CH674979A5 - - Google Patents
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- H02K15/10—Applying solid insulation to windings, stators or rotors
- H02K15/105—Applying solid insulation to windings, stators or rotors to the windings
Description
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Description
La présente invention concerne un dispositif pour enrouler un ruban sur un objet allongé.
Des dispositifs automatiques d'enroulement de ruban sont utilisés pour enrouler des rubans d'isolation autour de conducteurs électriques, tels que des bobines de stator d'un générateur à turbine, comme décrit dans la demande de brevet japonais (Kokai) No 48-41054 et la publication de brevet japonais (Kokoku) No 53-14723. Les dispositifs d'enroulement de ruban décrits dans ces documents ont un châssis support entraîné le long d'un objet autour duquel le ruban doit être enroulé, et un anneau rotatif agencé sur le cadre support et alimentant l'objet en ruban d'isolation. Toutefois, les dispositifs d'enroulement de ruban décrits dans ces documents ne présentent aucun moyen de . raccordement des extrémités du ruban. En conséquence, lorsqu'une bobine de ruban est épuisée, il faut arrêter le dispositif d'enroulement de ruban et mettre en place manuellement une nouvelle bobine de ruban, ce qui implique un important recours à la main d'œuvre.
La présente invention a pour but d'automatiser l'alimentation en bobines de ruban et le raccordement des extrémités du ruban et de réduire l'apport de main d'œuvre nécessaire pour faire fonctionner un dispositif d'enroulement de ruban.
A cet effet, le dispositif selon l'invention est tel que spécifié dans la revendication 1.
L'invention concerne également un procédé de mise en action du dispositif sus-mentionné. Ce procédé est tel que spécifié dans la revendication 9.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre d'une forme d'exécution particulière du dispositif selon l'invention, faite à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
la fig. 1 est une vue de face en coupe partielle, des parties principales d'un dispositif d'enroulement de ruban selon ladite forme d'exécution, selon la ligne de coupe l-l de la fig. 2;
la fig. 2 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle, le long de la ligne de coupe ll-ll de la fig. 1 avec omission de certaines parties;
la fig. 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, montrant l'agencement et la disposition d'un premier ou d'un second galet de guidage;
la fig. 4 est une vue en coupe à plus grande échelle montrant l'agencement et le montage d'un troisième galet de guidage et d'un galet dériveur;
la fig. 5 est une vue de face agrandie d'un alimen-tateur en adhésif;
la fig. 6 est une vue observée selon la ligne VIVI de la figure 5;
la fig. 7 est une vue en coupe le long de la ligne VII—VII de la fig. 5;
la fig. 8 est une vue de face agrandie d'une partie de Palimentateur en adhésif montré à la fig. 5;
la fig. 9 est une vue de face agrandie d'un alimen-tateur en ruban;
la fig. 10 est une vue agrandie prise selon la ligne X-X de la fig. 9;
la fig. 11 est une vue de face agrandie de l'extrémité inférieure de l'alimentateur en ruban représenté à la fig. 1 ainsi que des parties l'avoisinant;
la fig. 12 est une vue partielle agrandie du porte-ruban, prise le long de la ligne XII—XII de la fig. 1 et la fig. 13 est une vue en coupe partielle d'une deuxième forme d'exécution de l'invention.
En se référant à la fig. 1, on voit qu'une barre conductrice électrique 20, telle qu'une bobine à demi-tour d'enroulement d'un générateur à bobines, est fixée sur une table fixe (non représentée). Un châssis 22 est fixé sur un véhicule mobile (non représenté) qui se déplace le long de la barre 20. Le châssis 22 présente une ouverture circulaire 24 et quatre galets 26 sont portés par le cadre entourant l'ouverture 24 de manière à pouvoir tourner sur le châssis 22. Un anneau rotatif 28 ayant une ouverture circulaire 30 est porté par les galets 26, de manière à pouvoir tourner, comme représenté aux figures 1 et 2.
Un anneau cranté 32 est fixé sur un côté de l'anneau rotatif 28. Un moteur principal 34 avec un pignon d'entraînement 36 est fixé sur le châssis 22 de sorte que le pignon d'entraînement 36 peut entraîner l'anneau 32 en faisant ainsi tourner l'anneau rotatif 28.
L'anneau rotatif 28 présente un grand nombre de galets périphériques 38 qui peuvent tourner autour d'arbres 40 fixés à intervalle régulier sur un côté de l'anneau rotatif 28, à savoir le côté opposé à celui sur lequel se trouve l'anneau 32. Une plaque d'anneau 42 est fixée sur les arbres 40 de façon à faciliter l'enroulement d'un ruban d'isolation 44 autour des galets périphériques 38 en formant un rouleau de ruban d'isolation 44.
En se référant aux figures 1 et 3, on voit que deux tiges 46 et 48 sont fixées sur l'anneau rotatif 28 en s'avançant dans l'ouverture 30 de l'anneau rotatif 28. Deux galets de guidage 50 et 52 sont montés de manière rotative sur des arbres respectifs 51, 52 aux extrémités 54 et 56 des tiges respectives 46 et 48.
En se référant aux figures 1 et 4, on voit qu'une troisième tige 58 est fixée sur l'anneau rotatif 28 en s'avançant dans l'ouverture 30 de l'anneau rotatif 28. La troisième tige 58 présente une broche 60 à une extrémité 62 et un troisième galet de guidage 64 ainsi qu'un levier oscillant 66 sont disposés de manière à pouvoir tourner indépendamment autour de la broche 60. Le levier oscillant 66 a deux extrémités 68 et 70 placées sur les côtés opposés de la broche 60. Un galet de dérivation 72 est fixé de manière rotative sur une broche 73 à une extrémité 68 du levier oscillant 66 et un appendice 74 est fixé à l'autre extrémité 70 du levier oscillant 66. Le levier oscillant 66 oscille en fonction de la tension du ruban d'isolation 44A sous l'action d'un ressort (non représenté). Le mouvement de l'appendice 74 est détecté par un détecteur (non représenté).
L'extrémité intérieure du rouleau de ruban d'isolation 44A sur les galets périphériques 38 est guidée à travers un espace ménagé entre deux galets périphériques adjacents 38 et entre ensuite en contact tangentiel avec le troisième galet de guidage 64, le
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galet de dérivation 72, le deuxième galet de guidage 52 et le premier galet de guidage 50, dans cet ordre. Le ruban d'isolation 44A est ensuite dirigé vers la barre conductrice électrique 20, afin d'être enroulé.
En se référant à la fig. 1, on voit qu'un patin de tension 76 qui est pressé par un premier vérin pneumatique 78 contre la partie extérieure de la couche de ruban d'isolation 44 sur l'anneau rotatif 28, est fixé sur le châssis 22. Le patin de tension 76 augmente la tension sur le ruban d'isolation 44, autour de l'anneau rotatif 28, par suite du frottement entre le patin de tension 76 et le ruban 44. La tension est réglée en fonction de la détection du déplacement de l'appendice 74 sur le levier oscillant 66. Un détecteur d'épaisseur 80 est fixé au patin de tension 76 et il peut détecter l'épaisseur du rouleau de ruban d'isolation 44 sur l'anneau rotatif 28.
Un alimentateur en adhésif 90, permettant d'alimenter l'extrémité extérieure 44B du ruban d'isolation 44 en une quantité désirée d'adhésif, est fixé sur le châssis 22.
L'alimentateur en adhésif 90 est agencé comme représenté aux figures 5, 6, 7 et 8. Un ruban adhésif 92, consistant en un ruban 94 et une couche d'adhésif 96 collée sur une surface du ruban 94, est enroulé sur une bobine 98.
La bobine 98 est supportée de manière rotative sur un dispositif d'application sous pression d'adhésif 100 qui est muni d'un sabot presseur 102. Le dispositif d'application sous pression 100 peut être déplacé par un second vérin pneumatique 104 de façon à appliquer sous pression ou à rétracter le ruban adhésif 94 avec le sabot de pressage 102 disposé perpendiculairement en s'appuyant sur la surface extérieure du ruban d'isolation 44 sur l'anneau rotatif 28 ou en s'éloignant de cette surface.
Lorsque le sabot de pressage 102 appuie sur le ruban adhésif 92, l'adhésif 96 se colle sur la surface extérieure du ruban d'isolation 44, sur l'anneau rotatif 28, alors que le ruban 94 s'enroule sur une bobine 106.
Le dispositif d'application sous pression d'adhésif 100 présente un bras 108 sur lequel sont disposés de manière rotative la bobine 106, un premier engrenage 110, ainsi que le second engrenage 112 et le troisième engrenage 114 sont raccordés entre eux. Le premier engrenage 110 et le second engrenage 112 sont en prise mutuelle.
Lorsque l'épaisseur du rouleau de ruban 44 sur l'anneau rotatif 28, telle que détectée par le détecteur d'épaisseur 80, est inférieure à une valeur donnée, le second vérin pneumatique 104 est actionné de manière à appuyer le dispositif d'application d'adhésif 100 sur l'anneau rotatif 28. En même temps, le troisième engrenage 114 et l'anneau cranté 32 viennent en prise mutuelle et la bobine 106 commence à enrouler le ruban 94.
Lorsqu'une quantité désirée d'adhésif 96 est collée sur la bande d'isolation 44, l'applicateur d'adhésif 100 est rétracté en s'éloignant de l'anneau rotatif 28, au moyen du deuxième vérin pneumatique 104, le troisième engrenage 114 se sépare de l'anneau cranté 32. Alors, la bobine 106 s'arrête.
En se référant aux figures 1, 9, 10 et 11, on voit qu'un alimentateur en ruban 140 est fixé sur le châssis 22. L'alimentateur en ruban 140 est agencé comme représenté aux figures 9 et 10. Un support 142 est fixé sur le châssis 22.
Un arbre oscillant 144 est fixé de manière pivotante sur le support 142 et un arbre rotatif 146 est fixé coaxialement de manière pivotante sur l'arbre oscillant 144. Une paire de plaques de guidage 148 et un guide de ruban 150 sont fixés sur l'arbre oscillant 144 de façon à guider le ruban d'isolation 44C, provenant d'un support de ruban 152 (décrit ci-dessous) en direction de l'anneau rotatif 28, à travers un intervalle de guidage 153, comme représenté aux figures 9 et 11. Un galet d'entraînement de ruban 154 est disposé de manière rotative entre les deux plaques de guidage 148 autour de l'arbre oscillant 144. Un engrenage entraîné 156 est fixé à une extrémité de l'arbre rotatif 146. Un moteur d'alimen-tateur 158, avec un engrenage 160, est fixé à l'une des plaques de guidage 148 et l'engrenage d'entraînement 160 entraîne l'engrenage entraîné 156 par l'intermédiaire d'un engrenage intermédiaire 162.
Un troisième vérin pneumatique 164 est fixé sur les plaques de guidage 148. Le vérin 164 déplace une pièce 166, ayant la forme d'un L, qui est muni d'un galet entraîné 168 de façon à l'appuyer sur le galet d'entraînement de ruban 154 ou de l'éloigner de ce dernier.
Le ruban d'isolation 44C est inséré entre le galet d'entraînement de ruban 154 et le galet entraîné 168 puis dirigé vers le guide de ruban 148.
Lorsque l'alimentateur en ruban 140 est mis en action, le troisième vérin pneumatique 164 est actionné de façon à entraîner la pièce 166 en forme de L et le galet entraîné 168 est pressé contre le galet d'entraînement de ruban 154. En même temps, le moteur d'alimentateur 158 est alimenté de façon à faire tourner l'engrenage d'entraînement 160 puis l'engrenage intermédiaire 162, l'engrenage entraîné 156 et le galet d'entraînement de ruban 154. Le ruban d'isolation 44C est entraîné entre le galet d'entraînement de ruban 154 et le galet entraîné 168.
Lorsque l'on arrête l'alimentateur en ruban 140, le troisième vérin pneumatique 164 est mis en action de façon à pousser la pièce 166 en forme de L de sorte que le galet entraîné 168 se sépare du ruban d'isolation 44C. En même temps, on arrête le moteur d'alimentateur 158 et l'alimentation en ruban d'isolation 44C cesse.
Les plaques de guidage 148 présenterait un détecteur de ruban 170 à leurs extrémités inférieures 172 et un autre détecteur de ruban 174 légèrement au dessus de l'extrémité inférieure.
Lorsqu'il n'y a pas de ruban d'isolation 44C au niveau du détecteur de ruban 174, l'alimentateur en ruban 140 est enclenché de façon à effectuer l'alimentation en ruban d'isolation 44C. Lorsque le ruban d'isolation 44C arrive à l'extrémité inférieure 172 des plaques de guidage 148, l'alimentateur en ruban 140 est arrêté dans l'attente d'un autre signal d'alimentation d'un nouveau ruban en direction de l'anneau rotatif 28.
Les plaques de guidage 148 et le guide de ruban 150 basculent avec l'arbre oscillant 144 selon les changements d'épaisseur du rouleau de ruban d'isolation sur l'anneau rotatif 28, de sorte que le ruban
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d'isolation 44C sort du guide de ruban 150, en direction de l'anneau rotatif 28, de façon régulière quelle que soit l'épaisseur du rouleau de ruban d'isolation 44.
En se référant aux figures 1 et 12, on voit que le support de ruban 152 est fixé sur le châssis 22 de façon à porter des bobines de réserve de ruban 44D en vue de l'alimentation en série de l'alimentateur de bande 140.
Le porte-ruban 152 est muni d'un récipient de ruban 190 qui peut contenir une pluralité de bobines de ruban d'isolation 44D, disposées coaxialement et séparées les unes des autres par des plaques de séparation 192. Les deux extrémités du récipient de ruban 180 consistent en plaques d'extrémités parallèles 194 qui sont reliées par une pluralité d'arbres de support de galets parallèles 196. Des galets de support rotatif 198 sont disposés autour des arbres 196 et les galets supports 198 portent les bobines de ruban d'isolation 44D. Deux arbres coulissants 200, parallèles aux arbres de support de galets 196, relient les plaques d'extrémités 194. Les arbres coulissants 200 pénètrent librement dans des trous 202 ménagés dans des supports 204 qui sont fixés sur le châssis 22. Un arbre fileté 206, qui est également parallèle aux arbres de support de galets 196, relie les plaques d'extrémités 194. L'arbre fileté 206 pénètre sans serrer dans deux trous 208 percés dans deux appendices 210 du châssis 22. Une poulie filetée 212, présentant un trou fileté, est en prise avec l'arbre fileté 206 entre les deux appendices 210.
La poulie filetée 212 est entraînée par une poulie d'entraînement 214, au moyen d'une courroie sans fin 216. La poulie d'entraînement 214 est directement entraînée par un moteur 218 qui est fixé sur le châssis 22.
Lorsque le moteur 218 est mis en route, la poulie d'entraînement 214 tourne, de même que la poulie filetée 212, l'arbre fileté 206 est entraîné dans la direction axiale et l'ensemble du récipient de ruban 190 est déplacé dans la direction de l'axe des bobines de ruban d'isolation 44D.
On va maintenant décrire ci-dessous le fonctionnement du dispositif d'enroulement de ruban. La barre conductrice électrique 20 est fixée sur une table fixe.
Des rubans d'isolation 44 sont enroulés en série autour de l'anneau rotatif 28 jusqu'à une épaisseur appropriée du rouleau de ruban 44. Ensuite, la partie intérieure du ruban 44A est tirée, à travers un intervalle, entre deux galets périphériques adjacents 38 vers une extrémité de la barre conductrice 20, par l'intermédiaire du troisième galet de guidage 64, du galet de dérive 72 du second galet de guidage 52 et du premier galet de guidage 50.
On met alors en marche le moteur principal 34, l'anneau rotatif 28 tourne autour de la barre conductrice 20 et le ruban 44A est enroulé autour de la barre 20. En même temps, le châssis 22 est déplacé le long de la barre conductrice 20 de sorte que le ruban 44A est enroulé en hélice.
La tension du ruban 44 et 44A est réglée par le patin de tension 76 en fonction du mouvement du levier oscillant 66.
Lorsque l'épaisseur du rouleau de ruban d'isolation 44 sur l'anneau rotatif 28, détectée par le détecteur d'épaisseur 80 devient inférieure à une valeur prédéterminée, l'opération de raccordement de ruban est démarrée automatique alors que l'opération d'enroulement du rouleau 44A autour de la barre 20 continue, de la manière suivante. Lorsque l'épaisseur accumulée du ruban 44 sur l'anneau rotatif 28 devient inférieure à une valeur prédéterminée, l'alimentateur en adhésif 90 commence à fonctionner et la quantité désirée d'adhésif 96 est appliquée sur le ruban d'isolation 44 au voisinage de l'extrémité extérieure 44B du ruban 44.
Alors, l'alimentateur en ruban 140 commence à fonctionner et un nouveau ruban d'isolation 44C, provenant de l'alimentateur en ruban 140 est raccordé, au moyen de l'adhésif 96 à la bobine de ruban sur l'anneau rotatif et le nouveau ruban alimente l'anneau rotatif 28 jusqu'à ce que l'ensemble de la bobine unique de ruban 44D dans le récipient de ruban 190 soit consommé. Lorsque la bobine de ruban 44D est consommé, le détecteur de ruban 174 détecte l'absence de ruban 44C et l'alimentateur en ruban 140 s'arrête de fonctionner. Alors, le porte-ruban 152 commence à fonctionner de sorte que le ruban sur bobine suivrait 44D est déplacé vers une position dans laquelle il est prêt à être introduit pour l'alimentation. Lorsque le récipient de rubans 190 a déplacé une bobine de la largeur du ruban, il s'arrête. Alors, le ruban 44C provenant d'une nouvelle bobine est guidé à travers l'alimentateur en ruban 140 jusqu'à ce que l'extrémité du ruban 44C descende jusqu'à l'extrémité inférieure 172 des plaques de guidage 148. Lorsque le détecteur de ruban 170 à l'extrémité inférieure 172 des plaques de guidage 148 détecte le ruban 44C, l'alimentateur en ruban 140 s'arrête jusqu'à ce qu'un autre signal de commande vienne du détecteur d'épaisseur 80 en demandant une autre bobine de ruban.
L'opération d'enroulement 44A autour de la barre 20 continue automatiquement quel que soit l'état de l'alimentateur en adhésif 90, de l'alimentateur en ruban 140 ou du support de ruban 152. Ainsi, le dispositif d'enroulement de ruban selon la présente invention permet de gagner du temps et d'économiser sur les frais de main d'œuvre pour le raccordement des rubans.
Conformément à la seconde forme d'exécution illustrée à la fig. 13, chacun des axes de galets périphériques 540 est assez long pour maintenir deux galets périphériques 538 et 539 disposés en série et une plaque d'anneau de séparation 600 similaire à la plaque d'anneau 42 est fixée aux arbres de galets périphériques 540 entre les galets périphériques 538 et 539 parallèles à la plaque d'anneau 42. Deux rouleaux de ruban d'isolation 44 sont enroulés autour des galets périphériques 538 et 539. Deux rubans 44 sont simultanément enroulés sur la barre conductrice 20 avec deux alimentateurs en adhésif 90, deux alimentateurs en ruban 140 et deux porte-rubans 152, ce qui augmentent le rendement du dispositif d'enroulement de ruban.
L'adhésif 96 est appliqué sur le ruban d'isolation 44 sous forme d'un ruban adhésif 92 avec un ruban 94 conformément à la forme d'exécution décrite ci-dessus.
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Toutefois, l'adhésif pourrait être appliqué sous forme d'une pâte ou bien éjecté sur le ruban d'isolation 44, conformément à d'autres formes d'exécution.
Claims (12)
1. Dispositif pour enrouler un ruban sur un objet allongé, comprenant un châssis apte à être entraîné le long de l'objet autour duquel le ruban doit être enroulé, un anneau rotatif entourant cet objet et agencé de manière à tourner sur le châssis et à porter un rouleau de ruban et des moyens pour faire tourner l'anneau autour de l'objet, afin d'enrouler le ruban, prélevé à l'intérieur du rouleau, autour de l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour détecter l'épaisseur du rouleau de ruban (44) disposé sur l'anneau rotatif (28), un alimentateur en adhésif (90) pour appliquer une certaine quantité d'adhésif sur la surface extérieure du rouleau de ruban (44) lorsque l'épaisseur ainsi détectée est inférieure à une valeur déterminée, et des moyens pour alimenter en ruban la surface extérieure du rouleau (44), le ruban additionnel étant fixé sur cette surface par l'adhésif.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un support de ruban (152) fixé sur le châssis (22), de façon à porter une pluralité de bobines de réserve de ruban (44D) pour l'alimentation en série d'un alimentateur en ruban (140).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'alimentateur en adhésif (90) porte un ruban adhésif (92) constitué d'un ruban (94) et d'une couche d'adhésif (96), des moyens pour presser le ruban adhésif (92) contre le rouleau de ruban (44), de façon que l'adhésif (96) adhère au rouleau de ruban (44), et des moyens pour séparer par enroulement le ruban (94) de l'adhésif (96).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'enroulement du ruban (94) comprennent une bobine (106), sur laquelle est enroulé le ruban (94), et des moyens pour entraîner la bobine seulement si le ruban adhésif (92) est pressé contre le rouleau de ruban (44).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'alimentateur en ruban (140) est muni d'un moteur (158), d'un galet d'entraînement (154) qui est entraîné par le moteur (158), d'un galet entraîné (168) qui est pressé vers le galet d'entraînement (154), le ruban (44C) étant inséré entre le galet d'entraînement (154) et le galet entraîné (168), de façon à entraîner le ruban, et de moyens pour presser sélectivement le galet entraîné (168) vers le galet d'entraînement (154).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'anneau rotatif (28) a une pluralité de galets de guidage (50, 52, 64) pour guider le ruban (44A) vers l'objet, et un levier oscillant (66) avec un galet oscillant (72) qui est en contact avec le ruban (44A) et oscille selon la tension du ruban.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un patin de tension (76) est fixé sur le châssis (22) pour régler la tension du ruban (44) par force de frottement.
8. Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'anneau rotatif (28) comprend une pluralité de galets périphériques (38) autour desquels est enroulé le ruban (44) et qui sont disposés avec des espaces permettant le passage du ruban.
9. Procédé de mise en action du dispositif selon la revendication 1, pour enrouler un ruban autour d'un objet, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes:
a) faire venir le ruban autour de l'objet à partir d'une extrémité intérieure d'un rouleau de ruban sur un anneau rotatif apte à tourner de manière continue autour de l'objet;
b) détecter l'épaisseur du rouleau de ruban sur l'anneau rotatif;
c) alimenter le ruban en une certaine quantité d'adhésif, lorsque l'épaisseur du rouleau de ruban, sur l'anneau rotatif, devient inférieure à une valeur déterminée; et d) alimenter ensuite la partie extérieure du rouleau de ruban en ruban provenant d'une nouvelle bobine.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les opérations suivantes:
e) maintenir une pluralité de bobines de réserve du ruban; et f) répéter les opérations b) à d) de manière à alimenter le rouleau de ruban par les bobines de réserve de ruban d'isolation, les unes après les autres.
11. Procédé selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à faire varier la tension du ruban par application d'une pression d'un patin de tension sur le ruban.
12. Procédé selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que l'opération d'alimentation en adhésif comprend l'application sous pression d'un ruban adhésif constitué d'un ruban et d'une couche d'adhésif, sur le rouleau de ruban disposé sur l'anneau rotatif.
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