'lphci'loues extérieures
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d'un noyau de rotor cylindrique. Il est aussi possible que le noyau à bobine, qu'il s'agisse d'un noyau fixe ou rotatif, fasse partie de tout appareil électrique autre qu'une machine dynamo-électrique.
La machine décrite avec référence aux figures 1 à 8 concernait le bobinage d'une bobine simple 13 avec un certains pas fixe ou prédéterminé, de manière que les côtés de bobine soient logés dans deux encoches de stator 31 et 34' séparés, dans le sens circonférentiel, par une distance ou pas invariable. L'invention s'applique aussi au bobinage d'une bobine à plusieurs pas déter- minés, de sorte que la machine puisse bobiner des enroulements à pas différents, logés dans des paires différentes d'encoches de noyau différemment espacées.' Des dispositifs de réglage du pas sont représentés aux figures 9 à 11.
La figure 9.représente une forme d'exécution modifiée du mécanisme de commande à chaîne 26 des figures 1 et 2, avec des extenseurs de chaîne 81, 82, servant à écarter les côtés parallèles de la chaîne 27 de leur position normale correspondant au as ou écartement déterminé par le diamètre des pignons 28 et
29, de manière à obtenir un pas plus grand permettant à la ma- chine de bobiner à la fois une bobine dont le pas est déterminé'. par la chaîne non écartée, et un pas correspondant à la position écartée de la chaîne.
Cette forme d'exécution pourrait être uti- lisée, par exemple, avec le calibre rigide de tête de bobine conventionnel comme représenté dans.le brevet américain n 2.445.937 précité, mais. en ayant recours au mécanisme de commande à chaîne de la présente'invention pour imprimer les mouvements de va- et-vient et d'oscillation à l'aiguille 17..
A la figure 9, chaque côté de la chaîne 27 passe à l'in- térieur.d'une rainure rectiligne 83 pratiquée dans la face supé- rieure d'un des deux blocs extenseurs de chaîne 81 et 82 respec- tivement. Quand ces extenseurs se trouvent dans leur position non écartée, les côtés de la chaîne 27 glissent librement dans les rainures 83, sans s'écarter des positions qu'ils occuperaient en'.l'absence des extenseurs. La présente invention procure un
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dispositif d'actionnement permettant d'écarter, :L'un de l'autre, les bloes extenseurs 81 et 82, de manière à amener ceux-ci dans une position écartée déterminée comme représenté à la figure 9.
A titre d'exemple de dispositif d'actionnement convenable, cha- que extenseur de chaîne 81 et 82 est pourvu d'un piston à res- sort de rappel propre PC11 et PC12, suivant le cas, commandé par une vanne à air comprimé Vll ou V12. Le pas de bobinage peut être varié en écartant simplement les extenseurs de chaîne 81 et 82.-Comme la figure 9 le montre, l'écartement des côtés de la chaïne 27 tend à réduire la distance totale, dans une très faible proportion, entre les deux pignons 28 et 29, cette ré- duction de distance étant de l'ordre de 3 mm., ce qui est trop faible pour apporter une différence perceptible à la bobine en- roulée.
peut cependant être souhaitable de fixer le pignon non entraîné 29 sur un montage à glissière 84 avec un dispositif convenable quelconque (non représenté) de réglage.
La figure 10 représente un autre moyen de régler le pas de la bohine à construire., cette solution permettant d'utiliser le mécanisme de commande à chaîne 26 des figures 1, 2 et 3 avec un écartement fixe déterminant la trajectoire 46 (figure 6) de l'extrémité du bec.
Pour modifier la distance entre les deux cô- tés parallèles de la trajectoire fixe 46 du bec de la figure 6, la.'figura 10 tatilise un dispositif d'oscillation du mécanisme de commande à chaîne 26 entier autour de l'axe de l'aiguille 17, ou autour de l'axe des paliers de guidage 24 et 25, à chaque extrémité, d'une demi-course de l'aiguille, A la figure 10, le mécanisme de commande à chaîne 26 n'est pas monté directement sur le support fixe 23, niais sur un cadre propre 85 pivotant autour des coussinets 21 et 22 de l'aiguille 17, les points de pivotement se prouvant à l'intérieur des deux paliers 24 et 25.
Le pignon, entraîna 28 du mécanisme de commande à chaîne 26 est actionné, à la figure 10, par un pignon 86 relié, par l'intermé- diaire d'une chaïne, par un autre pignon 87 monté librement sur le coussinet 22 de l'aiguille 17, ce pignon 87 étant actionné
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d'une manière convenable à l'effet de mettre le mécanisme à chaîne
26 en mouvement.
Le cadre basculant 85 du mécanisme de commande à chaîne de la figure 10 est actionné par tout levier.de basculement 88 mû en synchronisme avec le mécanisme de commande à chaîne, de façon que, pendant que.la broche d'entraînement 30 de la chaîne contourne un de ses pignons 28 et 29, le cadre basculant 85 pas- se d'une de ses positions extrêmes à l'autre. De cette manière, l'extrémité du bec traverse le noyau de stator 15 avec le ca- dre basculant se trouvant dans une de ses positions extrêmes, et revient par une autre encoche avec le cadre basculant 85 se trouvant dans son autre position extrême.
Ces mouvements de bas- culement du .cadre 85 peuvent se produire dans les deux sens, - de façon que l'angle d'oscillation du cadre basculant 28 s'ajoute ou se soustrait du mouvement de basculement ou d'oscillation im- primé au bras 20 de l'aiguille par le mécanisme de commande à chaîne, si ce mécanisme était maintenu fixe..
Par conséquent, comme la figure 11 le montre, si le méca- nisme de commande à chaîne 26, maintenu fixe, fait décrire un angle A par le bras 20 et si le mouvement de basculement du mééa- nisme de commande à chaîne décrit un petit angle Ú, dans le cas où cet angle limité Ú est opposé, en mouvement, au sens de bas- culement propre du mécanisme à chaîne, le déplacement du bras -se réduit de l'angle A à l'angle B, ce dernier étant égal à (A - Ú); mais si le mouvement d'oscillation Ú est dans le même sens, le déplacement du bras augmente de A à C ou (A + Ú), comme représenté à la figure 11. L'invention procure donc un moyen intéressant permettant de bobiner suivant trois pas différents ou écartements des encoches recevant les côtés de bobine.
Il est à remarquer que l'utilisation d'un mécanisme d'en- traînement à contre-oscillation (voir figures 10 et 11). permet de bobiner-un enroulement avec un pas B plus petit que le pas A déterminé par les diamètres des pignons 27 et 28 portant la chaînece qui permet d'éviter l'utilisation de pignons ayant
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un diamètre extrêmement réduit. Lesabaisseurs de chaîne 47 de la figure 3 présentent pratiquement le même avantage.
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R E V h1 N D I C A '.P '1 0 14 S.
l.- Machine servant à enrouler des bobinée dans des paires d'encoches espacées d'un noyau d'appareil électrique, comprenant une longue aiguille rectiligne d'alimentation de fil dont une partie porte un court bec latéral de débit ae fil voisin de l'extrémité avant de l'aiguille, cette partie portant le bec étant pourvue d'une saillie latérale située en arrière du bec, un support servant à disposer l'aiguille de façon que celle-ci soit en substance parallèle à la ligne médiane comprise entre les côtés de la bobine enroulée, ce support limitant la liberté de mouvement de l'aiguille de façon que la partie portant le bec ne puisse avoir un mouvement de va-et-vient que dans le sens longitudinal de l'aiguille et un mouvement d'oscillation autour de cet axe longitudinal,
et un mécanisme de guidage et de déplacement comprenant un guide venant en contact avec la saillie de la partie portant le bec, un moyen pour déplacer et guider ce guide suivant un' chemin sans fin prédéterminé, le long duquel le guide avance de façon en substance rectiligne, dans une position, de manière à maintenir la saillie d'un côté pendant que le bec accomplit sa course aller à l'effet de déposer un côté de bobine dans une encoche suivant un pas déterminé, et le long duquel ce guide accomplit sa course de retour de façon en substance rectiligne en se,
trouvent dans une position décalée en substance parallèle et de manière à maintenir la saillie de l'autre côté pendant que le bec accomplit sa course retour à l' effet de déposer l'autre côté de bobiner-dans une autre encocha.
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The present invention relates to mechanical winders for the manufacture of motor windings, generators and other electrical devices, and especially relates to a fully automatic stator winding machine, with low inertia and economical particularly suitable for the manufacture of single-phase motors of smaller dimensions. The present invention constitutes an improvement of the machine described in U.S. Patent No. 2,445,937 of July 27, 1948.
An original feature of the present invention consists of the use of a chain drive, or chain winding mechanism, or the like, serving both to impart a reciprocating motion and an oscillating motion.
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to a long hollow needle, straight for feeding the thread carrying a short lateral thread outlet spout serving to deposit the thread in the notches intended to receive the sides of the spool.
Means may be provided for winding windings of different pitches, in pairs of differently spaced notches, having recaurs at one. chain extender, a chain de-energizer or an oscillating chain drive assembly.
Another feature of the invention consists of the use of several retractable wire guide pins which guide the wire in its notch during winding and advance and retract automatically in synchronism with the movements of the spout. wire discharge, to the effect of properly guiding the wire as it settles in the notch, the pins then splitting to allow the wire to be retensioned so as to give the desired shape to the spool heads at one end while the wire wraps around the spool heads at the other end #
Two of these wire guide pins are in alignment with each notch opening in which the wire is to be deposited,
'these aligned pins ending, preferably, by a rounded head applying the wire downwards in the bottom of the notch at the time of its installation, which eliminates a drawback common to all stator winders in general. With this form of wire guiding device, it is desirable to impart a complex movement at the end of the nose, whereby the end of the nose describes, at the ends of its return stroke, a movement. wider which allows the nose to avoid the wire guide pins in alignment with the notches, while the end of the nose describes a movement corresponding to the same pitch as that of the spaced pair of notches in the core of the wire. stator as the tip of the nose moves back and forth inside the stator core.
Another object of the present invention is to provide a retaining device for the retractable coil heads taking root at a point outside the larger diameter of the spools.
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coil heads of the winding, in contrast to the hitherto customary use, of fixed forces, taking a foothold in intermediate stator slots, for winding and shaping the coil heads of each winding, during the or- pcration. This problem of the means of retaining the coil heads has in the past constituted a great difficulty,
that the combined pull of a hundred or two hundred wires constituting the stator coil of a small motor creates a considerable force tending to pull the retainers of the coil heads of the coil radially inward, away of their correct positions. A preferred form of the retractable spool head retainer of the present invention consists of a plurality of retractable spool head retainer hooks, or two retractable hooks and a retractable pin, at each end of the wound coil.
Another object of the invention is to provide an automatic device for gripping and severing the wire, which grasps and cuts the wire when the winder has deposited the quantity of wire corresponding to a single length, so that the gripped end of the wire coming out of the nozzle is ready for the next winding operation when the nozzle is set in motion again.
Since, in any winder, the time required for the mechanical winding of one hundred or two hundred turns of a winding is short compared to the time required for manual operations, it is very useful from a time-saving point of view to provide a device by which the machine automatically grasps and holds the wire when it is severed, so that the operator does not have to manually cut the wire or manually attach the end of the wire coming out of the spout to a support fixed for the next winding operation.
This automatic device for seizing and severing the wire, in winding machines, appears to be new for the simple reason that a device of this type must have parts which can approach and move apart.
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so as to leave a large opening during the clean winding so that these parts do not interfere with this operation.
This is in accordance with one of the general aims of the present invention, which consists in providing a winder which makes it possible to eliminate all possible manual operations, which are always slow, and to facilitate manual operations which cannot be performed by the machine, such as assembly, disassembly, and setting up the necessary calibrations and adjustments of the various engines.
= ¯) µ'invention consists of the parts, combinations, assemblies and methods of operation described below and shown, fairly schematically, in the accompanying simplified drawings, serving to clearly show the principles of operation rather than giving the precise construction forms and dimensions of the various useful parts of the machines represented
Figure 1 is a perspective view of a simple form of chain drive mechanism for the reciprocating and oscillating movement of a needle with the beak advancing and receding inside: 1. ' bore of a stator core.
Figure 2 is a vertical section through the parts of the machine shown in Figure 1, the sectional plane being indicated by
II-II in figure 4.
Figure 3 is a plan view of the same mechanism with the additional chain step-down, the stator core being shown in section, taken along the line III-III of Figure 4.
Figure 4 is a partial end view of the machine, taken from the left end of the stator core in Figures 1,
2 and 3, the beak being brought back to its rear end point.
FIG. 5 is a partial sectional view, on a slightly enlarged scale, showing the operation of the retractable retaining hooks of the coil heads, the plane of section being indicated approximately at V-V in FIG. 4.
Figure 6 is a plan view, on a large scale, ... from above, of the developed lower parts of the bore of the
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stator core of Figure 5, showing the operation of the reciprocating wire guide, the retractable spool head retainer, and the wire seizing and severing device, the everything represented fairly schematically and being seen from a cylinder corresponding approximately to the chain line VI-VI of figure 5.
FIG. 7 is a partial cross section of the machine, showing the device for gripping and separating the wire as well as the device for guiding the wire, the cutting plane being indicated at VII-VII to. figure 6.
Figure 8 is a partial section of the machine, showing the spool head retainer, the section plane being indicated by line VIII-VIII in Figure 6.
FIG. 9 is a plan view of a drive chain comprising a device for adjusting the spacing on its two sides, making it possible to adapt the machine to the winding of windings of different pitches.
Figure 10 is a side view of an oscillating type chain drive, in which the chain mechanism is provided with an oscillating movement with respect to the needle axis, at the ends of the forward and reverse strokes. return of the needle respectively, so as to adapt the winder to the winding of windings of different pitches, and
Figure 11 is a diagram showing the change in spacing introduced by the adjusting device of Figure
10.
Figures 1 to 4 show part of a single winder for winding a winding 13 occupying two spaced notches 31 and 34 on the inner face 14 of a magnetized laminated stator core 15 of a small motor or the like mounted on a suitable mandrel 16 (Figure 5) or similar support;
The machine uses a long straight hollow needle to feed the thread 17, in which one or more enamelled threads
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or otherwise insulated pass, being unwound from a reel 18 and passing through a short lateral wire discharge spout 19 carried by the needle 17, near the front end thereof.
The needle 17 ′ comprises an intermediate, lateral arm 20 and two long rectilinear pads 21 and 22 arranged respectively in front and behind the arm 20.
A support 23, constituted, for example, by two widely spaced bearings 24 and 25, is provided for the reciprocating movement and the rotation of the bearings 21 and 22 of the needle 17.
This bearing support 23 is located on one side of the core 15, so that the nose 19 can perform a reciprocating movement within the bore 14 in a manner described below.
A feature of the present invention resides in the use of a chain drive mechanism 26 allowing the needle 17 to alternately complete a forward stroke with the spout being in a position corresponding to the notch on one side. coil, for example notch 31, and a return stroke with lebea being in a position corresponding to the notch on the other side of the coil, for example the notch offset in the circumferential direction 34, so that the spout moves between a point beyond the side closest to the core 15 and a point beyond the side furthest from the core, and back.
This chain drive mechanism 26 is disposed between the transverse planes of the two guide bearings 24, 25 and comprises a double roller chain 27, or other flexible endless belt device, passing over two spaced sprockets of the same size. and with parallel axes 28 and 29. One of the journals of the chain 27 carries a drive spindle 30 directed laterally with respect to the chain and penetrating into a spherical shell 32 (FIG. 2) hollowed out in the arm 20 of the needle 17 One of the pinions 28 is driven by a suitable control device symbolized by a grooved pulley 33 (FIG. 2).
In this way, when the chain 27 turns around its
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pinions 28 and 29, the drive spindle 30 moves and guides the arm 20 of the needle 17, so as to communicate, to the latter, its double reciprocating and oscillating movement allowing the beak to advance inside or in the vicinity of a notch, such as notch 31, and come back inside or in the vicinity of another notch, such as notch 34.
If possible, the spout 19 will be of sufficient length, as shown in Figure 4, so that the spout, once brought into the desired angular position, passes through the constricted opening of the notch in which the wire is deposited. ; this is impossible, the spout can be shorter as shown in Figure 7, so as to. do not really penetrate to the inside of the notch, but, in this case, another means must be provided to properly guide the wire in the desired notch.
It goes without saying that the machine of the present invention is provided for winding windings in spaced notches, whatever the pitch of the winding and whatever the desired number of notches of the stator core. The core shown has 36 notches. , all these notches being parallel to the axis of the bore 14. As shown, the axis of the needle 17 coincides with that of the bore 14, but it goes without saying that the axis of the needle may lie above the axis of the bore and in this case the angle of oscillation of the needle is smaller.
In general, the axis of the needle is parallel to the. center line between the sides of the spool 13..It is obvious that the notches, like the notches 31 and 34, may be at an angle and, in this case, either the needle 17 is put at an angle in the same way , or the needle remains parallel to the axis of the bore while the chain drive mechanism 26 is disposed at an angle or in some other manner allowing the nose to travel the desired path within the core of the needle. stator.
In all winding machines, it is necessary to provide some form of removable device for retaining the coil heads serving to temporarily hold the heads of the coil 13 during winding. For example, in the US patent
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Aforementioned rican n 2,445,937, there is provided a rigid gauge of a suitable shape which not only defines the precise shape of the heads of the spool, but also guides the wire during winding and forces this wire to slide in the part of the gauge holding the heads, coil.
Although such a rigid gauge could be used with the chain drive mechanism of the present invention, it is more advantageous in some winding operations ... to use a different type of removable head retainer. spool to temporarily hold the spool heads during the winding operation.
As shown in Figures 5, 6 and 8, the present invention provides a pair of narrow, curved and retractable hooks 35, 36 (or 35 '36'), to temporarily hold each of the spool heads during winding of the spool. the spool by the machine. As Figures 5 and 8 show, these hooks are arranged, in notches of blocks 38, so as to be directed internally in the direction of the axis of the core or the axial center line of the core, while remaining at a distance. a suitable distance from the respective sides or ends of the core, this distance being a function of the degree of settlement desired for the coil heads, as shown in Figures 5 and 6.
The circumferential spacing of the hooks of each pair, such as hooks 35 and 36 in Figure 6, is such that these hooks are slightly inward of the forward stroke and the return stroke of the end of the hook. discharge from the spout. As Figure 8 shows, these hooks, like hooks 35 and 36, occupy axial, radial planes passing through the axes of symmetry of the teeth 39 and 41 of the stator core which internally border the notches 31 and 34 in which the wire is filed.
These curved hooks 35, 36, 35 'and 36' remain in place throughout the duration of the winding operation (s) and, in some cases, they also remain integral with the core holder mandrel 16 when the latter is withdrawn. of the machine with the winding completed, so that the spools remain in place until the time to insert the closing wedges
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notches (not shown).
Means must be provided to remove these retaining hooks from the coil heads 35, 36, 35 'and 36', at some point after the end of the winding operation. As Figures 5 and S show, the hook retraction device is in the form of a small toothed wheel 24 which can be driven, for example, by a larger toothed wheel 43 (Figure 8) which can be put into operation. movement, at the desired time, by a spring return piston PC8 or PC9 actuated by the opening and closing of a compressed air valve V8 or V9, as shown in. figure 8.
It goes without saying that the machine of the present invention can be used to wind concentric windings, windings with one winding per pole or loop windings.
In the case of single windings or windings with concentric coils, it is desirable that the coil heads have a generally rectangular shape obtained by the use of two retractable coil head retaining hooks 35 and 36 (or 35 ' and 36 '), at each end of the stator core 15, during the winding operation.
In the case of loop windings, on the contrary, it is common and desirable for each coil head to have a general triangular shape; in this case there is provided a third narrow retractable spool head retainer or finger
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support 44 arranged 8 'p.? roxi; naivew.ent in the center between the retaining devices or outer hooks 35 and 36 (or 35' and 36 '), as Figures 6 and 8 show, this third device retaining being however further apart, in the axial direction, on the side of the core, as shown in FIG. b, in order to give the coil head a pointed shape.
As Figure 8 shows, this spool head holding finger 44 can move forward or backward under the effect of any suitable device shown by way of example, in the form of a spring return piston PC10 whose operation is regulated
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by a compressed air valve Vl0. z
The machine of the present invention therefore uses retractable reel head retainers, the side edges of which lie within the forward and reverse strokes.
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bie tower used to deposit the wire.
This execution forrie is the opposite of, for example, a rigid gauge for <qus's.rr coil head exactly at the height of the edge of the notch of the
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spool ,, in such a way as to guide the thread inside the notch and comprising an external guide device forcing the thread
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ve the b in the bottom of the notches in which the wire is deposited. 8.i ',. The end of the nozzle of the machine of the present invention does not become poor within the respective openings of the
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notches.
If the thread is deposited, it is necessary to provide Hibn or 2 'other means to bring the thread towards the bottom at the opening of the openings of the notches and, even when the thread has been introduced into these openings, it is necessary provide a means of pulling each wire down to the bottom of the slot in which the wire is deposited.
., - An interesting feature of the present invention therefore consists in providing means for guiding the wire shown in the figures; 6 and 7, by retractable fingers or pins or by
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va-et-vLe4t P1 to P6 working in cascade, these fingers not only guiding the wire in the required notches in the very frequent case where the openings of the notches are too narrow to let through the end of the prong, but pulling , moreover, the thread downwards in the bottom of the respective notches, this in all cases, even when the end of the spout can penetrate inside the notches.
These fingers P1 to P6 are located in radial planes and are mounted so as to be able to advance in a position allowing them to guide the wire in the openings of the notches where the wire is to be deposited, and so as to withdraw towards the 'outside, substantially radially, to a point where the spool head portion of the thread leaves the finger and falls into place at
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the desired location of the coil head. The fingers P1 to P6 can be actuated by any suitable control means, and for example using return spring pistons PC1 to PC6, FIG. 7 showing only the pistons PC1, PC? and PC3.
The pistons PC6, PC and PC4 are hidden respectively by the pistons PC1, PC2 and PC3, looking in the direction of figure 7. These pistons actuated fingers PC1 to PC6 are actuated using the respective compressed air valves V1 to V6.
The wire guide fingers P1 and P3, on one side or at one end of the core 15, and the corresponding fingers P6 and P4 at the other end, are separated by a pitch such that they align the parts of the wire. wire to be accommodated in the - notches and the openings of the corresponding notches 31 and 34 in which these wire parts are to be deposited. The ends of these fingers end in bulges 45 which, when the fingers are retracted, pull the thread down into the notch until the thread passes over the ¯ bulge and jumps in place, coming to occupy the position corresponding to the wound coil head. The drawing shows three collapsible fingers for each of the two coil heads.
The third finger P2 (or P5) at each end of the core is located approximately in the center between the two outer fingers P1 and P3 (or P4 and P6 as the case may be), and these third fingers P2 and P5 are further apart axially from the core side, as shown in Figure 6. Those fingers or outer pins P? and P5 are useful for supporting the untensioned yarn, during movement of the yarn deposit needle. These six fingers P1 to P6 serve to shape and arrange the coil heads, as well as to lower the coil sides as far as possible into the bottoms of the respective notches of the stator core 15.
In FIG. 6, the broken line 46 represents the path taken by the end of the spout as it enters the notch openings. It is to be noted that this trajectory of the bec 'comprises two relatively parallel parts
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closely spaced, the spacing of which corresponds to the pitch of the notches 31 and 34 in which the reel is to be deposited, while the end parts of the path 46 extend outwards so as to allow the spout to move into avoid the different pins P1 to P6.
The various valves V1 to V6 are controlled in such a manner as to advance each finger P1 to P6, at a certain moment immediately before the end of the nozzle reaches the finger in question traveling its path 46, and so as to withdraw it. at some point after the passage of the beak. Without the rectilinear portions closer to the path corresponding to the outward and return strokes of the nose inside the bore 14, the nose 19 could not penetrate through the narrow openings of the notches 31 and 34, and certain other means, like fingers
P1, P3, P4 and P6, or equivalent wire guide means, should be provided to bring the wire into the openings of the desired notches.
-When the end of the spout enters the notches, it is necessary that 1-the spacing between the straight parts of the path 46 of the spout corresponds to the spacing of the notches 31 and 34, as shown in figure 6. , and, for this purpose, the chain drive mechanism of FIG. 3 is provided with chain lowerers 47 or with chain-side folding blocks which bring the straight parts of the chain closer between the two sprockets 28 and 28. 29, so that the actuating arm 20 of the needle 17 is suitably guided so that the end of the nozzle follows exactly the path 46 shown in FIG. 6.
After leaving or having passed on the right (see figure 6) notch 34, the end of the spout moves away, following a circular path, so as to avoid the wire guide pin P1, as shown at 51, pulling the thread after it, as shown in 52. The nozzle 19 then passes successively through positions 53, 54 and 55, always pulling the thread after it, as
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shown at 56, 57 and 58. In position 55, the nozzle has bypassed the pin P3 and begins the rectilinear part of its trajectory 46, ready to cross (or to pass over) the enco- che 31, from right to left, as indicated by the arrows in figure '6.
When le'bec is in position 55, the wire which it pulls behind it occupies the position in solid lines 58, bypassing the three pins P1, P? and P3 of that end of the stator core 15.
When core 19 is around this position 55 of Figure 6, or immediately before or after the moving spout enters the interior of core 15, the first wire guide finger P1 of this end of the core can be retracted or pulled back from the core axis
15 under the control of the compressed air valve Vl (figure 7).
FIG. 7 represents the finger P1 halfway through its withdrawal movement. It should be noted that the bulge 45 of the finger pulls the thread 58 downwards, in the bottom of the notch 34 in which the thread has just been deposited.
Shortly after the beak has entered the interior of the pit, moving from right to left in the figure
6, the compressed air valve V2 is actuated so as to retract the finger P2, after which it is the turn of the valve V3 which removes the finger P3 after the wire has wound around the finger P4, the wire portion 58 surrounding this finger then being, with the nose continuing to advance, pressed against the spool head portion 59 of the wound winding.
When the beak, in its movement, comes out of the core 15 on the left side (see figure 6), it describes the movement which has just been detailed, around the pins P4, P5 and P6, the wire finally surrounding these three pins as indicated by the solid line 58 '; then, when the folded spout crosses the core 15 again to the right, either inside or above the notch 34, the left pins P4, P5 and P6 retract in the order described for the $ pins Pl, P2 and P3, so. than
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the 58 'thread part is added to the spool head part
59 '.
In the frequent cases where the opening of the notches is too narrow to allow the passage of the spout, the end of the spout must remain above the openings of the notches, the wire being brought inside the notches using the above-mentioned pins. In these cases, after having avoided the pins, the nozzle continues its course, as shown at 54 in FIG. 6, straight ahead following a path more apart than that corresponding to the pitch of the notches in which the wire is deposited and , while the spout moves sideways at the ends, the wire must be stretched over pins P3 and P4, or P6 and Pl which guide it inside the notches. In these latter cases, it is neither necessary nor advantageous to make the spout follow the narrow path shown at 55 in FIG. 6.
It should be noted that the notches 31 and 34 are cut on the inside of an insulating sleeve 60, usually of heavy paper, which slightly protrudes from each end of the notch, as shown in FIG. 6.
Although, in the foregoing description, the nozzle 19 follows its path 46 of Figure 6 in a counterclockwise direction, it goes without saying that the chain drive mechanism is or may be capable of winding windings of opposite polarity. , or windings wound in the opposite direction, as described in U.S. Patent 2,445,937.
When the desired number of turns of coil 13 have been deposited, the coil is automatically stopped using a suitable counter (not shown), which may be similar to that described in U.S. Patent No. 2,445,937, or using any other revolution counter as is used in substance on all winding machines.
The spout 19 is immobilized in its extreme retracted position, as shown at 53 in FIG. 6, when 13 is completed, or when several coils have been completed.
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been placed in different pairs of notches in the stator core, as described in US Pat. No. 2,445,937, i.e. when it is time to cut the wire coming from the winder, this cutting takes place. preferably operates automatically so as to minimize the number of manual operations which are always relatively slow.
The automatic wire severing device is shown in Figures 6 and 7, the severing being done when the spout is in its extreme retracted position 53 shown in Figure 6. This wire severing is performed by a sharp blade or knife 61 which is directed inwardly and attached to a large diameter ring 62 rotatably mounted at a distance from the core axis. During the entire winding operation, except for the first few turns, the knife 61 is kept far apart laterally, as represented by the position in solid lines of the knife in FIG. 7, so that this device does not come in. interpose itself in the path of the beak.
Once the spout is immobilized in its extreme retracted position 53, the ring 62 is rotated so that the knife 61 sweeps the entire operating sector to a certain distance beyond the opposite end of this sector, the knife striking the wire 56 (figure 6) which still connects the coil just completed and the spout, and bringing this wire into certain positions 63, 64 (figure 6), where the wire is withdrawn from the path 46 of the bec, for a new winding operation. When the wire is in positions 63, 64 of figure 6, the knife 61, which now occupies its position in broken lines of figures 6 and 7, passes the cutting edge 65 of a block 66 and firmly applies it. opposite a serrated surface 67 of the block 66 serving to immobilize the wire.
The wire 64, at 1 1 end of the spool 13, is now cut at the height of the cutting edge 65, as shown in Figure 6, while the end of the wire 63. ' exiting the be.c is immobilized against the serrated surface 67, in the position 53 where it is held ready for a winding operation
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5 "ē rnoutement of rotation of the ring 62 which carries the knife, sOifat under the control of any suitable mechanism such as, in figure .'7 a rack 68 set in motion by a spring piston 8. i.ppl PC7, under the control of a compressed air valve V. Li rack 68 engages the teeth 69 of the ring 62, - of mao.iere 9. commu-aiauer the desired movement to the ring.
¯ µ¯, '-, very operations described above of the machine of the p.rete 1Z3.tion are summarized in Table I, therefore following each horizontal line, marked from 1 to 10, indicates the different stages of the operation.
'¯ ¯, TABLE I.
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1. Start. of the o'6inage.
2. See 'tabau II.
'3. Stop the winding after 5 turns.
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4. Acti = n-4-1 the valve V7 so as to remove the knife.
5. ReooBimena.èr the winding.
6. After the desired number of turns, stop the winding.
7. Perform the @ other necessary operations.
8. Advance the knife by actuating V7.
9. perform the.other necessary operations.
10. At the end, activate V8, V9 and V10, so as to remove the retaining devices from the coil heads.
It should be noted that the main role of a winder is not to produce windings of the best quality, because, until now, no mechanical winder has been able to produce windings whose quality approaches that. hand-made windings, because the mechanical winder does not lay the threads in very parallel lines and does not properly fill the bottoms or the upper parts of the core slots intended to receive the windings, because the thread is excessively taut and the insulating coating of the wire and even
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sometimes l-, ine 60 lining the notches are badly damaged.
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The main role of a mechanical winder is to save time, so that it can wind the stator winding of a small electric motor in a very small fraction of the time required to do this winding by hand, so that only one machine can do the work of an entire workshop filled with a very large number of workers, making it possible to economically wind thousands of small motors in one day.
Consequently, in general, the successive operations of the winder of the invention are controlled automatically with the aid of automatic control devices prepared or set in advance, for example according to the program given by Table I above. The details of this automatic control are not of the first importance and it suffices to say that it is necessary to have suitable means available to carry out the successive operations automatically, as indicated. Such automatic equipment for performing other series of operations is well known and is described, by way of example, in the aforementioned US Pat. No. 2,445,937.
Referring to Table I, the winding operation begins, retort indicated by line 1, by immobilizing the end 63 of the wire of FIG. 6 using the cutting and immobilizing mechanism of the wire 61, 66 When the winding operation is started, the spout 19, while moving, unwinds and guides the wire so as to gradually remove a greater length of wire from the unwinder 18, and several turns are successively deposited, as indicated by the line 2 of Table I.
The details of row 2 of Table I are given in Table II which shows, by way of example, a series of reciprocating operations of the wire guide pins P1 to P6 yes are synchronized to the 'Using the chain control mechanism 26, and corresponding to the winding of a turn.
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TABLE 'him.
PGRA. D'0f A ION OF VA-1T-VIENT, D0N'ÎE AS AN EXAMPLE 'DS8 BMÙ = - D.E WIRE GUIDANCE PI to P6. z- Activate the valves Vl to V6 so as to advance each spindle immediately before the spout reaches its height.
2.- Acton-er the valve Vl so as to withdraw the pin Pl immediately before the nozzle enters the core.
3% - Actuate valve V2 so as to remove pin P2 shortly after the nozzle has entered the core.
4.- .e -inate valve V3 so as to remove pin P3 before the nozzle reaches the level of pin PA.
5.- Actuate the valve V4 so as to withdraw the pin P1F immediately before the nozzle enters the interior of the core at its Tetour.
64- çjt.ex the valve V5 so as to remove the pin P'5; Clearance dq, i6pps after the nozzle has penetrated inside the core, ", to return.
719 -hcti., = Then the valve Vb so as to withdraw the. brooch.
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P6.
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After a few turns, for example 5 turns as indicated
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'that 197 line 3 of Table 1, the winding is nomentanREient and autoiaatïalement stopped, the nozzle being in its -position of rtraittr.e 53 (Figure 6); the valve V7 of the sec- .ari mechanism, n.5. and wire de-limmobi-lization is activated automatically
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wenÉ '(1 $ çne 4), so as to return the knife 61 to its position in solid lines, shown in Figures 6 and 7, in which the knife is well away from the winding bo-
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'Biné;
and the winding operation then resumes immediately
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and automatically, as indicated in line 5 of table I.
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When the desired number of turns of coil 31 has been
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wound the machine stops automatiouenent, as indicated in line 6, of table I, after yes, as indicated in line 7 the machine can automatically or semi-automatically carry out any desired operation, for example the winding of other
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very windings as in US Pat. No. 2,445,937, or other operations which do not need to be detailed for the understanding of the invention.
The machine then automatically actuates the valve V7 of the cutting mechanism, as indicated in line 8, so as to advance the knife, cut the thread and immobilize the end 63 (figure 6) of the thread. coming out of the beak. The machine control can then be set to automatically or semi-automatically perform any other operation, such as winding another part of the stator winding with a different length of wire, or any other operation that does not require not be detailed for the understanding of the invention.
As indicated in line 9, at the end of all these machine operations, the V8, VIO valves of the coil head retainers can be actuated automatically or semi-automatically by the machine control, so as to remove the retainers from coil heads 35, 36 and 44, as shown in row 10 of Table I.
He goes. Obviously, the machine and the preferred operations or the sequences of determined operations described above do not in any way limit the present invention. For example, although the nozzle 19 has been described as being located near the front end of the needle 17, the needle itself comprising two strongly spaced bearings 21 and 22 very far from the nozzle 19, the invention n 'is not limited to this precise arrangement of the bearings, and the above description does not prevent the spout 19 from being immediately behind a removable cantilever bearing (not shown) which may be provided at the front end has needle 17,
which allows to lengthen the stroke of the needle and to reduce the mechanical resistance of the needle necessary to prevent it from flexing during operation,
Likewise, although the driving arm 20 and the nose 19 have been described as carried by a needle 17 with movements
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reciprocating and oscillating part, the reciprocating and oscillating part is a separate part carrying the driving arm 2U and the spout 19, approximately in the manner of the U.S. Patent No. 2,445,937, supra,
the chain drive mechanism 26 of the present invention
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tion1 [1ant 'always used for guiding and moving the spout 20.
In addition, although, in the preceding description, the mechanism this chain commaude 26 carries a drive spindle 30 fulfilling the dual function of displacement and guiding or limiting the movement of the arm 20 of the binding needle.
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1-lextrêmïtë of the transverse beak to follow the path 46 of FIG. 6, these two guiding and drive functions can be, -filled separately.
In other words, in its general aspect,
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l'ventian provides a device for guiding the arm 20 forcing it to follow a prescribed path, and a device for driving
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ment, $ 8.1 .; t.SJJanting on any part of the drag arm or spindle, driving the needle along this prescribed path, without 'ii 1nve: rrtion being lii1i tl' "? 2, un, 1151, \ <) ::: 1 '.l' n.i1Î ':;' lJ.:- J, - '0: L.1E' string 27 of the present invention, filling both the two functions of guiding and applying a thrust force
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tra1ne11lent. This aspect of the invention is to be considered, although there are very great advantages in using the single, narrow-shaped chain mechanism fulfilling both functions as described.
Although the machine has been described in its application
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winding one or more coils with an electric flow in the slots of a stator core of a small motor or other dynamo-electric machine and although the invention probably finds its application here more useful in this case, it goes
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itself ', that, in its laréc sense, the invention can also be applied, with certain obvious modifications, to the winding of one or
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of several coils in the outer slits p '' 'i'lphci'loues
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a cylindrical rotor core. It is also possible that the coil core, whether it is a fixed or rotating core, is part of any electrical device other than a dynamo-electric machine.
The machine described with reference to Figures 1 to 8 concerned the winding of a single coil 13 with a certain fixed or predetermined pitch, so that the coil sides are housed in two separate stator slots 31 and 34 ', in the direction circumferential, by a distance or not invariable. The invention is also applicable to the winding of a coil of several fixed pitches, so that the machine can wind windings of different pitches, housed in different pairs of differently spaced core slots. Pitch adjusters are shown in Figures 9 to 11.
Figure 9 shows a modified embodiment of the chain drive mechanism 26 of Figures 1 and 2, with chain extenders 81, 82 serving to move the parallel sides of the chain 27 away from their normal position corresponding to the as or spacing determined by the diameter of the pinions 28 and
29, so as to obtain a larger pitch allowing the machine to wind a coil of which the pitch is determined at the same time. by the non-spread chain, and a step corresponding to the spread position of the chain.
This embodiment could be used, for example, with the conventional spool head stiff gauge as shown in U.S. Patent No. 2,445,937 cited above, but. using the chain drive mechanism of the present invention to effect the reciprocating and oscillating movements of the needle 17.
In FIG. 9, each side of the chain 27 passes inside a rectilinear groove 83 made in the upper face of one of the two chain extender blocks 81 and 82, respectively. When these stents are in their non-spread position, the sides of chain 27 slide freely in the grooves 83, without deviating from the positions they would occupy in the absence of the stents. The present invention provides a
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Actuating device making it possible to separate,: One from the other, the extensor blocks 81 and 82, so as to bring them into a separated position determined as shown in FIG. 9.
As an example of a suitable actuating device, each chain expander 81 and 82 is provided with its own return spring piston PC11 and PC12, as the case may be, controlled by a compressed air valve Vll or V12. The winding pitch can be varied by simply removing the chain extenders 81 and 82.-As Figure 9 shows, the spacing of the sides of the chain 27 tends to reduce the total distance, in a very small proportion, between the two pinions 28 and 29, this reduction in distance being of the order of 3 mm., which is too small to make a perceptible difference to the wound coil.
however, it may be desirable to secure the non-driven sprocket 29 to a slide mount 84 with some suitable adjuster (not shown).
Figure 10 shows another way of adjusting the pitch of the bohine to be built, this solution making it possible to use the chain control mechanism 26 of figures 1, 2 and 3 with a fixed spacing determining the trajectory 46 (figure 6) from the tip of the beak.
In order to vary the distance between the two parallel sides of the fixed path 46 of the nose of FIG. 6, the figure 10 uses an oscillating device of the entire chain drive mechanism 26 around the axis of the chain drive. needle 17, or around the axis of guide bearings 24 and 25, at each end, half a stroke of the needle, In Figure 10, the chain drive mechanism 26 is not directly mounted on the fixed support 23, but on a clean frame 85 pivoting around the bearings 21 and 22 of the needle 17, the pivot points being shown inside the two bearings 24 and 25.
The driven pinion 28 of the chain drive mechanism 26 is actuated, in FIG. 10, by a pinion 86 connected, through a chain, by another pinion 87 freely mounted on the bearing 22 of the needle 17, this pinion 87 being actuated
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in a manner suitable for the purpose of putting the chain mechanism
26 in motion.
The rocker frame 85 of the chain drive mechanism of Figure 10 is actuated by any tilt lever 88 moved in synchronism with the chain drive mechanism, so that, while the chain drive spindle 30 bypasses one of its pinions 28 and 29, the tilting frame 85 passes from one of its extreme positions to the other. In this way, the end of the nose passes through the stator core 15 with the tilting frame in one of its extreme positions, and returns through another notch with the tilting frame 85 in its other extreme position.
These tilting movements of the frame 85 can occur in either direction, so that the oscillation angle of the tilting frame 28 is added to or subtracted from the tilting or oscillating motion imprinted on the. arm 20 of the needle by the chain control mechanism, if this mechanism were kept fixed.
Therefore, as Fig. 11 shows, if the chain drive mechanism 26, held fixed, causes the arm 20 to describe an angle A by the arm 20 and if the tilting movement of the chain drive mechanism describes a small angle Ú, in the case where this limited angle Ú is opposite, in movement, to the direction of tilting proper of the chain mechanism, the displacement of the arm -se reduced from angle A to angle B, the latter being equal to (A - Ú); but if the oscillation movement Ú is in the same direction, the displacement of the arm increases from A to C or (A + Ú), as shown in FIG. 11. The invention therefore provides an interesting means making it possible to wind along three not different or spacings of the notches receiving the coil sides.
It should be noted that the use of a counter-oscillation drive mechanism (see figures 10 and 11). allows winding-a winding with a pitch B smaller than the pitch A determined by the diameters of the pinions 27 and 28 carrying the chain which makes it possible to avoid the use of pinions having
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extremely small diameter. The chain lowerers 47 of Figure 3 have substantially the same advantage.
EMI24.1
R E V h1 N D I C A '. P' 1 0 14 S.
l.- Machine for winding coils in pairs of notches spaced apart from a core of an electrical appliance, comprising a long rectilinear wire feed needle, part of which carries a short lateral nozzle for the output of the wire close to the 'front end of the needle, this part carrying the beak being provided with a lateral projection situated behind the beak, a support serving to dispose the needle so that the latter is substantially parallel to the center line between the sides of the wound coil, this support limiting the freedom of movement of the needle so that the part carrying the spout can only have a reciprocating movement in the longitudinal direction of the needle and a movement of 'oscillation around this longitudinal axis,
and a guiding and moving mechanism comprising a guide coming into contact with the protrusion of the nose-bearing part, means for moving and guiding this guide along a predetermined endless path, along which the guide substantially advances. rectilinear, in a position, so as to maintain the projection on one side while the spout completes its stroke to the effect of depositing one side of the coil in a notch at a determined pitch, and along which this guide performs its return stroke in a substantially rectilinear fashion in itself,
are in an offset position substantially parallel and so as to maintain the protrusion on the other side while the spout completes its return stroke in effect of depositing the other side to coil-into another notch.