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Machine à bobiner les enroulements statoriques de machines électriques.
La présente invention concerne une machine à bobiner les enroulements statoriques et plus particulièrement, mais non exclusivement, une machine à bobiner les enroulements stato- riques de moteurs à courant alternatif du type à cage d'écureuil.
Le stator d'un moteur à courant alternatif de puis- sance faible ou moyenne comporte généralement un corps annulaire feuilleté composé de tôles découpées maintenues dans la carcasse du moteur. Un certain nombre d'encoches axiales régulièrement espacées sont pratiquées à la surface cylindrique intérieure du stator, pour recevoir les enroulements.
Le procédé généralement employé pour le bobinage des enroulements statoriques de ce genre, consiste à bobiner séparément les enroulements à la main ou à la machine et à les monter ensuite à la main dans le stator. Ce procédé est lent, compliqué et, par conséquent, coûteux.
La présente invention a pour but de créer une machine permettant de bobiner directement les enroulements dans le
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stator d'un moteur à courant alternatif, à. une vitesse sensiblement supérieure à celle des procédés antérieurs.
Selon l'invention, la machine à bobiner les enroulements statoriques comprend des moyenspour maintenir le stator et le faire osciller autour de son axe, un organe agencé pour poser le fil et des moyens pour animer d'un mou- vement de va-et-vient l'organe poseur de fil sur un parcours traversant l'ouverture centrale du stator. De préférence on peut prévoir des moyens réglables permettant de déplacer radialement l'organe poseur de fil par rapport au stator en des points voisins de chaque fin de course dudit organe.
Une particularité de l'invention consiste en ce que, pour faire osciller le stator et déplacer d'un mou- vement de va-et-vient l'organe poseur de fil, l'on prévoit des moyens qui comportent des dispositifs à vitesse variable tels qua chaque organe s'arrête à chaque fin de course pen- dant une période sensiblement égale à la durée de la course de l'antre organe, l'ensemble étant organisé de façon telle que lorsqu'un des organes est en mouvement, l'antre soit immobile ou sensiblement immobile.
Une autre particularité consiste à utiliser des moyens pour dégager le support du stator de son disposi- tif d'entraînement, de façon à permettre de déplacer angu- lairement le stator et son support de l'angle nécessaire pour qu'il soit ensuite possible de bobiner un autre enrou- lement sans que l'on ait à régler le stator dans le support.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortant tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une vue en plan schématique d'une
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machine à bobiner les enroulements statoriques conforme à l'invention.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale de la machine représentée sur la fig.l.
La fig. 3 est une élévation latérale du carter contenant le rotor et des parties associées de la machine.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig.3.
La fig. 5 est une coupe d'un dispositif d'accou- plement pouvant être utilisé dans la machine.
La fig. 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la fig.5.
La fig.7 est une vue en élévation d'un plateau à coulisse et d'une barra d'accouplement utilisés dans la machine.
La fig. 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la fig.7.
La fig. 9 est une élévation latérale d'une came et du dispositif poseur de fil de la machine.
La fig. 10 est une vue en plan de la came repré- sentée sur la fig.9.
La fig. 11 est une vue en bout de la came et d'une partie du dispositif poseur de fil que montre la fig.9.
La fig. 12 est un schéma montrant le mode de bobinage possible des enroulements statoriques avec la machine.
Les fig. 13 à 17 sont des vues de détail en pers- pective montrant les différentes phases de bobinage d'un sta- tor sur la machine.
La fig. 18 est une élévation partielle montrant une autra phase de bobinage des enroulements du stator sur la machine.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 1 à 11, la machine à bobiner les enroulements statoriques
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comporte un socle rectangulaire 30 dans un angle duquel est monté un carter de support tournant 31. Ainsi qu'on le voit sur les fig. 3 et 4, le carter 31 du support tournant se compose de deux éléments 32 et 33 assemblés par des boulons 34 et des écrous 35, Ce carter 31 est fixé sur le socle 30 par des baulons ou par d'autres moyens convenables (non repré- sentés).
Le carter 31 contient un support tournant 36 monte à rotation sur des aiguilles de roulement 37 maintenues dans la partie postérieure 33 du carter 31. Un flasque pro- tecteur annulaire 38, fixé sur la partie postérieure 33 du carter 31 par des boulons 39, recouvre les aiguilles de roule- ment 37 et contribue à maintenir le support tournant 36 à l'in- térieur du carter 31. Une courone extérieure 40 prévue sur le support tournant 56 est maintenue dans une rainure annulai- re 41 du carter 31 et elle est munie extérieurement de dents d'engrenage 42 qui s'étendent sur tout le pourtour.
Le support tournant 36 est destiné à recevoir un stator de moteur et il comporte un rebord ou épaulement in- térieur 43 contre lequel le stator peut être serré. Sur les fige 3 et 4 un stator 44 est serré dans le support tournant 36 au moyen de boulons 45 traversant des pattes 46 du support 33 et les trous de boulons du stator 44 sur lesquels sa vis- sent des écrous à ailettes 47. Les boulons 45, les pattes 46 et les écrous à ailettes 47 peuvent être remplacés par d'au- tres moyens de serrage appropriés..
Dans l'intervalle 49 compris entre les deux éléments 32 et 33 du carter 31 est montée une crémaillère 48 qui pré- sente sur la face supérieure des dents d'engrenage 50 suscep- tibles de venir en prise avec les dents 42 de la couronne 40 du support tournant. La crémaillère 48 repose sur les ba- gues extérieures de roulements à billes 51 et 52 qui sont res- pectivement montés sur des broches porteuses 53 et 54. La
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broche porteuse 53 est fixée sur l'élément postérieur 33 du carter 31, tandis que la broche porteuse 54 est montée à rotation dans cet élément.
La partie 55 de la. broche 54 qui porte le roulement à billes 52 est excentrée par rapport à la partie restante, tandis que l'extrémité extérieure 56 de la broche 54 est conformée pour recevoir une manette ou un le- vier (non représentés) permettant de la faire tourner. La broche 54 peut être tournée d'un angle de 1800 environ à l'aide de la manette ou du levier. Dans l'une des positions extrêmes de la broche 54, le roulement et la crémaillère 48 occupent les positions indiquées en traits pleins sur la fig.4, et en traits pleins et pointillés sur la fig.3. Dans cette position, les dents 42 et 50 du support tournant 36 et de la crémaillère 48 sont en prise et tout déplacement lon- gitudinal de la crémaillère 48 produit un déplacement angu- laire du rotor 36.
Si on fait tourner la manette de la broche
54, le roulement à billes 52 est abaissé, ce qui permet à la. crémaillère 48 de descendre par pivotement et translation sur le roulement à billes 51. Les traits mixtes de la fig.3 indi- quent les positions occupées par le roulement 52 et la crémaillère 48 lorsque la broche 54 a été déplacée angulai- rement vers l'autre position extrême. Dans cette position, les dents 50 de la crémaillère 48 sont dégagées des dents 42 du support tournant 36, et ce dernier peut être orienté an- gulairement selon toutes les positions désirées.
Le support tournant 36 ( de même que la crémaillère
48) comporte de préférence un grand nombre de dents pour permettre un fonctionnement doux et silencieux. Si on le désire, les dents 42 et 50 peuvent être obliques. De même, et pour des raisons qui seront indiquées plus loin, le nombre des dents du support tournant 36 est de préférence un multiple entier du nombre des encoches du stator dont les enroulements doivent être bobinés sur la machine.
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L'arbre d'entraînement principal 57 est maintenu horizontalement et parallèlement aux faces latérales du car- ter 31. Cet arbre est monté dans des paliers 58 qui reposent sur le socle 30. Il est entraîné par un moteur extérieur à la machine (non représenté) à l'aide d'une poulie 59, et il porte un pignon conique 60 en prise avec un autre pignon conique 61.
Ce dernier est fixé sur une extrémité d'un arbre d'entraîne- ment secondaire 62 et il a le même nombre de dents que le pignon 60, de sorte que le rapport de transmission entre les deux arbres 57 et 62 est de 1 : 1. L'arbre 62 est maintenu. horizontal et perpendiculaire à l'arbre 57 par des paliers 63.
Un volant 64, qui peut servir à la commande manuelle de la machine, est fixé sur l'arbre d'entraînement secondaire
62. Un plateau entraîneur d'accouplement 65, fixé à l'extré- mité de l'arbre 62, coopère avec un plateau d'accouplement entraîné 66 fixé à l'extrémité d'un arbre 67, parallèle à l'arbre 62 et monté dans des paliers 68 reposant sur le socle 30.
Le plateau entraîneur 65 et le plateau entraîné 66 de ce dispositif d'accouplement sont représentés à plus grande échelle sur les fig. 5 et 6. On voit sur ces figures que le plateau entraîneur 65 est constitué par un disque 69 muni d'un moyeu 70 qui est fixé sur l'extrémité de l'arbre d'entraînement secondaire 62 par une vis de serrage 71. Un élément rectangulaire 72 faisant corps avec le disque 69 com- porte une rainure 73 de section rectangulaire, prévue diamé- tralement par rapport au disque 69 et destinée à recevoir un roulement à billes 74, pouvant rouler dans la rainure.
Le plateau entraîné 66 du dispositif d'accouplement comprend un disque 75 portant un moyeu 76 fixé sur l'extrémité de l'arbre 67 par une vis de serrage (non représentée). Une broche d'accouplement 77 est fixée en un point excentré du disque 75 et porte le roulement à billes 74. L'excentration
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de la broche 77 est légèrement supérieure à la distance entre les centres des arbres 62 et 67 de sorte que, lorsque l'accouplement est monté de la manière représentée sur les fig. 5 et 6, l'axe de la broche 77 est situé au-delà, de l'axe du plateau entraîneur 69 d'une distance pratiquement égale à environ 6 mm.
Dans la description du fonctionnement de l'accou- plement qui vient d'être décrit, le plateau entraîneur 65 et le plateau entraîné 66 sont supposés occuper au début les positions représentées sur les fig. 5 et 6. On suppose égale- 'ment que le plateau entraîneur 65 tourne à.une vitesse uni- forme dans le sens des aiguilles d'une montre.
Lorsque le plateau entraîneur 65 tourne dans ce. sens à une vitesse uniforme, le roulement à billes 74 engagé dans la rainure 73 oblige le plateau entraîné 66 à tourner dans le marne sens avec une vitesse initialement très faible.
Le mouvement de rotation est accompagné d'un déplacement radial vers l'extérieur du roulement à billes 74 dans la rainure 73, de sorte que la vitesse du plateau entraîné 66 augmente pro- gressivement. Lorsque le plateau entraîneur 65 a tourné de 180 , le plateau entraîné a également tourné de 1800 et à ce moment il se déplace avec sa vitesse maximum. Dans la fraction de course suivante du plateau entraîneur 65, la vitesse du plateau entraîné 66 diminue progressivement et, lorsque chacun des pla- teaux 65 et 66 a tourné d'un autre angle de 180 , ils occupent de nouvaau respectivement les positions qua montrent les fig. 5 et 6, la vitesse de rotation du plateau entraîné 66 étant de nouveau, très faible et presque nulle.
A chacune des rotations successives du plateau entraîneur 65, le cycle des mouvements du plateau entraîné 66 se répète. Il en résulte que, tandis que l'arbre entraîneur secondaire 62 tourne à une vitesse uniforme, l'arbre 67 tourne
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à la même vitesse moyenne, mais avec des variations périodiques, de sorte qu'il est presque immobile pendant une certaine par- tie de chaque révolution.
En se reportant à nouveau à la fig.l, on voitqu'un arbre 78 est monté dans des paliers 79 reposant sur le socle
30, de façon à être parallèle à l'arbre 67. L'arbre 78 est entraîné par l'arbre 67 à l'aide d'un rédacteur de vitesse ayant un rapport de réduction de 2 : 1, celui-ci est constitué 'par des pignons à chaîne 80 et 81 et une chaîne de transmis- sion (non représentée). La vitesse moyenne de l'arbre 78,au cours du fonctionnement de la machine est donc égale à la moi- tié de la vitesse de l'arbre 67, et la variation périodique de la vitesse de l'arbre 78 est telle qu'il en résulte deux arrêts ou ralentissements à chaque révolution de celui-ci.
Un plateau à coulisse 82 représenté à plus grande échelle sur les fig. 7 et 8, comprend un disque portant sur une face un moyeu 83 qui sert à fixer le plateau 82 sur l'ax- trémité de l'arbre 78. Ce plateau. 82 présente sur la face opposée un élément rectangulaire 84 faisant corps avae lui, et dans cet élément 84 est ménagée une rainure en quene d'a- ronde 85 orientée diamétralement.
Dans la rainure en queue d'aronde 85 peut glisser une broche coulissante 86 dont la tête 87 présente une section transversale en coin ajustée à coulissement dans ladite rai- nure. La queue 88 de la broche 86 fait saillie vers l'exté- rieur par rapport à l'élément 84, et une vis à oreilles 89 est vissée dans un trou fileté pratiqué axialement dans la broche 86. Une plaquette trompée 90 est maintenue par une extrémité, à l'aide d'une vis ou d'un autre moyen non repré- senté, sur la face intérieure de la tête 87 de la broche et est encastrés dans une rainure pratiquée à cet effet dans cet organe.
Lorsque la vis à oreilles 89 est serrée,elle porte
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contre la. plaquette trempée 90 qui est poussée contre le fond de la rainure 85, tandis que les faces latérales incli- nées de la tête 87 sont en même temps appliquées contre les flancs inclinés de la rainure 85. La broche coulissante 86 est ainsi bloquée en position. Le plateau à coulisse 82 et la broche coulissante 86 constituent ensemble une manivelle réglable, dont le bras de manivelle peut être modifié rapide.- ment et facilement et même changé de sens lorsque c'est né- cessaire. Quoique le dessin ne l'indique pas, on prévoit de préférence, une graduation sur l'élément 84 du plateau à coulisse 82, et on fixe ou trace un index sur la broche cou- lissante 86, pour faciliter le réglage du bras de manivelle' à une valeur désirée.
Une des extrémités d'une barre d'accouplement 91 est articulée sur la broche coulissante 86 par un roule- ment à billes 92 logé dans l'extrémité de la barre 91 et mon- té sur la queue 88 de la broche coulissante 86. Ainsi que l'indique la fig. 1, la barre d'accouplement 91 est alignée avec la crémaillère 48 et articulée à celle-ci par son autre extrémité.
.Lorsque la crémaillère 48 est en prise avec
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les dents de la cluitGlIl11.tt. , 40 du support tOJ.1'!lant 36 et que la machine fonctionne, le mouvement de rotation de l'arbre 78 est transmis par le plateau à coulissa 82 et la broche coulis- sante 86, la barre d'accouplement 91 et la crémaillère 48 au support tournant 36 sous la forma d'un mouvement d'oscil- lation angulaire.
Si l'arbre 78 tournait à une vitesse cons- tante, la vitesse du support tournant 36 varierait et attein- drait son maximum au moment où ce support tournant arriverait lui-même au milieu de sa course, tandis que cette vitesse serait très lente à proximité de la fin de chaque oscillation et même égale à zéro au moment de l'inversion du mouvement
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dans chaque position extrême. ainsi qu'il a été montré précédemment, la vitesse de l'arbre 78 subit des variations périodiques telles que cet arbre s'arrête deux fois à chaque révolution. Le plateau à coulisse 82 est fixé sur l'arbre 78 dans une position telle que le support tournant 36 occupe l'une de ses positions extrêmes lorsque l'arbre 78 tourne à la vitesse la plus faible.
En conséquence, le période d'arrêt, lorsque le support tournant 36 arrive à proximité de la fin de chaque course d'oscillation et se trouve presque immobile, est considérablement allongée. Par un choix approprié des di- mensions relatives du plateau d'entraînement 65 et du plateau entraîné 66, le mouvement du support tournant 36 obtenu prati- quement est tel que chaque oscillation du support 36 est sui- vie d'une période d'arrêt pendant laquelle le support est presque immobile,et la durée de chaque période d'arrêt est sensiblement égale à la durée de chaque oscillation du sup- port.
Il y a lieu de remarquer que l'ensemble du plateau d'entraînement 65 et du plateau entraîné 66 utilisé, pour obtenir le mouvement intermittent désiré du support tournant 36,peut être remplacé par d'autres moyens tels qu'un méca- nisme à came ou à excentrique, une transmission à croix de Malte,etc... Mais on a constaté que le dispositif d'accou- plement décrit est avantageux en ce sens qu'il est d'une construction simple et d'un fonctionnement efficace.
L'arbre d'entraînement principal 57 porte un plateau d'accouplement entraîneur 93 coopérant avec un plateau d'ac- couplement entraîné 94 fixé sur l'extrémité d'un arbre 95.
Ce dernier est parallèle à l'arbre 57 et monté dans des pa- liers 96 reposant sur la socle 30. Le plateau entraîneur 93 et le plateau entraîné 94 sont construits et fonctionnent de la même façon que le plateau entraîneur 65 et le plateau
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entraîne 66, mais ils sont montés aveo un décalage de 180 par rapport à ces derniers. En conséquence, lorsque la vi- tesse de l'arbre 67 atteint son maximum, celle de l'arbre 95 atteint son minimum et inversement.
Un autre arbre 97 est maintenu parallèlement à l'arbre 95 et monté dans des paliers 98 reposant sur le socle 30. L'arbre 97 est entraîné par l'arbre 95 à l'aide d'un réducteur de vitesse, ayant un-rapport de rédaction égal à 2;1, lequel est constitué par des pignons à chaîne 99 et 100 et une chaîne de transmission (non représentée).
Etant donné que l'arbre d'entraînement principal 57 et liai%- bre d'entraînement secondaire 62 tournent à la même vitesse, la vitesse moyenne de l'arbre 97 est égale à celle de l'arbre 78. La vitesse de l'arbre 97 subit les mêmesvariations pério- cliques que celle de l'arbre 78 mais, étant donné que les dispositifs d'accouplement sont décalés angalairement de 180 ,les arrêts de l'arbre 97 se produisent lorsque la vi- tesse de rotation de l'arbre 78 atteint son maximum, et in- versement.
Un plateau à coulisse 101 identique au plateau 82 et portant une broche coulissante 102 identique à la broche 86, est fixé sur l'extrémité de l'arbre 97.
L'uns des extrémités d'une barre d'accouplement 103 est articulée à la broche coulissante 102 et son extrémité opposée est articulée à l'extrémité supérieure d'un levier oscillant 104, et à l'une des extrémités d'un bras de commande 105 du poseur de fil. L'extrémité inférieure du levier oscillant est articulée dans une chape 106 solidaire du socle 30, tandis que le bras de commande 105 est maintenu à peu près horizontalement dans un plan vertical diamétral du support tournant 36.
Le mouvement de rotation de l'arbre 97 est trans- formé par l'ensemble du plateau à coulisse 101, de la brocha
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coulissante 102 et de la barre d'accouplement 103 en un mou- vement de vn-et-vient du cras de commande 105, l'extrémité articulée de ce dernier se déplaçant en réalité sur un arc de cercle autour de l'axe de pivotement du levier oscillant 104. Comme pour le mécanisme actionnant le support tournant 36, le plateau, à coulisse 101 est calé sur l'arbre 97 dans une position telle que, lorsque le bras de commande 105 occupe uns de ses positions extrêmes antérieure ou postérieu- re, la vitesse de l'arbre 97 est minimum.
En conséquence, le mouvement de va-et-vient du bras de commande 105 est simi- laire au mouvement d'oscillation du support tournant 36,en ce sens qu'il se produit un arrêt marqué ayant à peu près la même durée à la fin de chaque course. De plus, étant don- né le décalage angulaire entre les dispositifsd'accouplement, le support tournant 36 et le bras de commande 105 se dépla- cent l'un après l'autre, chacun d'aux se déplaçant pendant que 1''autre est immobile ou presque.
Un bras poseur de fil 107 est articulé sur un axe 108 à l'extrémité postérieure du bras de commande 105, c'est-à-dire à l'extrémité gauche sur les fige 1,2 et 9.
Une vis 109 engagée dans un trou fileté du bras poseur de fil 107 porte sur une butée 110 du bras de commande 105. l'ar réglage de cette vis 109, le bras poseur de fil 107 peut être soulevé ou abaissé par rapport au bras de commande 105, en pivotant autour de son axe.
Un guide-fil 111, percé d'un canal central 112, est fixé à l'extrémité postérieure du bras poseur de fil 107, et une poulie 113 est montée à rotation sur le bras 107 au- dessus du. guide-fil 111. Lors de la préparation de la machine pour le travail de bobinage, on fait passer le fil sur la poulie 113 et ensuite vers le bas à travers le canal 112 du guide-fil 111. La bobine 114 fournissant le fil est montée dans toute position convenable sur la machine, elle peut, par
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exemple, être portée par un support 115 fixé sur le bras de commande 105, de la maniera'représentée sur la fig.2. On peut utiliser tous moyens appropriés quelconques pour supporter la ,bobine 114 et pour faciliter le dévidage du fil.
Le bras de commande 105 est soutenu. en un point voisin du bras poseur de fil 107 par un galet 116 monté à rotation sur un bossage 117 prévu sur le bras de commande et ce galet repose sur une came télescopique 118.
Cette came télescopique 118 comprend deux éléments similaires 119 et 120 qui se composent respectivement de pla- ques 121 assemblées par des rivets 122 avec des plaquettes d'espacement 123 et des cales d'épaisseur(non représentées) interposées entre les plaques 121. Les éléments 119 et 120 de la came 118 sont montés à coulissement sur un bloc porteur 124 reposant sur le socle 30, et ils sont engagés l'un dans l'autre à la manière d'éléments télescopiques, les plaques 121 glissant les unes sur les autres.
Un petit support 125, prévu au centre du bloc 124, forme appui pour les extrémités intérieures en prise des plaques 121 et sert également de palier à une broche 126. Le déplacement axial de cette broche 126 par rapport au palier 125 est empêché par des bagues 127 goupillées sur la broche, et de 'part et d'autre du support 125. La broche 126 est file- tée, le filetage de la partie antérieure étant à droite, tan- dis que le filetage de la partie postérieure est à gauche.
La broche filetée 126 traverse des ouvertures filetées cor- respondantes 128, pratiquées dans les éléments 119 et 120 de la came 118, de sorte que, lorsqu'on fait tourner la broche 126 dans le sens approprié, les éléments 119 et 120 peuvent être écartés ou rapprochés l'un de l'autre. Un pignon conique 129 solidaire de l'extrémité antérieure de la broche 126 en- grène avec un autre pignon conique 130 fixé sur un arbre 131 monté à angle droit par rapport à la broche et soutenu dans des paliers 132. L'extrémité extérieure de cet arbre 131 porte
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un volant de manoeuvre 133. On peut donc régler la longueur de le came 118 en faisant tourner le volent de manoeuvre 133.
La face supérieure 134 de la came télescopique 118 est horizontale, sauf aux extrémités qui présentent des rampes inclinées descendantes se prolongeant ensuite sur une courte longueur par des rampes horizontales comme on l'a représenté sur la fig.9. Le galet 116 roule sur la face 134 de la came 118 et il produit par conséquent un abaissement du bras de commande 105 et du bras poseur de fil 107 lors- qu'il arrive au voisinage de chaque fin de course, et ensuite un relèvement peu après le commencement de le course suivante.
Les points de la course où se produisant la chuté et le relè- vement du bras de commande 105 et du bras poseur de fil 107 peuvent être réglés en tournant le volant de manoeuvre 133.
Ainsi qu'on l'a représenté sur les fig. 9 et 11, quelques-unes des plaques 121 et 123 de la came télescopique 118 peuvent faire saillie vers le haut pour former, sur lacame 118, une nervure centrale 136, une gorge 137 correspondante étant alors pratiquée dans le galet 116. Cette gorge 137 glisse le long de la nervure 136 de sorte que le galet 116 est guidé longitudinalement sur la came 118, le bras de commande 105 et le bras poseur de fil 107 étant ainsi maintenus dans le plan vertical correct. En outre, le bras de commande 105 est maintenu par un guide la$ monté sur le socle 30 à. l'arrière du levier oscillant 104.
La machine décrite (ou ses variantes) peut être utilisée pour bobiner des enroulements de stators présentant un nombre quelconque d'encoches, mais la majorité des moteurs à courant alternatif de faible ou de moyenne puissance utilisés aujourd'hui comportent des stators à vingt-quatre encoches.
Dans d'autres cas, on utilise couramment des stators à trente- deux encoches. Dans la description ci-après du fonctionnement
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de la machine, on envisagera le cas d'un stator à vingt- quatre encoches, qui doit être bobiné en stator monophasé à quatre pôles avec des enroulements de démarrage et de marche.
La fig. 12 représente'en développement panoramique un mode de bobinage d'un stator de ce genre. Les encoches du stator sont respectivement numérotées de 1 à 24. Les enroulements de marche sont représentés en traits pleins, tandis que les en- roulements de démarrage sont représentés en pointillé.
Le stator 44 à bobiner est muni des garnitures isolantes nécessaires dans les encoches et aux extrémités, et il est ensuite fixé dans le support tournant 36. La broche coulissante 86 est réglée sur le plateau à coulisse 82 de façon que le support tournant 36 et le stator 44 se déplacent à chaque course de la valeur d'un intervalle entre deux encoches.
Chaque fois que le support tournant et le stator arrivent à l'extrémité d'une course, l'une des deux encoches adjacentes du stator 44 se trouve placée verticalement au-dessous de la trajectoire du bras poseur de fil 107. Les deux encoches adjacentes en question sont désignées par les chiffres 3 et 4 .sur les fig. 12 à 18.
La broche 102 est ensuite réglée sur le plateau à coulisse 101 de façon que la course du guide-fil 111 se prolonge au-delà de chaque face du stator 44. La vis 109 est au besoin réglée de façon que le nez du guide-fil 111 soit écarté de la surface intérieure du stator 44. La came télesoo- pique 118 est réglée à l'aide du volant de manoeuvre 133 de façon que le guiàe-fil 111 s'abaisse lorsqu'il a dépassé lé- gèrement chaque face latérale du stator 44. Dans une variante de réalisation (non représentée) le guide-fil 111 peut avoir une forme telle qu'il passe entre les lèvres d'une encoche de stator. Dans ce cas la vis 109 est réglée de façon que le guide- fil 111 se déplace dans les encoches.
Une bobine de fil desti- née au bobinage des enroulements de marche du stator est placée
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dans le support 115 ou dans un autre dispositif prévu à cet effet. On fait passer le fil 139 sur la poulie 113 et on le conduit vers le bas à. travers le guide-fil 111. L'extrémité de ce fil 139 est temporairement fixée au support tournant 36, ou au stator 44,en un point approprié quelconque à proximité de l'extrémité antérieure de l'encoche 3. On laisse un bout de fil d'une longueur suffisante pour permettre l'établissement des connexions après le bobinage.
La machine est ensuite réglée en tournant le volant 64 à la main de façon que le bras poseur de fil 107 soit sur le point de commencer sa course d'avant en arrière, c'est-à-dire la course vers la gauche des figs. 1,2 et 9. La machine est ensuite mise en marche.
Pendant le premier mouvement de la machine, le stator 44 reste immobile ou pratiquement immobile, tandis que le bras poseur de fil 107 se déplace d'avant en arrière à travers le stator. Lorsque le guide-fil 111 s'approche de la face latérale antérieure du stator 44, il est soulevé par le galet 116 qui roule sur la came 118 et il se aéplace donc au- dessus de la surface périphérique intérieure du stator 44 en déroulant la fil 139 au-dessus de l'encoche 3, de la manière indiquée sur la fig.13. Lorsque le guide-fil 111 dépasse la face postérieure du stator 44, il s'abaisse vers la position indiquée sur la fig.14. Il en résulte que le brin de fil 139 qui vient d'être déroulé est fortement tiré dans l'encoche 3.
Lorsque le bras 107 et le guide-fil 111 ont achevé leur course d'avant en arrière, ils restent sensiblement immobiles, tandis que le stator 44 est déplacé angulairement d'une quantité égale à l'intervalle entre deux encoches. La fig. 15 représente la position relative des organes lorsque le stator 44 a achevé sa course angulaire dans le sens de la flèche. L'encoche 4 se trouve alors placée directement au-dessous du bras 107 et le
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fil 139 a été appliqué contre le flanc de l'encoche 3 voisine de l'encoche 4.
Le stator 44 s'immobilise alors de nouveau, tandis que le bras 107 et le guide-fil 111 se déplacent d'arrière en avant. La fig. 16 représente la position des organes pendant cette course vers l'avant, le guide-fil 111 a été soulevé par la came 118 et le galet 116, et le fil 139 a été serré contre la face postérieure du stator 44 et par- tiellement posé dans l'encoche 4. A la fin de la course vers l'avant, le guide-fil 111 est de nouveau abaissé et tire fortement à l'intérieur de l'encoche 4 le brin de fil 139 qui vient d'être déroulé. Le stator 44 est ensuite déplacé angu- lairement dans le sens opposé de façon que l'encoche 3 vienne de nouveau se placer au-dessous de la trajectoire du bras 107 et du guide-fil 111. Ces organes recommencent à se déplacer vers l'arrière pour enrouler une nouvelle spire de fil 139.
La fig. 17, qui est une vueartielle du stator 44, du bras poseur de fil 107 et du guide-fil 111, représente une des phases suivantes du bobinage des enroulements du stator 44, sur cette figure, 'trois spires de fil 139 ont été enroulées dans les encoches 3 et 4.
Par la suite, une autre spire de fil est posée dans les encoches 3 et 4 chaque fois que l'arbre d'entraîne- ment principal 57 a effectué deux révolutions. Après bobinage du nombre nécessaire de spires, la machine est arrêtée et la pose de la dernière spire est au besoin.achevée en faisant tourner le volant 64 à la main.
La broche coulissante 86 est alors réglée sur le plateau à coulisse 82 de façon que le support tournant 36 et le stator 44 se déplacent angulairement, à chaque course, d'une quantité égale à l'intervalle entre trois encoches du stator et qu'à chaque fin de course angulaire l'encoche 2 ou
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l'encoche 5 soient directement placées au-dessous de la trajectoire du guide-fil 111.
On introduit dans les encoches 3 et 4 deux tiges cylindriques 140 de diamètre approprié et un peu plus longues Que la distance entre les deux faces latérales du stator 44, tiges qui sont coincées dans les encoches 3 et 4, de la manière indiquée sur la fig.18, et la machins est remise en marche, le bras poseur de fil 107 et le guide-fil 111 étant prêts à se déplacer au-dessus de l'encoche 2. Au cours des déplacements consécutifs du guide-fil lll et du stator 44, des spires de fil sont posées dans les encoches 2 et 5 de la manière précédemment décrite pour les encoches 3 et 4.
La fig. 18, qui est une vue partielle en élévation sur la face postérieure du stator, montre les positions respectives après la pose de deux spires du fil 139. A chaque mouvement d'oscillation du stator 44 et à. chaque course du guide-fil 111, le fil 139 est tiré sous les extré- mités en saillie des tiges 140, de sorte que les extrémités des spires sont tendues sous une forme correctement incur- vée et empêchées de se déplacer radialement vers l'intérieur pour se placer à travers l'ouverture centrale du stator.
Après bobinage du nombre nécessaire de spires dans les encoches 2 et 5, la machine est de nouveau arrêtée et on achève, au besoin à la main, la pose de la dernière spire. Deux autres tiges 140 sont ensuite insérées respecti- vement dans les encoches 2 et 5, la broche coulissante 86 est réglée et la machine est remisa en marche pour bobiner une autre série de spires dans les encoches 1 et 6. Cette der- nière opération termine la bobinage des enroulements d'un pôle.
Avant de bobiner les spires des encoches 2-5 et 1-6, il peut être indiqué, dans certains cas, d'sllonger la course du guide-fil lll par un réglage de la broche
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coulissante 102 et d'effectuer un réglage correspondant de la came télescopique 118, ceci po-ur empêcher que le guide- fil 111 ne vienne frotter contre les extrémités des enrou- lements précédemment bobinés,et pour donner un aspect agréable au stator terminé'.
Lorsque le bobinage du premier rôle du stator est terminé, on dégage la crémaillère 48 du support tournant 36 en faisant tourner la manette de la broche 54.
On fait ensuite tourner le support 36 de 90 et on remet la crémaillère 48 en prise avec le support tournant 36. Le stator est ainsi amené dans la position correcte pour le bobinage de son deuxième pâle, et les spires de ce pôle sont bobinées dans les encoches 9 et 10,8 et 11 et 7 et 12. Les spires de ce deuxième pôle sont bobinées exactement comme celles du premier pôle, les réglages nécessaires des broches coulissantes 86 et 102 et de la came télescopique 118 étant effectués avant le bobinage de chaque groupe de spires. Il y a lieu de noter que, pour bobiner selon le schéma que montre la fig.12, les spires du deuxième pôle doivent être enroulées dans les encoches 7 et 12 dans le sens opposé à celui des spires correspondantes du. premier pôle.
Ceci peut être obtenu d'une manière très simple en amenant la broche coulissante 86 sur le côté opposé du plateau à coulisse 82, ou en variante en plaçant la broche coulissante 102 sur le côté opposé du plateau à coulisse 101.
Après le bobinage du deuxième pôle, on fait tourner le support d'un autre angle de 90 pour bobiner le troisième pôle et finalement encore de 90 pour bobiner le ' quatrième pôle. Le troisième et la quatrième pôle sont bobi- nés respectivement dans les encoches 13 à 18 et 19 à 24, de la même manière et dans le même sens que le premier et le deuxième pôle. Après l'achèvement du quatrième pôle, le fil 139 sort
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par l'extrémité antérieure de l'encoche 19, on le sectionne alors en laissant une longueur suffisante pour les connexions finales.
On voit qu'en suivant le mode de bobinage décrit et représenté par la fig. 12, il n'est pas nécessaire de cou- per le fil 1Z9 entre les pôles et qu'il ne reste qu'à établir deux connexions finales. Le deuxième et le quatrième pâle peuventêtre bobinés dans le même sens quele premier et le troisième pôle, mais dans ce cas il est alors nécessaire de couper le fil avant de bobiner chaque pôle et d'établir ulté- rieurement des connexions entre les enroulements des pôles voisins.
Le bobinage du quatrième pôle dans les encoches 19 à 24 termine l'établissement des enroulements de marche. On enlève la bobine de fil 139 eton la remplace par une bobine de fil plus fin destiné au bobinage des enroulements de dé- marrage. On fait passer ce fil sur la poulie 113 et on lui fait traverser le guide-fil 111.
Les enroulements de démarrage indiqués en pointillé sur la fig. 12 sont bobinés de la même manière que les enrou- lements de marche,mais ils sont décalés angulairement par rapport à ceux-ci pour créer des pôles intermédiaires entre les pôles principaux. En conséquence, après le bobinage du quatrième pôle des enroulements de marche, et avant de com- mencer le bobinage des enroulements de démarrage, on doit dégager la crémaillère 48 et faire tourner le support 36 et le stator 44 d'un angle de 135 .
On introduit de nouvelles garnitures isolantes dans les encoches 1 à 24 du stator 44 eton bobine le premier pôle intermédiaire dans les encoches 4 à 9, ensuite la deuxième pôle intermédiaire dans les encoches 10 à 15, le troisième pôle intermédiaire dans les encoches 16 à 21 et enfin le quatrième pôle intermédiaire dans les en- coches 22 à 3.
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Après bobinage du quatrième pôle intermédiaire, le fil sortant de l'encoche 22 est coupé et le stator 44 est enlevé de la machine. Les enroulements sont serrés l'an sur l'autre, on introduit un nouvel isolant dans les encoches et on effectue les opérations nécessaires pour terminer le stator en vue de sa mise en service.
Dans le cas d'an stator monophasé à quatre pôles pris comme exemple, le support tournant 36 doit être amené en prise avec la crémaillère 48 dans chacune des huit positions décalées de 45 les unes par rapport aux autres. Il en résulte que le nombre des dents 42 du support tournant 36 doit être un multiple entier de huit. Dans le cas contraire, le support tournant 36 ne peut être amené en prise avec la crémaillère 48 dans deux positions exactement décalées de 45 l'une par rapport à l'autre, et il est alors nécessaire de procéder à un réglage du stator 44 à l'intérieur du. sup- port tournant 36. La facilité du réglage fournie par l'abais- sement de la crémaillère 44 ne constitue alors qu'un faible avantage.
Avec des stators autres que le stator monophasé à quatre pôles pris comme exemple, il peut être nécessaire de régler le support tournant 36 dans des positions décalées d'un angle différent, de 45 . Dans tous ces cas, l'angle dont on peut faire tourner le support tournant 36 doit être équi- valent à celui correspondant à un nombre entier d'encoches du stator 44.
En conséquence, le nombre des dents 42 est de préfé- rence choisi tel qu'il soit un multiple entier du nombre d'encoches des stators qui doivent être bobinés sur la machine, étant donné que, grâce à cet agencement, la machine peut être utilisée pour bobiner n'importe quel type d'enroulement sur un tel stator.
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Si on le désire, on peut prévoir avec la machine des supports tournants supplémentaires, interchangeables avec le support 36 et présentant des nombres de dents diffé- rents afin de permettre de bobiner d'autres types de sta- tors. Dans ce cas il sera nécessaire de prévoir également des crémaillères supplémentaires destinées à être utilisées avec ces supports tournants.
Pour bobiner des stators de diamètres plus petits, on peut utiliser des anneaux adaptateurs pouvant s'ajuster l'intérieur du support tournant 36 et sur le pourtour de cestators.
REVENDICATIONS
1. Machine à bobiner des enroulements statoriques, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour mainte- nir le stator et le faire osciller autour de son axe, un organa poseur de fil, et des moyens pour animer cet organe poseur de fil d'un mouvement de va-et-vient suivant un trajet traversant l'ouverture centrale du stator.
2. Machine à bobiner des enroulements statoriques, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour suppor- ter un stator, des moyens pour faire osciller autour de son axe le stator et les moyens qui le supportent, un organe poseur de fil susceptible de se déplacer dans l'ouverture centrale du stator, et des moyens pour animer cet organe poseur de fil d'un mouvement de va-et-vient suivant un trajet traversant l'ouverture centrale du stator.
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