FR2514211A1 - Appareil de bobinage de stators - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE BOBINAGE DE STATORS. CET APPAREIL COMPORTE UN ORGANE DE BOBINAGE14 POUVANT AVOIR UN DEPLACEMENT ALTERNATIF, UN ORGANE ANNULAIRE FIXE24 PORTANT UNE PISTE CIRCULAIRE, UN ORGANE ROTATIF28 DONT UNE PARTIE, EN CONTACT AVEC LA PISTE, ROULE SUR CETTE DERNIERE, DES MOYENS POUR FAIRE ROULER L'ORGANE28 SUR LA PISTE ET DES MOYENS DE LIAISON42, 44, 48, 50P, 52, 54, 56 RELIANT L'ORGANE28 A L'ORGANE DE BOBINAGE14 DE MANIERE A ENTRAINER CE DERNIER EN DEPLACEMENT ALTERNATIF SUIVANT UNE PREMIERE DIRECTION EN REPONSE AU ROULEMENT DE L'ORGANE28 SUR LADITE PISTE. APPLICATION NOTAMMENT AUX BOBINAGES DES ENROULEMENTS STATORIQUES DE POLES DE CHAMP INTERNES DE MOTEURS ELECTRIQUES.

Description

1. La présente invention concerne un appareil servant, d'une manière

générale,à former cles enroulements

de conducteursélectriques et plus particulièrement un ap-

pareil servant à former des enroulements sur les pôles de champ internes de stators pour des moteurs électriques et dl

autres machines électriques Par exemple l'appareil sui-

vant la présente invention est particulièrement utile en liaison avec le bobinage à grande vitesse de stators de

petits moteurs électriques bipolaires.

Comme cela est connu d'une manière générale, les stators des moteurs électriques et d'autres machines

électriques comportent au moins deux pôles de champ inter-

nes, qui s'étendent parallèlement à l'arbre du moteur et sur des côtés opposés de ce dernier et sur lesquels des

enroulements de conducteurs'électriques doivent être for-

més L'élément formant le stator peut être constitué par un empilement lamellaire de plaques de noyau, dont on peut

modifier le nombre pour faire varier de ce fait la dimen-

sion axiale du stator Les enroulements des conducteurs

électriques sur chaque pôle de champ sont en général cons-

titués de sections rectilignes effectivement parallèles, qui s'étendent suivant une direction parallèle à l'arbre du moteur et par conséquent suivant la direction axiale

de l'empilement lamellaire, et de deux boucles d'extré-

mité incurvées qui sont formées aux extrémités de l'empi-

lement lamellaire Comme cela est également connu, la for-

mation des enroulements peut être réalisée à l'aide d'un organe ou d'un dispositif de guidage comportant une têtede bobinage délivrant le fil et qui est déplacée suivant une trajectoire de forme générale rectangulaire, de manière à bobiner les conducteurs électriques selon la configuration requise sur le stator Cette trajectoire rectangulaire de

déplacement peut être obtenue par application séquentiel-

le d'un mouvement de rotation ou d'une oscillation et d'

un mouvement alternatif linéaire à là tête de bobinage.

Plus particulièrement, dans un appareil de bobi-

nage à grande vitesse actuellement connu le dispositif de guidage du fil comporte un arbre tubulaire portant, sur 1 '

une de ces extrémités, plusieurs petits tubes répartis ra-

dialement et servant à guider et à porter les fils desti- nés à former les enroulements Il est prévu un dispositif d'entraînement aui est actionné de manière à déplacer la tête de bobinage dispensant le fil, suivant un trajet de forme générale rectangulaire de manière à enrouler le fil suivant la configuration requise sur le stator Ainsi, le dispositif de guidage du fil 'effectue en général deux

déplacements alternatifs combinés: une avance longitudi-

nale réglable servant à entraîner la tête de bobinage

suivant un déplacement linéaire alternatif, et un dépla-

cement angulaire servant à produire le déplacement de ro-

tation ou le déplacement oscillatoire requis A ce sujet, étant donné que l'axe ou la dimension longitudinale du

stator peut être modifié en fonction du nombre des pla-

ques de noyau qui sont utilisées pour former l'empile-

ment lamellaire, il est souhaitable de prévoir un régla-

gle de l'amplitude ou de la course du déplacement longi-

tudinal du dispositif de guidage du fil.

Dans l'appareil connu de bobinage de stators de l'art antérieur, le déplacement longitudinal alternatif du dispositif de guidage du fil est obtenu à l'aide d'un

dispositif à bielleimanivelle servanta commander un cou-

lisseau, ou bien à l'aide d'un dispositif à manivelle et à coulisse rainurée Dans de tels systèmes connus, il se présente des problèmes en ce qui concerne le réglage de la course de déplacement alternatif, par le fait que le joint extérieur de la manivelle doit être déplacé, ce qui est une

opération qui n'est possible que lorsque l'appareil est ren-

du inopérant,ce qui en outre est très complexe En outre, il se pose des problèmes du point de vue de l'équilibrage

des différents composants, compte-tenu de la vitesse de tra-

vail élevéedésirée En outre il se présente également les inconvénients et les problèmes liés aux dimensions et aux poids considérables intervenants, en particulier dans le

cas des systèmes du type à manivelle et à coulissefendue.

En outre les systèmes du type à bielle/manivelle ne four-

nissent pas un déplacement à variation sinusoïdale préci-

se du dispositif de guidage du fil, et par conséquent il

est difficile d'obtenir le synchronisme avec le déplace-

ment angulaire alternatif Le système du type à manivel-

le et à coulisse fendue présente également des inconvé-

nients ou pose des problèmes en rapport avec la durée de vie de travail et la fiabilité de la coulisse fendue en

raison de la vitesse élevée avec laquelle le patin glis-

se dans la coulisse fendue orientée transversalement,

et de la longuecourse du patin lui-même.

La présente invention élimine les inconvénients mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres inconvénients de

l'art antérieur en fournissant un mécanisme servant à com-

mander le déplacement alternatif longitudinal du disposi-

tif de guidage du fil, d'une manière extrêmement efficace et équilibrée, et en fournissant également la possibilité de réalisation de réglages de la course même lorsque le dispositif est en cours de fonctionnement En outre dans le cas de la présente invention,-il se produit une usure

pratiquement négligeable Conformément à la présente in-

vention, il est prévu un appareil de bobinage de stators,

qui comporte un organe de bobinage à déplacement alterna-

tif portant un matériau d'approvisionnement devant être

bobiné sur le stator, ledit organe de bobinage étant dé-

placé au moins longitudinalement suivant une première di-

rection Il est également prévu un organe annulaire fixe possédant une piste circulaire intérieure définie le long du pourtour intérieur de l'organe annulaire, et qui est apte à être monté de façon fixe parrapport au stator et il est prévu un organe rotatif comportant une partie, contactant la piste circulaire -et aui est monté de manière à avoir

un mouvement de roulement le long de cette piste circulai-

re intérieure Cette partie, contactant la piste, de l'or-

gane rotatif possède un diamètre qui est égal essentielle-

ment au demi-diamètre de la piste circulaire intérieure.

Il est prévu des moyens de déplacement servant à faire rou-

ler la partie, contactant la piste, de l'organe rotatif le long de la piste circulaire intérieure, et des moyens de

liaison pour raccorder l'organe rotatif à l'organe de bo-

-binage Les moyens de liaison sont raccordés à l'organe rotatif de manièreà pouvoir être entraînés en rotation autour d'un axe en étant alignés avec un point situé sur le pourtour de la partie contactant la piste circulaire, et à l'organe de bobinage de manière que ce dernier soit entraîné à force selon un déplacement alternatif suivant

la première direction par les moyens de liaison en répon-

se au roulement de la partie, contactant la piste, le long de la piste circulaire intérieure De cette manière le

déplacement longitudinal ou alternatif de l'organe de bo-

binage est obtenu lorsque l'organe rotatif se déplace en

roulant sur la piste circulaire de l'organe annulaire fixe -

Conformément à la forme de réalisation préférée

de la présente invention il est également-prévu un méca-

nisme de réglage servant à régler l'amplitude ou la cour-

se du mouvement alternatif dellorgane de bobinage Le mé-

canisme de réglage comporte des moyens de support, avec possibilité de rotation, des moyens de liaison de manière à ce que ces derniers puissent tourner autour d'un pivot situé entre leurs extrémités, qui sont reliées à l'qrgane

rotatif et à l'organe de bobinaae,et des moyens pour ré-

gler la position du pivot par-rapport-à l'organe rotatif

suivant une direction dans son ensemble perpendiculai-

re à l'axe du mouvement de rotation De cette manière la course de déplacement alternatif de l'organe de bobinage dépendra de la distance entre l'organe annulaire et le

pivot des moyens de liaison, et de la distance entre le pi-

vot et l'organe de bobinage De préférence les moyens de liaison sont portés, avec possibilité de rotation, par un élément en forme de patin, qui est déplaçable suivant une direction transversale par rapport à l'axe du mouvement de rotation, de manière à permettre le réglage de la position

du pivot par rapport à l'organe annulaire fixe De préf é-

rence, le réglage de l'élément en forme de patin peut être

réalisé même pendant le fonctionnement de l'appareil d'en-

roulement.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description donnée

ci-après prise en référence aux dessins annexés illustrant des formes de réalisation préférées de l'invention et sur lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective

d'un mode de travail traditionnel d'un dispositif de gui-

dage de fil et son déplacement relatif par rapport à un stator; lesfigures 2 a et 2 b montrent le fonctionnement cinématique du dispositif selon la présente invention

pour la commande du déplacement longitudinal d'un dispo-

sitif de guidage du fil;

la fiaure 3 représente schématiquement l'appa-

reil conforme à la présente invention et représente éga-

lement un mécanisme servant au réglage de l'amplitude de

la course longitudinale impartie au dispositif de guida-

ge du fil; et la figure 4 est une vue en élévation latérale en coupe d'un appareil servant à réaliser des enroulements

de stators, selon la présente invention, montrant une for-

me de réalisation possible de la représentation schémati-

que dispositif indiquée sur la figure 3.

On va décrire ci-après de façon détaillée la

forme de réalisation préférée de l'invention.

En se référant maintenant aux dessins, sur

lesquels des chiffres de référence identiques sont uti-

lisés pour désigner des éléments identiques, on a repré-

senté sur la figure 1 un stator classique 10 qui peut être constitué de plusieurs plaquesde noyau 11 possédant un profil prédéterminé constant et qui sont disposées selon un empilement lamellaire possédant une dimension axiale D On notera qu'il est possible de modifier la

longueur axiale ou longitudinale du stator 10, dans cer-

taines limites, en modifiant le nombre des plaques de noyau 11 utilisées pour former l'empilement Le stator représenté sur la figure 1 comporte deux pôles de

champ intérieurs 12 a, 12 b, sur chacun desquels un enrou-

lement d'un conducteur ou d'un fil électrique doit être formé Les pôles de champ 12 a, 12 b s'étendent suivant la direction longitudinale, c'està-dire suivant une direction qui est parallèle à l'axe de l'arbre ou de l'induit du moteur devant être placé à l'intérieur du stator 10 Bien que le stator 10 représenté sur la fi gure 1 soit un stator bipolaire (c'està-dire un stator possédant deux pôles de champ internes 12 a, 12 b), on

notera que l'appareil de bobinage selon la présente in-

vention pourrait être également utilisé en liaison avec

d'autres types de stators possédant un nombre plus éle-

vé de pales de champ internes, moyennant la mise en

oeuvre de modifications appropriées connues dans la tech-

nique. Comme cela est usuel le bobinage des conducteurs électriques autour des pièces de champ internes 12 a, 12 b est réalisé à l'aide d'un dispositif 14 de guidage du fil, qui est constitué par exemple par un barreau tubulaire 16

dont une extrémité porte une tête à bobinage 18 compor-

tant deux tubes de guidage radiaux 20 à partir desquels les fils 22 servant à former les enroulements autour de chacun des pôles de champ internes, 12 a, 12 b peuvent

être délivrés Les fils 22 sont envoyés au barreau tu-

bulaire 16 à partir d'une source appropriée (non repré-

sentée) puis sont guidés vers et à travers-les tubes de guidage radiaux 20, comme cela est bien connu Le dispositif 14 de guidage du fil est agencé de telle ma-

nière que le barreau tubulaire 16 s'étend suivant une di-

rection générale axiale parallèle à l'axe du stator 10.

Afin de réaliser les enroulements des conduc-

teurs ou des fils électriques;autour des pôles de champ internes 12 a, 12 b, le dispositif 14 de guidage du fil doit être apte à fonctionner de manière à avoir à la fois un déplacement longitudinal alternatif ou de vaet-vient

repéré par la flèche double FL le long de l'axe du bar-

reau tubulaire 16, et un déplacement ou une oscillation

angulaire alternative repérée par la flèche double FA.

Plus particulièrement, dans le but de bobiner des fils 22 autour des pièces de champ 12 a, 12 b, le dispositif 14 de guidage du fil est au départ orienté angulairement de manière que les fils 22 sortant de chacun des tubes de

guidage 20 soient dirigés le long des faces diamétrale-

ment opposées des pôles de champs respectifs, c'est-à-

dire par exemple de manière à diriger les fils 22 en di-

rection des fentes 13 a, 13 c Le dispositif de guidage 14 est ensuite déplacé à travers l'ouverture centrale du stator 10 jusqu'à ce que les tubes radiaux de guidage 20

s'étendent au-delà de la face avant du stator 10, en dis-

posant de ce fait le fil dans les fentes respectives 13 a, 13 c Puis le dispositif 14 de guidage du fil est

entraîné en rotation de telle sorte que les fils ou con-

ducteurs 22 sortant des tubes de guidage respectifs 20 s'enroulent en boucle par-dessus les extrémités avant des pôles de champ respectifs 12 a, 12 b et de telle manière que les tubes de guidage 20 soient orientés de maière à diriger les fils 20 le long des faces opposées des pôles

de champ respectifs, c'est-à-dire vers lesfentes 13 b, 13 d.

Ensuite le dispositif de guidage 14 est rétracté ou dépla-

cé longitudinalement en arrière jusqu'à ce que les tubes

de guidage 20 sortent de la face arrière du-stator 10.

Pendant cette opération, les fils 20 seront disposés le long des faces opposées des pôles de champ respectifs, dans les fentes diamétralement opposées 13 b, 13 d Le

dispositif de guidage 14 est ensuite entraîné en rota-

tion dans le sens opposé de telle manière que les fils 22 sortant des tubes radiaux de guidage 20 s'enroulent en boucle par-dessus les extrémités opposées des pôles de champ respectifs 12 a, 12 b de manière à former des boucles de fil le longde la face arrière de chacun des pôles de champ internes 12 a, 12 b Le dispositif 14 de

guidage du fil est alors déplacé vers l'avant de maniè-

-15 re à amener les tubes radiaux de guidage 20 au-delà de la face avant du stator 10 de manière à diriaer les fils

22 dans les fentes 13 a, 13 c Puis le dispositif de guida-

ge-14 est entraîné à nouveau en rotation-de manière à for-

mer des boucles le long des faces avant des pôles de

champ 12 a, 12 b, et est ensuite rétracté, etc Ces opé-.

rations sont répétées jusqu'à ce que la formation des enroulements sur les pôles de champ internes respectifs

12 a, 12 b soit achevée.

Ainsi on notera que des trajets ou trajectoires sensiblement rectangulaires de déplacement sont fournis

pour chacun des fils 22 pendant la formation des enroule-

ments sur chacun des pôles de champ internes 12 a, 12 b et que cette trajectoire rectangulaire de déplacement est

obtenue en déplaçant de façon séquentielle la tête de bo-

binage 18 selon un mouvement de rotation ou une oscilla-

tion et un mouvement alternatif linéaire On notera en

outre que la valeur du déplacement angulaire ou de rota-

tion dépend de la largeur latérale des extrémités des pô-

les de champ 12 a, 12 b, tandis que le déplacement longi-

tudinal du dispositif 14 de guidage du fil dépend de la dimension axiale D du stator 10 En outre on notera que,

dans le but de réaliser une opération de bobinage à gran-

de vitesse, il est souhaitable que le déplacement longi-

tudinal du dispositif 14 de guidage du fil soit ralenti aux extrémités de ses courses de va-et-vient de manière- à permettre un enroulement en boucle des fils par-dessus les extrémités des pôles de champ 12 a, 12 b pendant la rotation angulaire des tubes radiaux de guidage 20 En d'autres termes, il est préférable de prévoir, au niveau des extrémités des courses de va-et -vient, un bref temps d'arrêt pendant lequel le dispositif 14 de guidage du fil est entraîné en rotation de manière à obtenir de

ce faitune opération efficace de bobinage.

Comme indiqué ci-dessus, on connaît différents

systèmes pour commander le déplacement alternatif ou lon-

gitudinal du dispositif 14 de guidage du fil par rapport au stator 10, comme par exemple des systèmes qui utilisent un dispositif à bielle/manivelle pour la commande d'un coulisseau et/ou un dispositif à manivelle et à coulisse fendue Cependant on rencontre, avec de tels systèmes

connus, des problèmes limitant l'efficacité et le rende-

ment de l'opération de bobinage Par exemple avec les systèmes connus, on rencontre des problèmes concernant

la réalisation du réglage de la course de déplacement al-

ternatif ainsi qu'en liaison avec l'obtention d'un équi-

libraae efficace du composant, eu égardaux dimensions et

au poidsconsidérables en jeu dans les systèmes connus.

En outre, dans au moins certains des systèmes connus, le déplacement alternatif de va-et-vient n'est pas commandé de façon sinusoïdale, de sorte que le synchronisme avec

le déplacement angulaire ou de rotation est difficile.

Cependant ces problèmes sont résolus à l'aide de la pré-

sente invention qui fournit un appareil servant à comman-

der le déplacementlinéaire du dispositif 14 de guidage du fil de telle manière que la vitesse de déplacement de ce dispositif varie selon une fonction sinusoldale du temps,

tout en fournissant simultanément la possibilité-d'un équi-

librage extrêmement efficace des poids et des déplacements

ainsi que la possibilité de réalisation aisée d'un régla-

gle de la course du déplacement alternatif même lorsque 1 ' appareil de bobinage est en fonctionnement, De plus,

grâce à la présente invention, des mouvements de glisse-

ment alternatif des différents composants sont réduits

au minimum, ce qui entraîne une usure pratiquement négli-

geable des différents composants.

En se référant maintenant aux figures 2 a et 2 b, qui représentent le système cinématique fondamental du

mécanisme de commande du déplacement longitudinal du dis-

positif 14 de guidage du fil, on voit qu'il est prévu un

organe annulaire 24 monté fixe et possédant une piste cir-

culaire intérieure 26 définie le long du pourtour intérieur

de cet oraane, et un organe rotatif 28 comportant une par-

tie contactant ladite piste et qui est apte à rouler sur

la piste circulaire intérieure 26 de l'anneau fixe 24.

Dans la forme de réalisation préférée, l'organe annu-

laire 24 comporte une piste à denture intérieure 26, et l'organe rotatif est constitué par une roue dentée 28 -comportant des dents 30 qui engrènent avec les dents internes ménagées sur la piste fixe 26 lorsque la roue dentée 28 se déplace en roulant sur cette dernière Le diamètre de la roue dentée 28 est égal sensiblement au

demi-diamètre du cercle primitif de la piste dentée fi-

xe 26 Le mouvement de roulement de la roue dentée 28 sur la piste à denture intérieure 26 est commandé à 1 ' aide d'un dispositif à bielle ou à manivelle 32 qui

sert à relier le centre ou l'axe 34 de la roue dentée-

rotative 28 et le centre ou l'axe 36 de la piste fixe

26 La roue dentée 28 est reliée au dispositif à mani-

velle ou à bielle 32 de telle manière qu'elle peut

tourner librement-autour de ce dispositif et que ce dis-

positif lui-même peut tourner autour de l'axe 36 de la

piste circulaire 26, à une vitesse angulaire essentielle-

ment constante, Ainsi, on notera que lorsque le dispositif

à manivelle 32 tourne autour de l'axe 36 de la piste circu-

laire 26, la roue dentée 28 se déplace en roulant le long de la piste circulaire 26 A ce sujet, le centre 34 de la

roue dentée 28 décrit par conséquent une trajectoire circu-

laire 38 autour du centre 36 de la piste circulaire 26, le diamètre de la trajectoire 38 étant égal à la moitié du

diamètre primitif de la piste dentée 26.

Comme cela est mieux visible sur les figures 2 a et 2 b, lorsque la roue dentée 26 se déplace en rolant

sur la piste circulaire 26, un point P situé sur le pour-

tour de la roue dentée 28 décrit une trajectoire rectili-

gne 40, qui définit un diamètre de la pièce circulaire 26 Si l'on choisit le point périphérique P de manière

q 'il coïncide avec un point situé sur la piste circulai-

re 26 lorsque la roue dentée 28 se trouve dans la position représentée sur la figure 2 b, la trajectoire rectiligne 40 définie par le point P, comprendra le diamètre

horizontal de la piste circulaire 26 En outre le caden-

cement du déplacement du point P est sinusoïdal lorsque-

la roue dentée 28 se déplace le long de la piste circulai-

re 26, c'est-à-dire que, lorsque la roue dentée 28 tourne

à une vitesse angulaire constante, la vitesse de déplace-

ment du point P sera maximale lorsque ce point passera

au centre 36 de la piste circulaire fixe 26, et se rappro-

chera de la vitesse nulle lorsque ce point P atteindra les

extrémités opposées du diamètre horizontal 40 Par con-

séquent on notera que lors du déplacement depuis une extré-

mité jusqu'à l'autre extrémité du diamètre horizontal 40,

la vitesse à laquelle le point P se déplace sera une fonc-

tion sinusoïdale du temps.

Conformément à la présente invention, le mouve-

ment servant à la commande du déplacement alternatif du

dispositif 14 de guidage du fil est tiré de la matérialisa-

tion du point P Plus particulièrement il est prévu un

organe ou bras de liaison 42 servant à relier l'organe ro-

* tatif ou la roue 28 au dispositif 14 de guidage du fil, le bras de liaison 42 étant relié, à l'une de ses extré- mités, avec possibilité de rotation, à la roue dentée 28,

de sorte qu'il peut tourner autour d'un axe qui est ali-

gné avec le point P, tandis que ledit bras 42 est relié par son autre extrémité au dispositif 14 de guidage du fil de manière à commander de ce fait le déplacement de

ce dispositif 14 lorsque la roue 28 se déplace en rou-

lant sur la piste circulaire 26.

Lorsqu'aucun réglage de la course ou de la lar-

gueur du déplacement alternatif du dispositif 14 de guidage du fil n'est désiré, le déplacement du point P peut être directement accouplé ou transmis à un patin

ou à un autre dispositif servant à contrôler ou coràman-

der le dispositif 14 de guidage du fil Lorsque l'on

souhaite réaliser le réglage de la course, il est possi-

ble de prévoir un dispositif tel que représenté-schéma-

tiquement sur la figure 3 et dans lequel les moyens de

liaison sont constitués par un bras ou un levier de liai-

son 42 raccordé, avec possibilitéde rotation, à ses ex-

trémités,"à la roue dentée 28 et à un patin 44 pour réa-

-25 liser la commande du déplacement longitudinal, de l'ar-

bre tubulaire 16 du dispositif 14 de guidage du fil,

le bras de liaison 42 étant articulé au niveau d'un pi-

vot 46 situientre ses extrémités Le patin 44 est guidé par des guides 56 qui servent à confiner le déplacement

du dispositif 14 de guidage du fil-dans une direction-

dansson ensemble longitudinale Comme représenté sur la

figure 3, cette direction longitudinale est horizontale.

De même le patin 44 est agencé de manière à permettre un mouvement de rotation ou une oscillation de la tête de bobinage 18 du dispositif de guidage 14 autour de-l'

axe longitudinal de ce dernier Sur l'une de ses extrémi-

tés, le bras de liaison 42 comporte une fourche ou fente longitudinale 48 dans laquelle est engagé et glisse un doigt 50 P, qui constitue la matérialisation du point P sur le pourtour de là roue dentée 28 L'autre extrémité du bras de liaison 42 comporte une seconde fourche ou fente 52 qui engrène avec un doigt 54 situé sur le patin coulissant 44 qui commande le déplacement longitudinal de l'arbre 16 du dispositif 14 de guidage du fil La

roue dentée 28 et le patin 44 sont par conséquent articu-

lés chacun par rapport au bras 42.

On notera, à partir de la figure 3, que lorsque le doigt 50 P se déplace linéairement le long du diamètre

horizontal 40 de la piste dentée 26, le bras 42 articu-

le ou pivote autour de son pivot 46, tandis que les doigts

P et 54 coulissent dans leurs fentes ou fourches respec-

tives 48, 52 en ayant des excursions verticales très limi-

tées, dont l'amplitude est représentée par les flèches géo-

métriques f 1 et f 2 sur la figure 3 Naturellement la lon-

O gueur des fourches ou fentes respectives 48, 52 est choisie de manière que les doigts respectifs 50 P et 54 restent

toujours dans les extrémités fendues 48, 52 du bras de liai-

son 42.

De même lorsque le doigt 50 P se déplace suivant le diamètre horizontal 40, le doigt 54 se déplace suivant

une direction horizontale, mais opposée, ce qui est impo-

sé par les guides-56 du patin 44 La valeur du déplacement longitudinal du patin 44 (et par conséquent du dispositif 14 de guidage du fil) dépend des distances relatives du pivot 46 par rapport aux trajectoires de déplacement de la

roue dentée 28 et du dispositif 14 de guidage du fil.

Plus particulièrement l'amplitude de la course du patin 44 (qui commande le déplacement du dispositif 14 de guidage du fil) varie par rapport à l'amplitude de la course du doiat 50 P (c'est-à-dire le diamètre du cercle

primitif de la piste 26) en fonction du rapport des lon-

gueurs des parties du bras de liaison 42 raccordées à la

roue déntée 28 et au dispositif 14 de guidage du fil.

Par exemple si l'on donne une plus grande valeur à la distance ou longueur de la partie du bras s'étendant en-

tre le pivot 46 et le doigt 50 P (par réglage de la posi-

tion du pivot 46 sur la longueur du bras de liaison 42), l'amplitude de la course du patin 44 sera réduite, tandis

que si l'on réduit la longueur de la partie du bras s'éten-

dant entre le pivot 46 et le doigt 50 P, la longueur de la course du patin 44 sera augmentée On notera également que-les extrémités du déplacement alternatif du dispositif

14 de guidage du fil sont définies ou se situent aux ex- trémités du diamètre 40 définies par le doigt 50 P, c' est-à-dire que la

limite avant du déplacement alternatif apparaît lorsque le doigt 50 P est situé à une extrémité du diamètre 40 et que la limite arrière du déplacement

est obtenue lorsque le doigt 50 P se situe à l'autre ex-

trémité du diamètre 40 Par conséquent on notera que l'am-

plitude de la course longitudinale de l'arbre 16 du dispo-

sitif 14 de guidage du fil peut être commandée au moyen d'un réglagle de la longueur relative des deux parties du

dispositif du bras de liaison 42.

Afin de réaliser ce réglage, il est prévu un sabot coulissant 58 qui porte le pivot ou le point d' appui 46 et un guide coulissant 60 servant à guider le

déplacement du sabot 58 suivant une direction désirée.

La position du sabot coulissant 58 à l'intérieur du gui-

de 60 est alors réglée de manière à obtenir des amplitu-

des désirées de la course du dispositif 14 de iguidage du fil Ceci peut être obtenu par exemple à l'aide d'une vis de pression 62 qui peut être régléede manière à contacter

le sabot 58 perpendiculairement aux déplacements coulis-

santspermis par le guide 60 De préférence le pivot 46 du bras de liaison peut être déplacé suivant une direction qui est perpendiculaire aux trajectoires de déplacement alternatif du point 28 P et du patin 44, de sorte que l' on peut mettre à profit les fourches ou fentes 48 et 52 existantes C'est-à-dire que le pivot 46 est déplacé de préférence suivant une direction perpendiculaire à l'axe du déplacement d'articulation du bras 42 On notera par conséquent que l'on peut raccourcir l'amplitude de la course du patin 44 en faisant glisser vers le bas le sabot 58 dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, et que l'on peut accroître ladite amplitude en faisant glisser le sabot 58 vers le haut par rapport

au guide 60 A ce sujet, on indique que la longueur lon-

gitudinale des fentes 48 et 52 est de préférence suffi-

sante pour permettre le degré désiré de déplacement as-

cendant et descendant du sabot 58, qui porte le pivot

46 du bras de liaison 42.

On notera également que l'on peut réaliser le

réglage de l'amplitude du mouvement de glissement du pa-

tin 44 dans son guide respectif ( 56 > (et par conséquent de l'amplitude de la course du dispositif 14 de guidage du fil) même pendant le fonctionnement du dispositif, en desserrant la vis de réglage 62 et en faisant glisser le sabot 58 par rapport à son guide 60 Ceci fournit une caractéristique extrêmement avantageuse de l'appareil

conformément à la présente invention, qui permet le ré-

glage du déplacement longitudinal du dispositif 14 de

guide du fil d'une manière relativement simple et rapi-

de, sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le fonctionne-

ment du dispositif de bobinage Simultanément, étant

donné que le déplacement du doigt 50 P est commandé se-

lon une fonction sinusoïdale du temps, lorsque ce doigt se rapproche des extrémités du diamètre horizontal 40

de la piste 26, la vitesse de déplacement diminue de ma-

nière à fournir en réalité un temps d'arrêt aux extrémi-

tés opposées du diamètre prescrit 40 De cette manière

* 25-14211

le déplacement angulaire ou de rotation du dispositif 14

de guidage du fil peut être synchronisé afin de se pro-

duire au niveau des extrémités de la course du dispositif

14 de guidage du-fil, c'est-à-dire lorsque les tubes ra-

diaux de guidage 20 s'étendent au-delà de l'extrémité avant du stator 10 ou en arrière de l'extrémité ou face arrière du stator 10 A ce sujet, il est prérérable que

l'arbre 16 soit porté par le patin 44 de manière-à perme-

tre un déplacement en rotation de ce patin d'une manière

connue en soi.

La figure 4 représente un agencement préféré de l'appareil 70 de bobinage de stators, conformément à la représentation cinématique illustrée sur la figure 3

et on utilise, le cas échéant, les mêmes chiffres de ré-

férence que sur cette figure A ce sujet, la différence

existant entre le dispositif 70 représenté sur la figu-

re 4 et le dispositif représenté schématiquement sur la

figure 3 inclue le fait de prévoir des moyens d'équi-

librage de la masse de la roue dentée 28 de manière à

réaliser un équilibrage efficace des masses de l'appa-

reil ou du dispositif 70, ainsi qu'un agencement-légè

rement différent du système de régulation ou de comman-

de du déplacement du sabot 58 portant le point d'articu-

lation ou pivot 46 du bras de liaison 42 Plus particu-

lièrement, l'appareil de bobinage 70 tel que représenté sur la figure 4 comporte un arbre rotatif 72 entraîné en rotation par un moteur ou par un autre dispositif autour de l'axe d'un anneau fixe 24 fixé à un organe de support approprié 74 porté par le carter 76 de l'

appareil de bobinage 70 L'arbre 72 est suppqrté de fa-

çon approprié par des paliers 78 à partir du carter 76.

L'extrémité de l'arbre 72 porte un élément de manivelle symétrique 32 a à une extrémité duquel est fixé une roue dentée 32, tandis qu'à son autre extrémité se trouve fixé un contrepoids 80 situé à la même distance del'axe

36 de rotation de l'arbre 72 La roue dentée 28 est agen-

cée de manière à pouvoir tourner par rapport à la manivel-

le symétrique 32 a et, à cet égard, est montéadans des paliersappropriés 82 de manière à pouvoir tourner autour de l'axe 34 La roue 28 est montée sur la manivelle symé- trique 32 a dans une position telle que la surface dentée

extérieure 30 de cette rotecontacte la surface dentée in-

terne de la piste 26 Le contrepoids 80 est porté par la manivelle symétrique 32 a en une position diamétralement opposée de l'axe 34 de la roue 28 et possède dans son ensemble la même masse que la roue 28 de manière à assurer un équilibrage efficace de la masse lorsque l'arbre 72 est en rotation Il est prévu un doigt saillant 50 P aligné sur le pourtour de la roue dentée 28 et s'étendant en avant par rapport à cette dernière Le doigt 50 P est disposé

dans une fente 48 située à une extrémité du bras de liai-

son 42 Le bras de liaison 42 porte un axe longitudinal 46 a monté dans des paliers appropriés 84 en un point situé

entre ses extrémités L'extrémité opposée du bras de liai-

son 142 est également équipée d'une fente ou d'une fourche 52 dans laquelle un doigt 54 peut coulisser Le doigt 54 est prévu sur la face extérieure d'un patin 44 qui porte

l'arbre 16 du dispositif de guidage 14 de manière à per-

mettre un mouvement de rotation de cet arbre par rapport audit patin Le patin 44 est guidé suivant un déplacement longitudinal par des guides 56 Ainsi le doigt 54 peut se

déplacer à l'intérieur de la fente 52 située sur l'extré-

mité du bras de liaison 42 et le patin 44 peut glisser

dans les guides 56.

L'arbre 46 a servant à l'articulation du bras de liaison 42 est monté dans un sabot ou bloc 58 qui est

surtour supporté par une tige filetée 86 s'étendant per-

pendiculairement par rapport à l'axe de l'arbre 46 a Le sabot 58 peut se déplacer en glissant dans un guide 60

qui s'étend suivant une direction dans son ensemble per-

pendiculaireà l'axe de l'arbre 46 a, le mouvement du sabot 58 étant commandé par le déplacement de l'arbre 56 Ce dernier est solidaire du sabot 58 tout en pouvant tourner librement par rapport à ce sabot de sorte que ledit sabot 58 peut être déplacé parallèlement au guide 60 Le déplacement longitudinal de l'arbre 86 est obtenu au moyen d'

un bouton 88-qui est relié par vissage à un manchon file-

té 90 engagé dans le carter 76 deil'lappareil 70 Ainsi on notera qu'à partir de l'extérieur du carter 76, on peut faire tourner le bouton 88 de manière à déplacer l'arbre

86 et par conséquent déplacer le patin 58 selon un mouve-

ment ascendant et descendant Ceci à son tour sert à re-

monter et à descendre la position de l'arbre 46 a par rap-

port au niveau du doigt 50 P et à l'arbre 16 du disposi-

tif 14 de guidaae du fil Il est important de noter que le réglage de la position du sabot 58 et par conséquent de l'arbre 48 a moyennant l'utilisation du bouton 88 peut

être effectué même lorsque l'appareil 70 est en fonction-

nement de sorte que l'on peut réaliser rapidement et si-

multanément une réduction d'une partie du bras de liaison 42 et un accroissement de l'autre partie de ce bras en

vue d'obtenir une variation rapide de la course longitu-

dinale du dispositif 14 de guidage du fil.

On notera par conséquent que l'appareil de bo-

binage 70 conforme à la présente invention présente des

avantages considérablespar rapport aux appareilsde bobi-

nage de l'art antérieur En particulier le mouvement li-

néaire du dispositif 14 de guidage du fil peut être com-

mandé sous la forme d'une fonction sinusoïdale du temps moyennant un simple roulement de la roue 28 le long d' une piste circulaire 26 de l'anneau fixe 24 Etant donné que la rotation de l'arbre 72 est utilisée en tant que

force d'entraînement pour l'accomplissement de ce mouve-

ment de roulement et par conséquent pour la commande-du déplacement longitudinal alternatif, cette force peut être aisément équilibrée conformément à des principes connus En outre il est possible, d'une manière simple, de régler l'amplitude de la course de va-et-vient du

dispositif 14 de guidage du fil, même lorsque l'appa-

reil 70 est en fonctionnement En outre le déplacement alternatif du dispositif 14 de guidage du fil, en tant

que fonction sinusoïdale du temps, est extrêmement avan-

tageux du point de vue de la synchronisation du dépla-

cement angulaire ou du mouvement de rotation de ce dispo-

sitif de guidage du fil De plus, étant donné que le déplacement alternatif du dispositif de guidage du fil

s'effectue en synchronisme avec le déplacement alterna-

tif du sabot 50 P, dans un sens opposé, il est possible

d'obtenir un substantiel équilibrage des masses respec-

tives, en particulier suivant une direction parallèle à la direction longitudinalede déplacement de la tête de bobinage 18 En outre on notera que les pièces, pour

lesquelles le déplacement relatif est prévu, c'est-à-di-

re les doigts 50 P, 54 qui coulissent dans les fourches ou fentes 48, 57, auront des vitesses de Glissement très lentes et il apparaîtra par conséquent un frottement et

une usure limités, ce qui, à son tour, augmentera la du-

rée de vie de l'appareil 70.

Ainsi, conformément à la présente invention, il est prévu un appareil perfectionné de bobinage pour des stators et autres, dans lequel se trouve prévu un organe 14 de bobinageen va-et-vient portant un matériau d'approvisionnement devant être bobiné sur le stator 10,

l'organe de bobinage 14 pouvant se déplacer longitudina-

lement suivant une première direction Il est prévu un

organe annulaire fixe 24 possédant une piste circulai-

re interne 26 définie le long de son pourtour intérieur

et qui peut être montée fixe par rapport au stator 10.

Un organe rotatif 28, dont une partie contactela piste circulaire, est monté de manière à pouvoir rouler le long

de la piste circulaire interne 26, ladite partie contac-

tant la piste possédant un diamètre égal essentiellement au demi-diamètre de la piste circulaire interne 26 Il

est prévu des moyens de déplacement 32,72 servant à pro-

voquer le roulementde la partie, contactant la piste, de l'organe rotatif 28 sur-la piste circulaire interne 6, et des moyens de liaison 42 servant à relier l'organe

rotatif 28 à l'orotane de bobinage 14 Les moyens de liai-

son 42 sont raccordésavec possibilité de rotation, à l'or-

gane rotatif 28 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe qui est aligné avec un point périphérique P, 50 P sur le pourtour de la partie, contactant la piste circulaire,

de l'organe rotatif 28, et sontraccordés à l'organe de bo-

binage 14 de telle manière que ce dernier sera entraîné obligatoirement suivant un déplacement alternatif suivant la première direction par les moyens de liaison 42, en

réponse au mouvement de roulement de la partie, contac-

tant la piste, de l'organe rotatif sur la piste circulai-

re intérieure 26 Conformément à la forme de réalisation préférée, les moyens de liaison 42 sont articulés en un point 46 situé entre l'organe rotatif 28 et l'organe de bobinage 14 et il est prévu des moyens pour régler la position du point d'articulation ou pivot 46 par rapport à l Vorgane annulaire 24 et à l'organe de bobinage 14 de manière à réaliser de ce fait un réglage de l'amplitude

du déplacement alternatif imparti à l'organe de bobina-

ge 14.

Bien que l'on ait représenté et décrit des for-

mes de réalisation préférées de la présente invention,on

comprendraque celles-ci ne sont données qu'à titre pure-

ment illustratif et que toute modification de telles formesde réalisation entre dans le cadre de la présente invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Appareil de bobinage de stators, caractérisé en ce qu'il comporte:un organe de bobinage à déplacement alternatif t 14) portant une source d'approvisionnement en matériau ( 22) devant être bobiné sur un stator ( 10), et qui est apte à se déplacer longitudinalement suivant une

première direction; un organe annulaire fixe ( 24) compor-

tant une piste circulaire intérieure ( 26) définie le long du pourtour intérieur de l'organe annulaire ( 24), qui peut

être monté fixe par rapport au stator ( 10); un organe rota-

tif ( 28) comportant une partie contactant la piste circu-

laire, montée pour rouler lelong de cette piste circu-

laire intérieure ( 26) et dont le diamètre est égal sensi-

blement au demi-diamètre de la piste circulaire intérieu-

re; des moyens de déplacement ( 32) permettant un mouvement de roulement de la partie, contactant ladite piste, de l'

organe rotatif ( 28) le longde la piste circulaire intérieu-

re; et des moyens de liaison ( 42,48,50 P,52,54,56) servant à relier ledit organe rotatif ( 28) à l'organe de bobinage ( 14) et qui sontraccordés à l'organe rotatif de manière à pouvoir pivoterpar rapport à ce dernier autour d'un axe

aligné avec un point périphérique (P) situé sur le pour-

tour de la partie contactant la piste circulaire, et sont raccordés à l'organe de bobinage ( 14) de manière que ce

dernier soit entraîné à force avec un déplacement alter-

natif suivant la première direction par lesdits moyens de liaison en réponse au mouvement de roulement de la partie,

contactant la piste, de l'organe rotatif le long de ladi-

te piste circulaire intérieure ( 26) -

2 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que le point périphéri-

que (P,50 P) situé sur le pourtour de la partie, contac-

tant la piste, de l'organe rotatif se déplace sur le diamètre ( 40) de la piste circulaire lorsque la partie contactant lapiste roule le long de la piste circulaire,

les extrémités opposées dudit diamètre de la piste circu-

laire définissant des premier et second points diamétra-

lement opposés sur cette piste.

3 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 2, caractérisé en ce que l'organe de bobinage

( 14) est entraîné en déplacement alternatif entre une pre-

mière position et une seconde position suivant lapremiè-

re direction et que l'organe de bobinage ( 14) est dans sa première position lorsque le point périphérique (P) situé sur la partie, contactant la piste, de l'organe rotatif

se trouve au niveau du premier desdits points diamétrale-

ment opposés de la piste circulaire, et que ledit organe de bobinage se trouve dans la seconde position lorsque le point périphérique (P) se trouve au niveau du second

desdits points diamétralement opposés sur la piste circu-

laire.

4 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 3, caractérisé en ce que les moyens de liai-

son ( 42,44,48,50 P,52,54,56) sont raccordés à l'organe rotatif ( 28) de telle manière que le diamètre ( 40) de la

piste circulaire, qui est parcouru par le point périphé-

rique P,est parallèle à la première direction.

Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 3, caractérisé en ce que les moyens de liai-

son ( 42,44,48,50 P,52,54,56) comprennent un bras de liai-

son ( 42) s'étendant entre l'organe rotatif ( 28) et l'orga-

ne de bobinage ( 14), des premiers moyens d'accouplement ( 50 P,48) accouplant, avec possibilité de rotation, une première extrémité ( 48) du bras de liaison à l'organe

rotatif, et des seconds moyens de couplage ( 52,54) ac-

couplage la seconde extrémité ( 52) du bras de liaison

à l'organe rotatif.

6 Appareil de bobinage de stator selon la re-

vendication 5, caractérisé en ce que les premiers moyens d'accouplement comprennent un doigt ( 50 P) porté par ledit organe rotatif et une section fendue ( 48) du bras rotatif

dans laquelle ledit doigt est logé.

7 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 5, caractérisé en ce qVil comporte en outre des moyens de réglage de l'amplitude du mouvement de l'

organe de bobinage ( 14) entre lesdites première et secon-

de positions, lesdits moyens de réglage comprenant des

moyens de montage à pivot ( 46) pour le montage, avec pos-

sibilité de rotation, du bras de liaison ( 42) de manière

que ce dernier puisse tourner autour d'un pivot situé en-

tre lesdites première et seconde extrémités du bras de

liaison ( 42),et des moyens ( 62) de réglage de la posi-

tion du pivot par rapport à l'organe annulaire.

8 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 7, caractérisé en ce que les moyens de monta-

ge à pivot comprennent un sabot ( 58) portant, avec possi-

bilité de rotation, ledit bras de liaison ( 42) et que les moyens de réglage comprennent des moyens ( 60) de guidage

du sabot de manière qu'il se déplace suivant une direc-

tion perpendiculaire à l'axe dudit pivot et des moyens ( 86,88) de déplacement dudit sabot par rapport auxdits

moyens de guidage.

9 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce qu'il comporteen outre un bottier ( 76) dans lequel l'organe annulaire ( 24) est monté fixe, et que lesdits moyens ( 86,88) de déplacement du sabot ( 58) co Eportent un organe fileté ( 86) accouplé avec possibilité de rotation au sabot et des moyens ( 88)

pour entraîner en rotation ledit organe fileté de maniè-

re à déplacer le sabot,lesditsmoyeris( 88) d'entraînement en rotation de l'organe fileté étant accessibles-depuis

l'extérieur du boîtier ( 76).

Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce que les moyens de liai-

son ( 42,44,48,50 P,52,54,56) comportent en outre des moyens

( 44,56) de montage dudit organe de bobinage ( 14) pour per-

mettre son déplacement le long de ladite première direc-

tion.

11 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de montage de l'organe de bobinage comportent des moyens ( 56) permettant un montage dudit organe de bobinage ( 14)

permettant son glissement suivant la première direction.

12 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 11, caractérisé en ce que les seconds movens

de couplage ( 52,54) comprennent une interconnèxion r 6 ali-

sée au moyen d'un doigt ( 54) et d'une fente ( 52) entre le

bras de liaison ( 42) et l'organe de bobinage ( 14).

13 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 11, caractérisé en ce que les moyens de monta-

ge ( 44,56) de l'organe de bobinage ( 14) comportent en ou-

tre des moyens de montage dudit organe de bobinage permet-

tant sa rotation autour d'un axe s'étendant suivant la pre-

mière direction.

14 Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que les moyens de dépla-

cement ( 32) comportent une bielle ou bras de liaison, sur

lequel l'organe rotatif ( 28) est monté de manière à pou-

voir tourner autour d'un axe passant par le centre ( 34) de la partie, contactant la piste, de l'organe rotatif, et des moyens pour entraîner en rotation ledit bras de liaison autour d'un axe ( 36) passant par le centre de la piste circulaire ( 26) de manière que la partie,contactant

la piste,dudit organe rotatif roule le long de ladite pis-

te circulaire intérieure.

Appareil de bobinage de stators selon la re-

vendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte en outre

un contrepoids ( 80) servantà équilibrer la masse de l'or-

gane rotatif ( 28) et porté par ledit bras de liaison ( 32) et disposé en étant diamétralement opposé audit organe rotatif par rapport à l'axe ( 36) passant par le centre de

la piste circulaire ( 26).

16 Appareil de bobinage de stator selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que la piste circulaire ( 14) comporte plusieurs dents sur son pourtour et que la partie, contactant la piste, de l'organe rotatif ( 28) comporte plusieurs dents correspondantes situées sur son

pourtour et qui peuvent engrener avec les dents de la pis-

te lorsque la partie, contactant la piste, de l'organe

rotatif se déplace en roulant sur ladite piste.