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Machine pour former une bobine électrique à partir d'un ruban en matière conductrice La présente invention a pour objet une machine pour former une bobine électrique à partir d'un ruban en matière conductrice et pour revêtir la bobine terminée en vue d'empêcher son déroulement, comprenant un châssis, un arbre monté de manière à pouvoir tourner dans ledit châssis et sur lequel est destiné à être monté au moins un noyau formant le corps de ladite bobine, et des rouleaux d'alimentation dont l'un fournit ledit ruban conducteur et l'autre un ruban isolant destinés à être enroulés simultanément sur ledit noyau en vue de former ladite bobine.
II a déjà été proposé de former des bobines électriques pour certains usages, par exemple pour des électro-aimants, à partir de minces rubans de matière conductrice, notamment de rubans d'aluminium, présentant une épaisseur de l'ordre de 0,005 à 0,1 mm. De telles bobines sont préférables à des bobines de fil enroulé dans bien des applications car elles sont faciles à relier électriquement, elles sont plus compactes et moins coûteuses que des bobines de fil.
La formation de telles bobines en enroulant des rubans minces de matière conductrice a présenté jusqu'ici certains problèmes et a nécessité une main- d'oeuvre spécialisée importante par le fait qu'il est nécessaire de fixer l'extrémité du ruban conducteur à un noyau conducteur de l'électricité au départ du cycle d'enroulement, d'isoler les couches de ruban les unes des autres, d'attacher la bobine terminée pour empêcher qu'elle ne se déroule et d'isoler l'extrémité libre du ruban.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et la machine qui en fait l'objet est caractérisée en ce qu'elle comprend des rouleaux d'alimentation fournissant chacun une bande adhésive isolante et montés rotatifs dans ledit châssis de part et d'autre dudit noyau, et des moyens agencés de telle manière que, lorsque l'enroulement des rubans conducteur et isolant sur le noyau de la bobine est terminé, un tronçon de bande adhésive provenant d'un desdits rouleaux correspondants soit enroulé autour d'une partie de la périphérie de la bobine et le long d'une des faces d'un tronçon d'extrémité du ruban conducteur s'étendant sur une certaine longueur à partir de cette bobine,
et un tronçon de bande adhésive provenant de l'autre desdits rouleaux correspondants soit enroulé autour du reste de la périphérie de la bobine et le long de l'autre face dudit tronçon d'extrémité du ruban conducteur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en élévation frontale de cette forme d'exécution et montre un équipage mobile situé dans sa position la plus haute.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale de la machine représentée à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'un détail montrant deux cames formées dans des plaques d'extrémité et les positions d'organes suiveurs pendant différents stades du cycle d'enroulement et de guipage.
La fig. 4 est une vue en coupe par la ligne IV-IV de la fig. 1, dans la direction des flèches et montrant l'équipage mobile situé dans la position qu'il prend au départ d'un cycle d'enroulement.
Les fig. 5, 6, 7, 8 et 9 sont des vues en coupe semblables à la fig. 4, mais montrant l'équipage mobile dans différentes positions qu'il prend pendant le cycle d'enroulement et de revêtement des bobines.
La fig. 10 est une vue d'un détail à plus grande échelle, montrant un frein destiné à éviter le mouve-
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ment en sens inverse des rubans conducteur et isolant.
La fig. 11 est une vue d'un détail montrant les plaques de support supérieure et inférieure d'un tube d'aspiration.
La fig. 12 est une vue en élévation latérale à plus grande échelle d'une bobine formée sur la machine. La fig. 13 est une coupe de la bobine de la fig. 12.
La bobine formée par la machine qui va être décrite est représentée aux fig. 12 et 13 pour mieux faire comprendre le fonctionnement de la machine. Cette bobine 1 comprend un noyau tubulaire C formé à partir de matière conductrice telle que par exemple de l'aluminium. Un ruban F mince et conducteur, par exemple un ruban d'aluminium pouvant avoir une épaisseur de 0,005 à 0,1 mm, est fixé à l'une de ses extrémités à la périphérie du noyau C. Un ruban en matière isolante 1, ayant par exemple une épaisseur de 0,006 à 0,1 mm, est placé sur le dessus du ruban F et son extrémité est également fixée au noyau C.
Le ruban isolant I est de préférence formé en une matière plastique telle que le polyéthylène téréphtalate, mais peut être également formé à partir de papier ou autre matière isolante mince appropriée. Les rubans superposés sont enroulés sur le noyau C jusqu'à ce que le nombre désiré de spires ait été placé sur celui-ci, après quoi le ruban d'isolation I est coupé. Une bande isolante T1 comportant sur une de ses faces un adhésif sensible à la pression est collée à la périphérie de la bobine enroulée et est enroulée approximativement de 2700 autour de celle-ci et s'étend ensuite sur l'extrémité libre du ruban F pour isoler une surface de celui-ci.
Une seconde bande isolante T2 est collée sur la périphérie de la bobine ainsi que sur la surface extérieure de la bande Tl et est enroulée sur pratiquement 9011 de la périphérie de la bobine dans le sens opposé à celui de la bande T1 pour compléter l'isolation de la surface extérieure de la bobine. La bande T2, lorsqu'elle rejoint l'extrémité du ruban F, est collée sur la surface de celle-ci opposée à la bande Tl, pour compléter par là l'isolation de ladite extrémité de ruban qui fait saillie à partir du corps de la bobine et constitue un conducteur permettant de relier ladite bobine dans un circuit.
La machine pour former de telles bobines comprend un dispositif pour faire tourner le noyau tubulaire C en vue d'enrouler le ruban F métallique et le ruban isolant I superposé à celui-ci. Un équipage mobile est agencé pour amener les rubans métallique et isolant ensemble à partir de sources d'alimentation et pour les superposer de même que pour les guider sur le noyau tubulaire rotatif.
L'équipage mobile porte en outre deux sources d'alimentation fournissant chacune une bande isolante présentant un adhésif sensible à la pression sur une de ses surfaces et cet équipage est muni de moyens pour amener les couches des bandes isolantes sensibles à la pression en contact avec une bobine enroulée pour faciliter le revêtement de la périphérie de celle-ci et pour isoler l'extrémité libre du conducteur qui s'étend à partir de celle-ci. Un dispositif à came coopère avec l'équipage mobile pour déplacer la surface adhésive des bandes isolantes en contact avec la périphérie de la bobine enroulée et pour couper les rubans conducteur et isolant, ainsi que les bandes isolantes adhésives superposées en différentes positions déterminées de l'équipage pendant le mouvement de ce dernier.
Les différents organes de la machine sont montés sur une table 10 portée par des pieds 12 et 14. Une tête d'enroulement 16 contient une broche 17 tou- rillonnée et entraînée par un moteur à vitesse variable non représenté monté dans le pied 12. Ce moteur est commandé par une pédale à pied 18 permettant d'obtenir n'importe quelle vitesse désirée de démarrage et d'enroulement. Une contre-pointe 20 est montée de façon réglable sur la table 10 et comprend une broche 22 tourillonnée de façon appropriée. Un arbre 26 d'enroulement est monté entre lesdites broches et destiné à être entraîné en rotation par celles-ci. La broche 17 est munie d'un volant à main 23 permettant de la faire tourner manuellement si on le désire.
Des moyens sont prévus entre les broches 17 et 22 et derrière celles-ci, pour guider un ruban conducteur et un ruban isolant vers l'arbre 26 de manière que ces rubans viennent s'enrouler sur le noyau C porté par l'arbre 26 et pour appliquer des bandes présentant un adhésif sensible à la pression autour de la bobine ainsi formée pour terminer celle-ci comme il sera décrit ci-après. Ces moyens comprennent une paire de plaques d'extrémité 28 et 30 verticales qui supportent de façon pivotante un équipage de revêtement 32.
Les bords supérieurs des plaques 28, 30 sont façonnés de manière à présenter des surfaces de cames 34 qui commandent certaines fonctions de l'équipage 32 lorsque celui-ci est pivoté, et des rainures de cames 38 et 40 (fig. 2 et 3) sont formées dans les surfaces intérieures des plaques 28 et 30 respectivement et commandent d'autres fonctions dudit équipage également lorsque celui-ci est pivoté.
L'équipage 32 consiste en un cadre rigide comprenant deux plaques latérales 42 et 44 de forme générale triangulaire qui sont fixées à leurs sommets 46 à un arbre 48 adjacent aux surfaces intérieures des plaques 28 et 30 respectivement. L'arbre 48 est tourillonné dans les plaques d'extrémité 28 et 30 adjacentes à la table 10 et est un peu plus éloigné des bords avant de ces plaques que de leurs bords arrière. Les plaques latérales 42 et 44 sont reliées rigidement à des tiges transversales espacées 50, 52 et 54 adjacentes à leurs bords supérieurs et à des tiges transversales espacées 56, 58 et 60 placées au-dessous des tiges 50, 52 et 54 respectivement pour constituer un cadre rigide capable de pivoter autour de l'arbre 48.
Un levier d'actionnement 62 de l'équipage est fixé à la partie supérieure de la plaque 44 au moyen de vis 64 et 66 et fait saillie au-dessus de ladite
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plaque latérale et de la plaque d'extrémité 30. Un verrou 68 est monté de façon pivotante sur la vis 64 de manière à pouvoir s'engager sélectivement sous l'influence d'un ressort 70 dans des encoches 72 et 74 formées dans une pièce 76 qui est fixée à la surface extérieure de la plaque 30 et qui fait saillie au- dessus de celle-ci.
Les encoches 72 et 74 sont placées de telle manière sur la pièce 76 que l'équipage 32 peut être maintenu d'une part dans la position correcte pour former des bobines et d'autre part dans une position permettant d'enlever des bobines formées et de préparer la machine en vue d'un nouveau cycle de formation de bobine.
La machine est agencée de façon à pouvoir former simultanément plusieurs bobines le long de l'arbre 26. Cependant, étant donné que les mécanismes que comprend l'équipage 32 pour chaque bobine à former sont identiques, on n'en décrira qu'un seul en détail ci-après.
Les tiges 56, 58 et 60, non seulement font partie de l'équipage 32, mais supportent également et guident le ruban F métallique, tandis que les tiges 50, 52 et 54 supportent et guident le ruban I isolant. Des rouleaux de ruban métallique 78 et de ruban isolant 80 sont supportés à l'arrière de la machine comme représenté à la fig. 5. Des plaques espacées 86 et 88 sont montées de façon réglable sur les tiges 50, 52 et 54 pour empêcher un mouvement latéral du ruban I de matière isolante, et des plaques de guidage 90 et 92 sont montées de façon réglable sur les tiges 56, 58 et 60 au-dessous des plaques 86 et 88 pour empêcher un mouvement latéral du ruban F. Un frein 94 est monté excentriquement de façon à pouvoir tourner autour d'un goujon 96 fixé à la plaque de guidage 90 et est placé de telle manière qu'il s'appuie sur la tige 58.
Un frein 98 semblable est monté excentriquement sur la plaque de guidage 86 pour s'appuyer sur la tige 52. Les freins 94 et 98 sont formés de préférence à partir d'une matière présentant un coefficient de frottement élevé comme, par exemple, du caoutchouc et fonctionnent de manière à permettre au ruban F et au ruban I d'être tirés à partir des rouleaux 78 et 80 mais de manière à empêcher le mouvement inverse de ceux-ci.
Les parties de la machine décrites jusqu'ici peuvent former des bobines de ruban métallique mais ne peuvent pas revêtir ces bobines une fois formées. Ces parties fonctionnent de la manière suivante L'équipage 32 est pivoté vers l'avant jusqu'à ce que le verrou 68 s'engage dans l'encoche 72 dans la position représentée à la fig. 5. Le ruban F est tiré à partir du rouleau 78, passe sur les tiges 60, 58 et 56 et sous le frein 94 de retenue, puis est fixé au noyau C conducteur de l'électricité porté par l'arbre 26.
Le ruban isolant I est tiré à partir du rouleau 80, passe sur les tiges 54, 52 et 50 et sous le frein 98 de retenue et est également fixé au noyau C. Etant donné que le ruban isolant I recouvre le ruban F, ce dernier est en contact avec le noyau C par la plus grande partie de la première spire formée sur celui-ci et présente un bon contact électrique avec le noyau. Pendant que l'équipage 32 se trouve encore dans la position représentée à la fig. 5, la pédale 18 est actionnée pour provoquer la rotation de l'arbre 26 entramé par la broche 17 et pour que le noyau C enroule les rubans I et F sur lui, les plaques de guidage 90, 92, 86, 88 et les tiges avant 56 et 50 dirigeant les rubans F et I sur celui-ci.
Lorsque les rubans sont enroulés, la bobine doit être enveloppée pour l'empêcher de se dérouler et l'extrémité du ruban F s'étendant à partir de la bobine doit être isolée. Ceci pourrait naturellement être fait à la main, mais de telles opérations sont longues et coûteuses. C'est pourquoi la machine comprend un mécanisme décrit ci-après et qui réalise ces opérations rapidement et économiquement.
Un dispositif pour appliquer une bande à la périphérie de la bobine 1 et sur son ruban conducteur F, est porté par l'équipage 32 et est actionné par le mouvement de pivotement de cet équipage. Ce dispositif de revêtement comprend des organes de support pour maintenir deux stations d'alimentation fournissant chacune une bande ayant chacune sur une face un adhésif sensible à la pression, ces bandes étant appliquées sur les côtés opposés du ruban F alors que celui-ci s'étend de sa bobine d'alimentation jusqu'à la bobine 1.
Ce dispositif comprend également des organes de maintien associés aux stations d'alimentation de bandes adhésives pour retenir les extrémités libres de celles-ci pendant que la bobine 1 est formée et pour déplacer ces extrémités en contact avec la périphérie de la bobine après qu'elle a été formée pour commencer l'opération de revêtement et pour guider la bande adhésive sur la périphérie de la bobine et le long du conducteur qui en part.
Les deux bandes T1 et T2 sont de préférence en polyéthylène téréphtalate mais peuvent être constituées en n'importe quelle matière isolante comportant un revêtement d'un adhésif approprié sensible à la pression. Un rouleau 180 de bande adhésive T1 est tourillonné entre une paire de plaques triangulaires 103 au moyen d'un arbre 152 qui traverse l'espace entre ledites plaques et est fixé aux sommets supérieurs de celles-ci. Les angles inférieurs des plaques 103 présentent des ouvertures qui s'adaptent à un tube 106 sur lequel lesdites plaques sont montées. Les extrémités du tube 106 sont fixées chacune à une extrémité d'une bielle 108 qui est pivotée à son extrémité opposée sur la tige 56.
Un organe tubulaire 100 est fixé entre les plaques 103 au coin avant de celles-ci. Des perforations 201 traversent la paroi du tube 100 au voisinage du milieu et sur le côté inférieur de celui-ci. L'intérieur du tube 106 est relié à l'intérieur de l'organe tubulaire 100 au moyen de deux tubes flexibles 206 dont les extrémités s'adaptent sur des raccords 205 et 207 qui traversent les parois de l'organe tubulaire 100 et du tube 106 respectivement. Les extrémités de l'organe tubulaire 100 sont fermées par des boulons 101 utilisés pour
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fixer ledit organe tubulaire aux plaques 103.
Les extrémités du tube 106 sont fermées par des boulons 111 enfilés dans les extrémités dudit tube et qui présentent des goujons 113 s'étendant axialement à partir de ceux-ci par-dessus la surface supérieure des plaques d'extrémité 28 et 30, et par-dessus les surfaces de came 34 formées sur celles-ci. Les tubes 206 étant flexibles, les plaques 103 et l'organe tubulaire 100 peuvent pivoter sur le tube 106 d'une quantité limitée autorisée par le cintrage des tubes 206.
Pour limiter le mouvement de pivotement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre desdites plaques 103 et de l'organe tubulaire 100, comme représenté aux fi-, 2-9, une plaque 124 présentant une oreille latérale 123 formée sur elle (fig. 1), est fixée à l'avant du tube 106 à proximité d'une plaque latérale 103, au moyen de colliers 120 et de vis 121, de manière que ladite oreille s'étende sous la plaque 103 par laquelle elle est supportée.
Etant donné que les goujons 113 sont en contact avec les surfaces de came 34, on remarquera que lorsque l'équipage 32 est pivoté vers l'avant et vers l'arrière, le tube 106 est soulevé et abaissé selon la forme de ladite came 34 obligeant les plaques 103, le rouleau de bande adhésive 180 et l'organe tubulaire 100 de pivoter autour de la tige 56 sur la bielle 108.
Lorsque l'équipage 32 est pivoté en avant comme vu à la figure 1, ou dans le sens contraire des aiguilles d'une montre comme vu aux fig. 2 à 9, les goujons 113 descendent la partie inclinée vers l'avant 37 de chaque surface de came 34 jusqu'à ce qu'ils atteignent le point le plus bas sur celles-ci (113c à la fig. 3) après quoi le mouvement en avant de l'équipage 32 les fait lever par la partie inclinée 35 vers le haut des cames 34 jusqu'à ce qu'ils prennent la position 113b à la fig. 3. Lorsque les goujons 113 sont dans la position 113b, l'organe tubulaire 100 est situé au-dessus et en avant de la bobine en formation sur l'arbre 26 (voir fig. 5).
Après qu'une bobine a été formée sur l'arbre 26, l'équipage 32 est pivoté vers l'arrière faisant déplacer les goujons 113 vers le bas de la surface de came 35 jusqu'à la position 113c, ce qui oblige l'organe tubulaire 100 à être abaissé en contact avec la périphérie de la bobine formée sur l'arbre 26 (voir fig. 6). Le mouvement de l'équipage 32 en arrière oblige l'organe tubulaire 100 de se déplacer le long du ruban F s'étendant à partir de la bobine enroulée de sorte que ce ruban et les moyens de retenue pour la bande T2 sont supportés de la manière qui sera décrite plus en détail par la suite, jusqu'à ce que les goujons 113 viennent de nouveau en prise avec la surface de came 34.
Le tube 106 est relié à une pompe à vide non représentée, au moyen d'un tube flexible 204 de sorte qu'un vide partiel peut être maintenu à l'intérieur du tube 106 et de l'organe tubulaire 100. L'extrémité de la bande Tl provenant du rouleau 180 est enfilée sous une barre de guidage 136 et au-dessous de l'organe tubulaire 100 de sorte que la surface arrière ou non adhésive de cette bande est en con- tact avec les perforations 201 pratiquées dans ledit organe tubulaire pour permettre au vide maintenu dans ledit organe 100 de retenir l'extrémité de la bande T1 contre la périphérie de l'organe 100.
Une seconde station d'alimentation de bande adhésive T2 semblable à la bande T1 est constituée par un rouleau 148 monté à rotation entre une paire de plaques latérales 128 de forme générale triangulaire ayant leurs sommets supérieurs tourillonnés sur la tige 56 pour permettre un mouvement de bas- culement ou oscillant desdites plaques et du rouleau 148 autour de cette tige. Les plaques 128 sont espacées d'une distance déterminée par une barre d'espacement et de guidage 149 et par un arbre 166 qui est fixé de façon amovible aux sommets inférieurs des plaques 128 et s'étend entre celles-ci.
Le rouleau 148 est maintenu aligné avec le noyau C, le ruban isolant I et le ruban F au moyen d'un collier 160 qui est fixé de façon réglable sur l'arbre 166 et contre lequel un côté du moyeu 150 du rouleau 148 est pressé par un ressort hélicoïdal 158 qui est comprimé entre ledit moyeu et un second collier réglable 162. De plus, pour fixer de façon précise le rouleau 148 sur l'arbre 166, le collier 160 et le ressort 158 comprennent des moyens pour appliquer une tension déterminée à la bande T2 lorsqu'elle est tirée à partir dudit rouleau. Bien entendu, la résistance du rouleau 148 au déroulement peut être augmentée ou diminuée en rapprochant ou en écartant le collier 162 du collier 160.
Une disposition semblable (non représentée) est utilisée sur l'arbre 152 pour placer de façon précise le rouleau 180 de bande T1 et pour impartir à la bande T1 une tension déterminée. Un tube 126 portant des colliers d'espacement 125 est fixé sur le troisième sommet des plaques 128 ou sommet intermédiaire et est muni de perforations 176 semblables aux perforations 201 de l'organe tubulaire 100 dans la partie supérieure de sa paroi et entre les plaques 128. Les extrémités du tube 126 sont fermées par des boulons 139 vissés dans ces extrémités et qui comportent des goujons 140 s'étendant vers l'extérieur à partir de ceux-ci et qui sont engagés dans des rainures de cames 38 et 40 formées respectivement dans les surfaces intérieures des plaques d'extrémité 28 et 30.
Les rainures de cames 38 et 40 sont ideniques excepté qu'elles sont opposées, ces rainures étant fermées et présentant huit côtés dans lesquels les goujons 140 se déplacent dans le sens des aiguilles d'une montre vu à la fig. 3, lorsque l'équipage 32 est pivoté vers l'avant et vers l'arrière.
L'extrémité de bande T2 est tirée à partir du rouleau 148, passée sous la barre de guidage 149, autour du tube 126 et par-dessus les perforations 176. L'intérieur du tube 126 est relié à une pompe à vide, non représentée, au moyen d'un tube flexible 167 pour maintenir par là un vide partiel à l'intérieur du tube 126. Le vide maintenu à l'intérieur du tube 126 crée une aspiration dans les perforations 176 qui
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maintient l'extrémité de la bande T2 sur la périphérie dudit tube.
Au départ d'un cycle d'enroulement, l'équipage 32 est déplacé vers l'arrière jusqu'à ce que le verrou 68 s'engage dans l'encoche 74 la plus en arrière et lorsque les goujons 113 et 140 sont dans cette position, ils occupent par rapport à leurs cames respectives les positions 113a et 140a à la fig. 3 et la machine prend la position illustrée à la fig. 4. Lorsque lesdits goujons suiveurs de cames sont dans cette position, l'arbre 26 portant un noyau C de bobine est placé entre les broches 17 et 22 en vue de préparer le départ d'un cycle d'enroulement. Le verrou 68 est dégagé et l'équipage 32 est pivoté vers l'arrière pour déplacer les goujons suiveurs 140 vers l'arrière le long des tronçons 33 des cames 38 et 40 jusqu'à ce que ces goujons suiveurs 140 tombent dans un tronçon 31.
La paroi arrière du tronçon vertical 31 sert d'arrêt pour empêcher un mouvement ultérieur en arrière de l'équipage 32.A ce point, l'équipage 32 est pivoté en avant, ce qui provoque le déplacement en avant de chaque goujon suiveur 140 le long d'un tronçon 27 pratiquement horizontal et vers le bas dans un tronçon 21 et fait déplacer vers l'avant les goujons suiveurs 113 le long des surfaces de came 34 correspondantes. L'équipage 32 atteint l'extrémité de son mouvement avant lorsque les goujons suiveurs 140 arrivent à la jonction des tronçons 21 et 15. Lorsque ce point est atteint, l'équipage 32 est pivoté vers l'arrière jusqu'à ce que le verrou 68 s'engage dans l'encoche avant 72 pratiquée dans la plaque 76.
Ce petit mouvement en arrière de l'équipage 32 provoque le déplacement en avant et vers le haut des goujons suiveurs 140 sur une petite distance dans le tronçon de came 15 jusqu'à la position désignée 140b à la fig. 3 et illustrée à la fig. 5. Lorsque les goujons suiveurs 140 occupent la position 140b, chaque goujon suiveur 113 qui commande l'organe tubulaire 100 s'est déplacé vers la position 113b. Lorsque les goujons suiveurs 113 et 140 sont dans ces positions mentionnées en dernier lieu, le tube 126 et l'organe tubulaire 100 sont espacés approximativement de leur distance maximum et étant donné que le tube 126 et l'organe tubulaire 100 portent les extrémités des bandes Tl et T2, ces bandes sont espacées approximativement de leur distance maximum.
Lorsque l'équipage 32 se trouve dans cette position, l'extrémité du ruban F est fixée au noyau de bobine C et l'extrémité du ruban I est également fixée audit noyau. La pédale 18 est actionnée pour faire tourner l'arbre 26 en vue d'enrouler les rubans sur le noyau C. Lorsque les rubans ont été enroulés, l'équipage 32 est déplacé vers l'arrière pour provoquer le déplacement vers le haut de chaque goujon suiveur 140 dans le chemin de came 15 et pour provoquer le déplacement vers l'arrière et vers le bas de chaque goujon suiveur 113 sur la surface de came 35. Pendant ce dernier mouvement en arrière de l'équipage 32, le ruban isolant I est coupé soit manuellement par l'opérateur, soit par des moyens décrits plus en détail par la suite et qui sont actionnés par le mouvement de l'équipage.
Lorsque les goujons suiveurs 113 atteignent la position 113c (voir également fig. 6) la surface adhésive de la bande T1 est amenée en contact avec la périphérie de la bobine nouvellement formée portée par l'arbre 26 et l'équipage 32 est maintenu dans cette position tandis que l'arbre et la bobine sont tournés approximativement de 2700 au moyen du volant 23 pour enrouler une longueur de bande sur la périphérie de ladite bobine.
L'équipage 32 est ensuite pivoté encore plus en arrière pour déplacer les goujons suiveurs 140 vers le haut jusqu'à une position 140d (voir également fig.7), lorsque le tube 126 presse la surface adhésive de la mande T2 en contact avec la périphérie de la bobine formée sur l'extrémité de la bande T1 qui y adhère.
En poursuivant son mouvement en arrière, l'équipage 32 oblige la bande T1 d'être tirée le long de la surface supérieure du tronçon de ruban F qui s'étend entre la bobine enroulée et la barre de guidage 56 et oblige les goujons suiveurs 140 à se déplacer vers le haut dans le tronçon de came 15 jusqu'à la position 140e (voir également fig. 8) pour soulever par là le tube 126 de la périphérie de la bobine et l'appliquer contre le côté inférieur du ruban F pour tirer ainsi la bande T2 de la périphérie de la bobine sur le côté inférieur du ruban F, pour presser ladite bande contre le ruban et pour supporter l'organe tubulaire 100.
En poursuivant son mouvement arrière, l'équipage 32 provoque le déplacement vers l'arrière des goujons suiveurs 140 le long des rainures de came 38 jusqu'à ce que lesdits goujons suiveurs atteignent le point 140f. Pendant ce dernier mouvement, le tube 126 presse la bande T2 contre le côté inférieur du ruban F et supporte l'organe tubulaire 100 de sorte que le conducteur s'étendant à partir de la bobine est isolé. A la fin de ce dernier mouvement, les goujons suiveurs 113 viennent en contact avec les surfaces de came 39 pour soulever l'organe tubulaire 100 et l'éloigner du ruban F et les goujons suiveurs 140 pénètrent dans les rainures de came 13 pour abaisser le tube 126 en l'écartant dudit ruban.
En ce point, les bandes Tl et T2 du ruban F sont coupées soit manuellement soit de la manière qui sera décrite plus loin, l'équipage 32 est déplacé vers l'arrière jusqu'à ce que les goujons suiveurs 113 et 140 prennent les positions 113a et 140a respectivement, c'est- à-dire la position dans lequelle ils étaient au départ du cycle, l'arbre 26 et la bobine qu'il porte sont enlevés de la machine et le cycle décrit ci-dessus recommence.
On comprendra que chaque fois que la bande T2 est venue en contact avec la face inférieure du ruban F, la bobine est tournée pratiquement de 901) pour plier le tronçon de bande s'étendant à partir de la périphérie de la bobine jusque sur la surface inférieure du ruban entre ladite bobine et le conducteur formé par le tronçon du ruban dépassant de la bobine.
Les moyens pour couper le ruban isolant I comprennent une paire de lames flexibles 210 et 214 qui
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sont déplacées l'une par rapport à l'autre et qui coopèrent l'une avec l'autre pour couper ce ruban isolant à un moment déterminé dans le cycle de fonctionnement. La lame 214 est formée par une extrémité d'un organe 225 de forme générale en C qui est fixé au tube 106 par une vis 107 de sorte que l'extrémité de la lame 214 est suspendue à partir de l'arrière dudit tube. La lame 214 est formée d'une mince feuille d'acier à ressort de sorte que ses extrémités peuvent fléchir légèrement pendant l'opération de coupe.
La lame 210 est fixée sur le côté inférieur de la tige 50 au moyen d'une barre 209 et de vis 212 et fait saillie à partir de cette tige. Comme il a été expliqué précédemment, le mouvement du tube 106 par rapport à l'équipage 32 et à la tige 50 est commandé par les cames 34. Les lames 210 et 214 ont une longueur telle que le bord de l'une vient en prise avec la face de l'autre adjacente à son bord et coulisse sur cette face pour découper le ruban isolant I lorsque l'équipage 32 est déplacé vers l'arrière de la position 113b à la position 113c. On rappellera que le ruban I passe sur la barre 50 lorsqu'il se déplace vers la bobine disposée sur l'arbre 26 et ainsi est placé entre les deux lames 210 et 214.
L'autre extrémité de l'organe 225 en forme de C forme une lampe 218 qui coopère avec une lame 220 pour couper le ruban F lorsque l'équipage 32 est pivoté vers l'arrière de la position 113f à la position 113a. La lame 220 faite de préférence à partir d'une mince feuille d'acier à ressort est fixée àun arbre 222. L'arbre 222 est tourillonné entre les plaques latérales 128 avec l'extrémité gauche telle que vue àlafig.1 s'étendant au-delà de la plaque latérale 42 et adjacente à la plaque d'extrémité 28. Un doigt 224 présentant une surface de came 223 formée sur son bord supérieur est fixé à l'extrémité gauche de l'arbre 222.
La surface de came 223 est conformée de façon à venir en prise avec une cheville 226 faisant saillie à partir de la surface intérieure de la plaque 28 lorsque l'équipage 32 pivote vers l'arrière pour faire tourner l'arbre 222 dans le sens des aiguilles d'une montre, vue à la fig. 9. La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'arbre 222 fait osciller la lame 220 vers le haut contre le côté de la lame 218, ce qui provoque le coulissement de la lame 218 sur le bord de la lame 220 en vue de couper le ruban F. Ce ruban F s'étend de la barre 56 à la bobine et par conséquent est placé entre les lames 218 et 220.
Un ressort hélicoïdal 217 fixé sur l'arbre 222 adjacent à la plaque latérale 128 présente une de ses extrémités fixées à ladite plaque latérale et son autre extrémité fixée à un collier 215 qui est fixé sur ledit arbre pour faire tourner celui-ci dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre après que le doigt 224 a passé la cheville 226 pour replacer ainsi la lame 220 dans sa position initiale. Une cheville 221 fixée à l'extrémité droite de l'arbre 222 (voir fig. 1) vient en prise avec une barre transversale 151 pour limiter la rotation de l'arbre 222 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Une lame de couteau pointue 228 est prévue pour couper la bande adhésive T1 par un.actionnement manuel de cette lame. Le couteau 228 est fixé à une barre transversale 230 et s'incline vers le bas et vers l'arrière de celui-ci. La barre 230 est fixée à ses extrémités aux extrémités supérieures de bras 232 et 234 qui sont tourillonnées à leurs extrémités inférieures sur le tube 106. Des ressorts hélicoïdaux 236 et 238 sont portés par le tube 106 et sont adjacents aux bras 232 et 234 respectivement, ces ressorts sollicitant lesdits bras dans le sens des aiguilles d'une montre vu à la fig. 2 pour presser le couteau 228 contre une surface de garde 240.
Cette surface de garde, quia pour fonction de masquer le couteau 228 en vue d'empêcher l'opérateur de couper accidentellement la bande T 1 et également de protéger ce couteau, est montée sur les plaques 103 et fixée entre celles-ci.
Lorsque l'équipage 32 est dans la position 113a, la barre 230 est abaissée manuellement pour presser la pointe du couteau 228 contre la surface de la bande T1 en vue de percer cette bande. Une fois que la pointe du couteau 228 a pénétré dans la bande T1, une légère rotation de la bobine enroulée au moyen du volant à main 23 tire cette bande au-delà dudit couteau et provoque le sectionnement de la bande.
Après que le ruban isolant I, le ruban F et la bande Tl ont été coupés, l'opérateur coupe la bande T2, par exemple au moyen d'un couteau ou de ciseaux. Cependant il est évident que des moyens pourraient être prévus sur la machine pour couper la bande T2. Par exemple, un couteau ou des lames semblables à celles décrites précédemment pourraient être disposées sur l'équipage 32 pour couper la bande T2.
La machine décrite fonctionne de la manière suivante Lorsque l'équipage 32 est dans la position 113a, l'arbre 26 portant le noyau C est inséré entre les broches 17 et 22. L'équipage 32 est alors pivoté en avant dans la position 113b et le ruban F ainsi que le ruban isolant I sont fixés au noyau C et la pédale 18 est abaissée pour faire tourner l'arbre 26 en vue d'enrouler une bobine sur le noyau C. Après que la bobine a été formée, l'équipage 32 est pivoté vers l'arrière jusqu'à ce que l'organe tubulaire 100 presse la bande Tl en contact avec la périphérie de ladite bobine (position 113c et 140e fig. 3 et 6). Pendant ce dernier mouvement, les lames 210 et 214 coupent le ruban isolant I.
L'équipage 32 est maintenu fixe dans la position représentée à la fig. 6 et l'arbre 26 est tourné d'environ 270 pour enrouler une spire partielle de la bande T1 autour de ladite bobine. Lorsque cette opération est terminée, l'équipage 32 est pivoté vers l'arrière jusqu'à la position 113a. Pendant ce dernier mouvement, l'équipage passe par les positions 113d, e et f, et 140d, e et f, qui correspondent aux fig. 7, 8 et 9 respectivement. Aux positions 113d, 140d (fig. 7), l'organe tubulaire 126 presse la bande T2 contre la périphérie de la bobine.
Alors que l'équipage 32 se déplace de cette der-
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nière position à la position 113f, 140f, les bandes T1 et T2 sont tirées le long du ruban conducteur F s'étendant à partir de la bobine (positions 113e, 140e, fig. 8) et alors que l'équipage 32 s'approche des positions 113f, 140f (fig. 9) les lames 218 et 220 coupent le ruban F.
Lorsque l'équipage 32 est dans la position 113f, le couteau 228 est basculé vers le bas pour percer la bande T1 et l'arbre 26 est tourné d'environ 90,1 pour tirer la bande T1 au-delà du couteau 228 en vue de sectionner cette bande à une courte distance en avant de l'extrémité du ruban F et également pour plier le tronçon de bande T2 s'étendant de la périphérie de la bobine au conducteur entre ladite bobine et le conducteur. L'opérateur coupe ensuite la bande T2 et fait osciller l'équipage 32 vers l'arrière jusqu'à la position de départ 113a et enlève l'arbre 26 ainsi que la bobine terminée.
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Machine for forming an electric coil from a tape of conductive material The present invention relates to a machine for forming an electric coil from a tape of conductive material and for coating the finished coil in order to prevent its unwinding. , comprising a frame, a shaft mounted so as to be able to turn in said frame and on which is intended to be mounted at least one core forming the body of said reel, and feed rollers one of which supplies said conductive tape and the other an insulating tape intended to be wound simultaneously on said core in order to form said coil.
It has already been proposed to form electrical coils for certain uses, for example for electromagnets, from thin strips of conductive material, in particular aluminum strips, having a thickness of the order of 0.005 to 0, 1 mm. Such spools are preferable to coils of coiled wire in many applications because they are easy to connect electrically, are more compact and less expensive than coils of wire.
The formation of such coils by winding thin ribbons of conductive material has heretofore presented certain problems and required a great deal of specialized labor due to the fact that it is necessary to secure the end of the conductive tape to a core. conductor of electricity at the start of the winding cycle, to insulate the layers of tape from each other, to tie the finished spool to prevent it from unwinding and to insulate the free end of the tape.
The present invention aims to remedy these drawbacks and the machine which is the subject thereof is characterized in that it comprises feed rollers each providing an insulating adhesive strip and mounted to rotate in said frame on either side of said core, and means arranged in such a way that, when the winding of the conductive and insulating tapes on the core of the reel is completed, a section of adhesive tape coming from one of said corresponding rolls is wound around a part of the periphery of the coil and along one of the faces of an end section of the conductive tape extending over a certain length from this coil,
and a section of adhesive tape from the other of said corresponding rolls is wound around the remainder of the periphery of the spool and along the other side of said end section of the conductive tape.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is a front elevational view of this embodiment and shows a mobile unit located in its highest position.
Fig. 2 is a side elevational view of the machine shown in FIG. 1.
Fig. 3 is a detail view showing two cams formed in end plates and the positions of follower members during different stages of the winding and wrapping cycle.
Fig. 4 is a sectional view along the line IV-IV of FIG. 1, in the direction of the arrows and showing the moving assembly located in the position it takes at the start of a winding cycle.
Figs. 5, 6, 7, 8 and 9 are sectional views similar to FIG. 4, but showing the moving assembly in different positions which it takes during the coil winding and coating cycle.
Fig. 10 is a view of a detail on a larger scale, showing a brake intended to prevent movement.
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in the opposite direction of the conductive and insulating tapes.
Fig. 11 is a detail view showing the upper and lower support plates of a suction tube.
Fig. 12 is an enlarged side elevational view of a coil formed on the machine. Fig. 13 is a section through the coil of FIG. 12.
The coil formed by the machine which will be described is shown in FIGS. 12 and 13 to better understand the operation of the machine. This coil 1 comprises a tubular core C formed from a conductive material such as for example aluminum. A thin and conductive tape F, for example an aluminum tape which may have a thickness of 0.005 to 0.1 mm, is fixed at one of its ends to the periphery of the core C. A tape of insulating material 1, having for example 0.006 to 0.1 mm thick, is placed on top of the tape F and its end is also attached to the core C.
The insulating tape I is preferably formed from a plastic material such as polyethylene terephthalate, but can also be formed from paper or other suitable thin insulating material. The superimposed tapes are wound on the core C until the desired number of turns have been placed on it, after which the insulation tape I is cut. An insulating tape T1 having on one of its faces a pressure sensitive adhesive is glued to the periphery of the wound coil and is wound approximately 2700 around it and then extends over the free end of the tape F to isolate a surface of it.
A second insulating tape T2 is glued to the periphery of the coil as well as to the outer surface of the T1 tape and is wound around almost 9011 of the periphery of the coil in the opposite direction to that of the T1 tape to complete the insulation. of the outer surface of the coil. The strip T2, when it joins the end of the tape F, is glued to the surface thereof opposite to the strip T1, thereby to complete the insulation of said end of the tape which protrudes from the body of the tape. coil and constitutes a conductor making it possible to connect said coil in a circuit.
The machine for forming such coils comprises a device for rotating the tubular core C with a view to winding the metallic tape F and the insulating tape I superimposed thereon. A movable assembly is arranged to bring the metallic and insulating tapes together from power sources and to superimpose them as well as to guide them on the rotating tubular core.
The mobile unit also carries two power sources each providing an insulating tape having a pressure-sensitive adhesive on one of its surfaces and this unit is provided with means for bringing the layers of the pressure-sensitive insulating tapes into contact with them. a coil wound to facilitate coating the periphery thereof and to isolate the free end of the conductor extending therefrom. A cam device cooperates with the moving assembly to move the adhesive surface of the insulating tapes in contact with the periphery of the wound coil and to cut the conductive and insulating tapes, as well as the adhesive insulating tapes superimposed in different determined positions of the crew during the movement of the latter.
The various parts of the machine are mounted on a table 10 supported by legs 12 and 14. A winding head 16 contains a spindle 17 twisted and driven by a variable speed motor not shown mounted in the leg 12. This motor is controlled by a foot pedal 18 making it possible to obtain any desired starting and winding speed. A tailstock 20 is adjustably mounted on the table 10 and includes an appropriately journaled spindle 22. A winding shaft 26 is mounted between said pins and intended to be driven in rotation by them. The spindle 17 is provided with a hand wheel 23 allowing it to be turned manually if desired.
Means are provided between the pins 17 and 22 and behind them, to guide a conductive tape and an insulating tape towards the shaft 26 so that these tapes are wound on the core C carried by the shaft 26 and to apply tapes having a pressure sensitive adhesive around the coil thus formed to terminate the latter as will be described below. These means comprise a pair of vertical end plates 28 and 30 which pivotally support a coating assembly 32.
The upper edges of the plates 28, 30 are shaped so as to present cam surfaces 34 which control certain functions of the assembly 32 when the latter is rotated, and cam grooves 38 and 40 (fig. 2 and 3). are formed in the inner surfaces of the plates 28 and 30 respectively and control other functions of said assembly also when the latter is rotated.
The crew 32 consists of a rigid frame comprising two side plates 42 and 44 of generally triangular shape which are fixed at their tops 46 to a shaft 48 adjacent to the interior surfaces of the plates 28 and 30 respectively. Shaft 48 is journaled into end plates 28 and 30 adjacent to table 10 and is a little further from the leading edges of these plates than from their trailing edges. The side plates 42 and 44 are rigidly connected to spaced cross rods 50, 52 and 54 adjacent to their upper edges and to spaced cross rods 56, 58 and 60 placed below the rods 50, 52 and 54 respectively to form a rigid frame capable of pivoting around shaft 48.
An actuating lever 62 of the crew is fixed to the upper part of the plate 44 by means of screws 64 and 66 and protrudes above said
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side plate and end plate 30. A latch 68 is pivotally mounted on screw 64 so that it can selectively engage under the influence of a spring 70 in notches 72 and 74 formed in a part. 76 which is attached to the outer surface of plate 30 and protrudes above it.
The notches 72 and 74 are placed in such a way on the part 76 that the crew 32 can be kept on the one hand in the correct position to form coils and on the other hand in a position allowing the removal of the formed coils and prepare the machine for a new coil forming cycle.
The machine is arranged so as to be able to simultaneously form several coils along the shaft 26. However, given that the mechanisms that the crew 32 comprises for each coil to be formed are identical, only one will be described. in detail below.
The rods 56, 58 and 60, not only form part of the crew 32, but also support and guide the metallic tape F, while the rods 50, 52 and 54 support and guide the insulating tape I. Rolls of metal tape 78 and insulating tape 80 are supported at the rear of the machine as shown in FIG. 5. Spaced plates 86 and 88 are adjustably mounted on rods 50, 52 and 54 to prevent lateral movement of the tape I of insulating material, and guide plates 90 and 92 are adjustably mounted on rods 56. , 58 and 60 below the plates 86 and 88 to prevent lateral movement of the tape F. A brake 94 is mounted eccentrically so as to be able to rotate around a stud 96 fixed to the guide plate 90 and is so placed. so that it rests on the rod 58.
A similar brake 98 is mounted eccentrically on the guide plate 86 to rest on the rod 52. The brakes 94 and 98 are preferably formed from a material having a high coefficient of friction such as, for example, rubber. and operate in such a way as to allow the tape F and the tape I to be drawn from the rollers 78 and 80 but so as to prevent the reverse movement thereof.
The parts of the machine described so far can form coils of metal tape but cannot coat these coils once formed. These parts work as follows. The crew 32 is pivoted forward until the latch 68 engages the notch 72 in the position shown in FIG. 5. Tape F is pulled from roll 78, passes over rods 60, 58 and 56 and under retaining brake 94, and then is attached to electrically conductive core C carried by shaft 26.
The insulating tape I is pulled from the roll 80, passes over the rods 54, 52 and 50 and under the retaining brake 98 and is also attached to the core C. Since the insulating tape I covers the tape F, the latter is in contact with the core C by the major part of the first turn formed thereon and has good electrical contact with the core. While the crew 32 is still in the position shown in FIG. 5, the pedal 18 is actuated to cause the rotation of the shaft 26 driven by the spindle 17 and for the core C to wind the tapes I and F on it, the guide plates 90, 92, 86, 88 and the rods before 56 and 50 directing the ribbons F and I on this one.
When the tapes are wound up, the spool should be wrapped to prevent it from unwinding and the end of the tape F extending from the spool should be insulated. This could of course be done by hand, but such operations are time consuming and expensive. This is why the machine includes a mechanism described below which performs these operations quickly and economically.
A device for applying a tape to the periphery of the reel 1 and to its conductive tape F, is carried by the crew 32 and is actuated by the pivoting movement of this crew. This coating device comprises support members for holding two supply stations each providing a strip each having on one side a pressure sensitive adhesive, these strips being applied to the opposite sides of the tape F while the latter is s' extends from its supply spool to spool 1.
This device also comprises retaining members associated with the adhesive tape feed stations to retain the free ends thereof while the coil 1 is formed and to move these ends into contact with the periphery of the coil after it has been formed. was formed to begin the coating operation and to guide the adhesive tape around the periphery of the spool and along the conductor leading from it.
The two strips T1 and T2 are preferably of polyethylene terephthalate but can be made of any insulating material having a coating of a suitable pressure sensitive adhesive. A roll 180 of adhesive tape T1 is journaled between a pair of triangular plates 103 by means of a shaft 152 which passes through the space between said plates and is fixed to the upper vertices thereof. The lower angles of the plates 103 have openings which adapt to a tube 106 on which said plates are mounted. The ends of tube 106 are each fixed to one end of a connecting rod 108 which is pivoted at its opposite end on rod 56.
A tubular member 100 is fixed between the plates 103 at the front corner thereof. Perforations 201 pass through the wall of tube 100 in the vicinity of the middle and on the underside thereof. The interior of the tube 106 is connected to the interior of the tubular member 100 by means of two flexible tubes 206, the ends of which fit onto fittings 205 and 207 which pass through the walls of the tubular member 100 and of the tube. 106 respectively. The ends of the tubular member 100 are closed by bolts 101 used to
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fixing said tubular member to the plates 103.
The ends of the tube 106 are closed by bolts 111 threaded through the ends of said tube and which have studs 113 extending axially therefrom over the upper surface of the end plates 28 and 30, and by above the cam surfaces 34 formed thereon. The tubes 206 being flexible, the plates 103 and the tubular member 100 can pivot on the tube 106 in a limited amount authorized by the bending of the tubes 206.
To limit the anti-clockwise pivoting movement of said plates 103 and of the tubular member 100, as shown in fi-, 2-9, a plate 124 having a side lug 123 formed thereon (fig. . 1), is fixed to the front of the tube 106 near a side plate 103, by means of collars 120 and screws 121, so that said ear extends under the plate 103 by which it is supported.
Since the studs 113 are in contact with the cam surfaces 34, it will be noted that when the crew 32 is pivoted forward and backward, the tube 106 is raised and lowered according to the shape of said cam 34 causing the plates 103, the roll of adhesive tape 180 and the tubular member 100 to pivot about the rod 56 on the connecting rod 108.
When the crew 32 is pivoted forward as seen in FIG. 1, or counterclockwise as seen in FIGS. 2 to 9, the studs 113 lower the forward sloping portion 37 of each cam surface 34 until they reach the lowest point thereon (113c in fig. 3) after which the forward movement of the crew 32 causes them to lift by the inclined part 35 towards the top of the cams 34 until they take position 113b in FIG. 3. When the studs 113 are in position 113b, the tubular member 100 is located above and in front of the spool being formed on the shaft 26 (see fig. 5).
After a coil has been formed on the shaft 26, the crew 32 is pivoted rearward causing the studs 113 to move down the cam surface 35 to the position 113c, forcing the tubular member 100 to be lowered into contact with the periphery of the coil formed on the shaft 26 (see FIG. 6). The movement of the crew 32 backwards forces the tubular member 100 to move along the tape F extending from the wound spool so that this tape and the retaining means for the tape T2 are supported from the web. manner which will be described in more detail later, until the studs 113 again engage the cam surface 34.
The tube 106 is connected to a vacuum pump, not shown, by means of a flexible tube 204 so that a partial vacuum can be maintained inside the tube 106 and the tubular member 100. The end of the strip T1 coming from the roll 180 is threaded under a guide bar 136 and below the tubular member 100 so that the back or non-adhesive surface of this strip is in contact with the perforations 201 made in said member tubular to allow the vacuum maintained in said member 100 to retain the end of the strip T1 against the periphery of the member 100.
A second adhesive tape feed station T2 similar to tape T1 is constituted by a roller 148 rotatably mounted between a pair of generally triangular-shaped side plates 128 having their upper vertices journalled on the rod 56 to allow downward movement. - culement or oscillating of said plates and of the roller 148 around this rod. The plates 128 are spaced a distance determined by a spacer and guide bar 149 and by a shaft 166 which is removably attached to the lower tops of the plates 128 and extends between them.
Roll 148 is kept aligned with core C, insulating tape I, and tape F by means of a collar 160 which is adjustably secured to shaft 166 and against which one side of hub 150 of roller 148 is pressed. by a coil spring 158 which is compressed between said hub and a second adjustable collar 162. In addition, to precisely fix the roller 148 on the shaft 166, the collar 160 and the spring 158 comprise means for applying a determined tension to the strip T2 when it is drawn from said roll. Of course, the resistance of the roll 148 to unwinding can be increased or decreased by moving the collar 162 closer to or away from the collar 160.
A similar arrangement (not shown) is used on the shaft 152 to precisely place the roll 180 of tape T1 and to impart a determined tension to the tape T1. A tube 126 carrying spacers 125 is fixed to the third top of the plates 128 or intermediate top and is provided with perforations 176 similar to the perforations 201 of the tubular member 100 in the upper part of its wall and between the plates 128 The ends of the tube 126 are closed by bolts 139 screwed into these ends and which have studs 140 extending outwardly therefrom and which are engaged in cam grooves 38 and 40 formed respectively in the tube. the inner surfaces of the end plates 28 and 30.
The cam grooves 38 and 40 are identical except that they are opposite, these grooves being closed and having eight sides in which the studs 140 move clockwise as seen in FIG. 3, when the crew 32 is pivoted forward and backward.
The strip end T2 is pulled from roll 148, passed under guide bar 149, around tube 126, and over perforations 176. The interior of tube 126 is connected to a vacuum pump, not shown. , by means of a flexible tube 167 to thereby maintain a partial vacuum inside the tube 126. The vacuum maintained inside the tube 126 creates a suction in the perforations 176 which
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maintains the end of the strip T2 on the periphery of said tube.
At the start of a winding cycle, the crew 32 is moved rearward until the latch 68 engages in the rearmost notch 74 and when the studs 113 and 140 are in this position, they occupy relative to their respective cams positions 113a and 140a in FIG. 3 and the machine assumes the position illustrated in fig. 4. When said cam follower studs are in this position, shaft 26 carrying a coil core C is placed between pins 17 and 22 in order to prepare for the start of a winding cycle. The latch 68 is released and the crew 32 is pivoted rearwardly to move the follower studs 140 rearward along the sections 33 of the cams 38 and 40 until these follower studs 140 fall into a section 31 .
The rear wall of the vertical section 31 serves as a stopper to prevent further rearward movement of the crew 32. At this point, the crew 32 is pivoted forward, causing each follower pin 140 to move forward. along a substantially horizontal section 27 and down into a section 21 and causes the follower studs 113 to move forward along the corresponding cam surfaces 34. The crew 32 reaches the end of its forward movement when the follower studs 140 arrive at the junction of sections 21 and 15. When this point is reached, the crew 32 is pivoted rearward until the lock 68 engages in the front notch 72 made in the plate 76.
This small backward movement of the crew 32 causes the forward and upward movement of the follower pins 140 a small distance in the cam section 15 to the position designated 140b in FIG. 3 and illustrated in FIG. 5. When the follower studs 140 occupy the position 140b, each follower stud 113 which controls the tubular member 100 has moved to the position 113b. When the follower studs 113 and 140 are in these last mentioned positions, the tube 126 and the tubular member 100 are spaced approximately their maximum distance and since the tube 126 and the tubular member 100 carry the ends of the bands. T1 and T2, these bands are spaced approximately their maximum distance.
When the crew 32 is in this position, the end of the tape F is fixed to the coil core C and the end of the tape I is also fixed to said core. The pedal 18 is actuated to rotate the shaft 26 for winding the tapes on the core C. When the tapes have been wound up, the crew 32 is moved rearward to cause the upward displacement of each. follower pin 140 in the cam track 15 and to cause the rearward and downward displacement of each follower pin 113 on the cam surface 35. During this last backward movement of the crew 32, the insulating tape I is cut either manually by the operator or by means described in more detail below and which are actuated by the movement of the crew.
When the follower studs 113 reach the position 113c (see also fig. 6) the adhesive surface of the strip T1 is brought into contact with the periphery of the newly formed coil carried by the shaft 26 and the crew 32 is held in this. position while the shaft and spool are rotated approximately 2700 by means of the handwheel 23 to wind a length of tape around the periphery of said spool.
The crew 32 is then rotated even further back to move the follower studs 140 upwards to a position 140d (see also fig. 7), when the tube 126 presses the adhesive surface of the mandrel T2 in contact with the periphery of the coil formed on the end of the strip T1 which adheres thereto.
Continuing its movement backwards, the crew 32 forces the strip T1 to be pulled along the upper surface of the section of tape F which extends between the wound spool and the guide bar 56 and forces the follower studs 140 to move upwards in the cam section 15 to position 140e (see also fig. 8) thereby lifting the tube 126 from the periphery of the spool and pressing it against the lower side of the tape F to thus pulling the strip T2 from the periphery of the spool on the lower side of the strip F, to press said strip against the strip and to support the tubular member 100.
By continuing its rearward movement, the crew 32 causes the rearward displacement of the follower studs 140 along the cam grooves 38 until said follower studs reach point 140f. During this last movement, the tube 126 presses the strip T2 against the underside of the strip F and supports the tubular member 100 so that the conductor extending from the spool is insulated. At the end of this last movement, the follower studs 113 come into contact with the cam surfaces 39 to lift the tubular member 100 and away from the tape F and the follower studs 140 enter the cam grooves 13 to lower the tube. tube 126 by separating it from said tape.
At this point, the bands T1 and T2 of the tape F are cut either manually or in the manner which will be described later, the crew 32 is moved rearward until the follower studs 113 and 140 take the positions 113a and 140a respectively, that is to say the position in which they were at the start of the cycle, the shaft 26 and the spool it carries are removed from the machine and the cycle described above begins again.
It will be appreciated that each time the strip T2 has come into contact with the underside of the strip F, the spool is turned substantially 901) to fold the section of strip extending from the periphery of the spool to the surface. lower part of the tape between said reel and the conductor formed by the section of the tape projecting from the reel.
The means for cutting the insulating tape I comprise a pair of flexible blades 210 and 214 which
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are moved with respect to each other and which cooperate with each other to cut this insulating tape at a determined time in the operating cycle. The blade 214 is formed by one end of a generally C-shaped member 225 which is attached to the tube 106 by a screw 107 so that the end of the blade 214 is suspended from the rear of said tube. The blade 214 is formed from a thin sheet of spring steel so that its ends may flex slightly during the cutting operation.
The blade 210 is fixed to the underside of the rod 50 by means of a bar 209 and screws 212 and protrudes from this rod. As explained previously, the movement of the tube 106 relative to the crew 32 and to the rod 50 is controlled by the cams 34. The blades 210 and 214 have a length such that the edge of one engages. with the face of the other adjacent to its edge and slides on this face to cut the insulating tape I when the crew 32 is moved rearward from position 113b to position 113c. It will be recalled that the tape I passes over the bar 50 when it moves towards the reel arranged on the shaft 26 and thus is placed between the two blades 210 and 214.
The other end of the C-shaped member 225 forms a lamp 218 which cooperates with a blade 220 to cut the tape F when the crew 32 is pivoted rearwardly from position 113f to position 113a. The blade 220 preferably made from a thin sheet of spring steel is attached to a shaft 222. The shaft 222 is journaled between the side plates 128 with the left end as seen in Fig. 1 extending to the left. beyond the side plate 42 and adjacent to the end plate 28. A finger 224 having a cam surface 223 formed on its upper edge is attached to the left end of the shaft 222.
Cam surface 223 is shaped to engage a pin 226 protruding from the interior surface of plate 28 as crew 32 rotates rearward to rotate shaft 222 counterclockwise. clockwise, seen in fig. 9. Clockwise rotation of shaft 222 oscillates blade 220 upward against the side of blade 218, causing blade 218 to slide over the edge of blade 220. in order to cut the tape F. This tape F extends from the bar 56 to the reel and therefore is placed between the blades 218 and 220.
A coil spring 217 attached to the shaft 222 adjacent to the side plate 128 has one end thereof attached to said side plate and its other end attached to a collar 215 which is attached to said shaft to rotate it clockwise. counterclockwise after finger 224 has passed pin 226 to thereby return blade 220 to its original position. A dowel 221 attached to the right end of shaft 222 (see Fig. 1) engages a cross bar 151 to limit rotation of shaft 222 counterclockwise.
A sharp knife blade 228 is provided to cut the adhesive strip T1 by manual actuation of this blade. The knife 228 is attached to a crossbar 230 and tilts downward and rearward thereof. The bar 230 is attached at its ends to the upper ends of arms 232 and 234 which are journaled at their lower ends to the tube 106. Coil springs 236 and 238 are carried by the tube 106 and are adjacent to the arms 232 and 234 respectively, these springs urging said arms in the direction of clockwise as seen in FIG. 2 to press the knife 228 against a guard surface 240.
This guard surface, which has the function of masking the knife 228 in order to prevent the operator from accidentally cutting the strip T 1 and also to protect this knife, is mounted on the plates 103 and fixed between them.
When the crew 32 is in the position 113a, the bar 230 is lowered manually to press the tip of the knife 228 against the surface of the strip T1 in order to pierce this strip. Once the tip of the knife 228 has penetrated the strip T1, a slight rotation of the reel wound by means of the handwheel 23 pulls this strip past said knife and causes the strip to be severed.
After the insulating tape I, the tape F and the tape T1 have been cut, the operator cuts the tape T2, for example by means of a knife or scissors. However, it is obvious that means could be provided on the machine to cut the strip T2. For example, a knife or blades similar to those described above could be placed on the crew 32 to cut the strip T2.
The machine described operates as follows When the crew 32 is in the position 113a, the shaft 26 carrying the core C is inserted between the pins 17 and 22. The crew 32 is then pivoted forward in the position 113b and the tape F as well as the insulating tape I are attached to the core C and the pedal 18 is lowered to rotate the shaft 26 in order to wind a coil on the core C. After the coil has been formed, the crew 32 is pivoted rearwardly until the tubular member 100 presses the strip T1 into contact with the periphery of said reel (position 113c and 140e Figs. 3 and 6). During this last movement, the blades 210 and 214 cut the insulating tape I.
The crew 32 is kept fixed in the position shown in FIG. 6 and the shaft 26 is rotated about 270 to wrap a partial turn of the strip T1 around said reel. When this operation is completed, the crew 32 is pivoted rearward to position 113a. During this last movement, the crew passes through positions 113d, e and f, and 140d, e and f, which correspond to FIGS. 7, 8 and 9 respectively. At positions 113d, 140d (Fig. 7), tubular member 126 presses strip T2 against the periphery of the spool.
While crew 32 moves from this last-
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nth position at position 113f, 140f, the strips T1 and T2 are pulled along the conductive tape F extending from the spool (positions 113e, 140e, fig. 8) and as the crew 32 approaches positions 113f, 140f (fig. 9) the blades 218 and 220 cut the tape F.
When the crew 32 is in the 113f position, the knife 228 is tilted down to pierce the strip T1 and the shaft 26 is rotated approximately 90.1 to pull the strip T1 past the knife 228 in view. to cut this strip a short distance in front of the end of the strip F and also to bend the section of strip T2 extending from the periphery of the coil to the conductor between said coil and the conductor. The operator then cuts the strip T2 and oscillates the crew 32 backwards to the starting position 113a and removes the shaft 26 as well as the finished reel.