Brevet FR2206618A1 — publié le 19740607

L'invention concerne un procéda de bobinage d'enroulements pour stators de machines éléctriques bipolaires sur un dispositif de bobinage ayant un guide-fil rotatif et un support de gabarits à deux gabarits associés aux deux ptles et fixés chacun à une extrémité axiale. Ces gabarits sont mobiles pour être bobinés l'un après l'autre dans une position en ligne avec l'axe de rotation du guide-fil, si bien que le gabarit bobiné en premier lieu est bobiné de l'extérieur vers l'intérieur et que le second gabarit est ensuite bobiné sans interruption du fil. Jusqu'ici, dans les dispositifs de bobinage courants, les gabarits à un gradin, au en général à plusieurs gradins, sent toujours bobinés de l'extérieur vers l'intérieur. Il en résulte, de l'extrémité intérieure de l'un des gabarits à l'extrémité extérieure de l'autre gabarit une jonotion de fil comparative- ent longue qui doit ensuite être réunie séparément et à la main, de manière peu commende, à des spires et reliée à l'un ou autre des enroulements ou groupes d'enroulemente. I1 en résul- te des imprécisions dans la prédétermination de la quantité de fil.Un autre inconvénient essentiel réside dans le fait qu'en- suite, avec des gabarits allant en diminuant en gradins de lin- térieur vers l'extérieur, quand après le bobinage du dernier enroulement le plus intérieur du premier gabarit on recommence sur le gabarit suivant par l'enreulement le plus extérieur et qu*en va de là jusqu'à l'enroulement le plus intérieur, il existe un petentiel comparativement puissant entre les deux plus grand en- roulements les plus intérieurs quand ils sont traversés en série -par le courant. Précisément, les deux plus grands enroulements du groupe d'enroulements associé à chaque pêle sont rapprochés dans le stator.Dans le bobinage appela "par demi-blecs", les plus grands enroulements des deux pôles sont même insérés dans les mêmes encoches de stator. Leurs spires se trouvent directement contigues. I1 est par conséquent souhaitable dtavoir un potentiel faible, Dans le bobinage de certains enroulements, il est connu de disposer en ligne, et avec leurs sections transversales les plus grandes se touchant, deux gabarits à gradins. Celà est possible parce que dans ce procédé de bobinage les gabarits tournent, tandis que le guide-fil est fixe en rotation. Après le bobinage des gabarits se trouvant "dos à dos", on les sépare, on enlève les enroulements et on les introduit un à un dans les encoches de stator. Ici l'on nta pas les inconvénients indiqués plus haut.D'autre part, dans les dispositifs modernes de bobinage à introducteurs automatiques peur l'introduction axiale des enroulements bobinés dans le stator et qui possèdent un organe rotatif de guidage ou de bobinage du fil métallique (que l'on appelle "flyer"), il ntest pas possible de disposer les uns der- rière les autres des gabarits souvent comparativement lengs et de les bobiner sans interruption en une seule opération. L'invention a pour but de résoudre le probleme de la jonc tion du fil métallique entre les groupes d'enroulements des deux pêles également dans les dispositifs de bobinage indiqués, et ce on bobinant le second gabarit de l'intérieur vers l'extérieur Dans ce cas-là la jonction du fil se fait entre les deux extré- mités intérieures voisines des gabarits et est par conséquent très ceurte. Du fait que dans des gabarits à décrochements en forme de gradins (gabarits à plusieurs chambres) les plus grands enroulements sont bobinés directement les uns derrière les au tres, on obtint pour eux le potentiel le plus petit possible. Une certaine difficulté technique 50 présente avec ce nou veau procédé de bobinage quand on travaille non seulement avec deux mais avec quatre ou six gabarits ou plus, qui sent bobinés en continu, pour pouvoir bobiner sans interruptien tandis que simultanément les enroulements des paires de gabarits déjà bobinés sont enlevés de ces gabarits. Le fil métallique doit en effet être "amarré" là afin que le bobinage du treisième, du cinquième, ou à nouveau du premier gabarit, suivant le cas, puis- se commencer à l'extrémité extérieure. Réaliser celà avec des organes d'arrêt extérieurs n'est toutefois pai possible car ces organes seraient entourés par le guide-fil. Il est par conséquent prévu, dans une mise en ouuvre avanta geuse de l'invention pour an dispositif de bobinage du type indiqué, ayant plus d'une paire do gabarits, un dispositif de pression et de coupe qui se compose d'un premier presseur amenant le fil dans une rainure axiale contre l'extrémité extérieure du gabarit suivant, et d1un second presseur possédant une lame de coupe et qui guide le fil ainsi maintenu dans la rainure à l'extrémité intérieure dudit gabarit, tandis que le premier presseur est capable d'être retiré après la prise du fil par le second presseur, et que celui-ci est capable d'être retiré pen dans le bobinage du gabarit après le sectionnement du fil. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce nouveau procédé de bobinage. Le dessin anneré, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. 8a figure unique représente en perspective un dispositif do bobinage d'enroulements stateriques pour machines électrique bi polaires Le dispositif représenté se compose d'un porte-gabarits 10 à quatre gabarits 12, et d'un organe de guidage du fil métalli- que soms la ferme d'un bras de bobimage 14 à contrepeids 16. Le porte-gabarits 10 et le bras de bobinage 14 sont montés sur un bâti commun de machine (non représenté). Les gabarits 12 ont chacun trois gradins ou chambres. Lors du bobinage d'un tel gabarit à trois gradins, on bobine aoao trois enroulements comcentriques de diamètres différents. L'enroule ment extérieur a la plus petite section, tandis que l'euroule- mont le plus intérieur a la plus grande section. Après insertion dams un stater les treis enroulements concentriques forment un ptlo. Avec doux gabarits 12 on abtient ainsi le bobinage entier peur des meteurs bipelaires, par exemple des meteurs à courant triphasé eu des meteurs à courant alternatif monsphasé.Les deux gabarits 12, qui vont ensemble, sont bobinés l'un après l'autre, et ausuite ces bobinages sont retirés ensemble et simultandment desdits gabarits et insérés dans un stater. Ce transfert des enreulements des gabarits 12 sur le stater au meyen d'un autil de transfert approprié ne fait pas partie de l'imvention : ces outils sant d'ailleurs commus. Pour l'extraction commune des emroulements de deux gabarits 12, lesdits enroulements sent basculés autour d*un axe de bascu- liement 18 à une position axialement parallèle. Comme il y a on teut quatre gabarits 12 mentés sur le parte-gabarits 10, pendant le bobinage de l'une des paires de gabarits les deux autres gabarits peuvent être basculés à la position axialement parallèle et ensuite les enroulements se trouvant sur eux peuvent être en- levés. Après chaque bebinage d'un gabarit le porte-gabarits 10 teurme de 900 autour de son axe vertical central 20, si bien que le gabarit 12 non bobiné qui suit immédiatement se trouve on face du bras de bobinage 14. Ce bras de bobinage, et avec lui le contrepoids 16 également construit en forme de bras, teurne auteur d'un axe de retation 22. Comme par suite de la possibilité de pivetement des gabarits 12, ceux-ci ne sont pas montés exactement symétriquement sur le porte-gabarits 10, le palier 24 du bras de bobinage 14 est ment coulissant le long d'un guidage 26, transversalement à l'axe 20 du porte-gabarits. L'alignement précis de l'axe de rotation 22 sur la position de l'axe longitudinal médian du gabarit 12 se trouvant en face de lui a lieu à l'aide d'un cylindre de rigla- ge 28. Le mouvement d'avance axiale pendant le bobinage dtun gabarit peut être exécuté soit par le porte-gabarits seit par le bras de bobinage 14. Par exemple, ou bien l'axe de rotation 22 est menté peur coulisser axialement dans son palier 24, ou bien tout le blec 24 avec son guidage 26 peut avancer le long d'un guidage axial (non représenté) monté sur le bSti do la machine. L'amenée du fil métallique au bras de bobinage 14 a lieu à travers l'axe de rotation creux 22 et le bras 14. Ce fil métal- lieu, indiqué par 30, sert d'un bec à l'extrémité libre du bras de bobinage 14. L'opération de bobinage se déroule selon l'invention de mamiè- re à ce que le premier gabarit 12 d'une paire de gabarits nécessaires pour le bobinage total d'un stator soit bobiné depuis sen extrémité extérieure jusqu'à son extrémité intérieure sur le perte-gabarits 10. Celui-ci tourne ensuite de 900 et c'est alors le deuxième gabarit 12 qui est bobiné de l'intérieur vers l'extrieur, donc depuis Sa plus grande section jusqu'à sa plus p-- tite section.Il n'y a donc qutun très court raccordement du fil métallique entre les deux extrémités intérieures des gabarits, et comme les plus grands enroulements de ceux-ci sent bobinés directement l'un derrière l'autre, le potentiel entre ces deux enroulements, quand le courant passe dans le fil, est faible. Après le bobinage de deux gabarits 12 appariés, bobinage effectué de la manière décrite, d'abord de l'extérieur vers l'in- térieur et ensuite de l'intérieur vers l'extérieur, le porteganarits 10 tourne à nouveau de 900, en suite de quoi le gabarit qui se trouve maintenant vis-i-vis du bras do bobinage 14, c'està-dire le gabarit de la paire suivant à bobiner, doit Autre bobiné, à nouveau de l'extérieur vers l'intérieur. Le fil métalli- que 30 s'étend encore, comme le montre la Figure, du bec du bras de bobinage 14 à l'extrémité extérieure du gabarit bobiné en dernier lieu.Il doit donc, avant que l'opération suivante de bobinage puisse avoir lieu, être 'abord ancré au gabarit qu' il faut maintenant bobiner, et effectivement à l'extrémité extérieure de ce dernier, car là commence le bebinage. La diffi cul té réside dans le fait qu'à cause de la rotation du bras de bobinage 14 et du fil enveloppant tout dès le début du bobinage, aucun organe d'arrêt extérieur ne peut plus maintenir le fil sur l'extrémité extérieure du gabarit0 Il est par conséquent prévu qu'immédiatement après le meuvement du porte-gabarits 10 un presseur extérieur 34 actionné par un vérin 32 presse dans une rainure longitudinale 36 du gabarit qui se treuve à bobiner le fil 30 tendu du bec do sertie du bras 14 à l'extrémité exté- rieure du gabarit bobiné en dernier lieu.Pendant que ce pres- seur 34 est encore serti, un second presseur intérieur 40, actiomné par un vérin 38, pose le fil dans la rainure 36 sur teute la longueur de celle-ci. Le fil y est ensuite encere mainte- nu en plus par les parois de la rainure quand le presseur exté- rieur 34 est retiré afin que le bobinage puisse commencer.Après quelques rotations du bras de bobinage 14 avec avance axiale vers le porte-gabarits 10, les spires de fil tiennent déjà, par suite de la friction, suffisamment solidement sur le gabarit pour que le presseur intérieur 40 puisse également être retiré, après qu'uns lue à lui associée ait sectionné le fil. Le bout de fil allant au gabarit bobiné antérieurement pond maintenant librement, et pendant la continuation de l'opération de bobinage dtabord de l'un puis de l'autre des deux gabarits appariés, les deux gabarits appariés bobinés précédemment sont repliés et vidés. Après quoi les gabarits sent de nouveau basculés on arrière dans la position représentée dans la Figure, et les opérations décrites recommencent. Revendications 1. Procédé de bobinage d'enroulements pour stators de machi- nes électriques bipolaires sur un dispositif de bobinage pessé- dant un organe rotatif de guidage du fil métallique et un perte- gabarits à deux gabarits associés aux deux pêles et fixés 4 une extrémité axiale, ces gabarits étant mobiles peur être bobinés l'un après l'autre dans une position en ligne avec l'axe de retation de l'organe rotatif de guidage du fil métallique, tandis que le gabarit bobiné en premier lieu est bebiné de l'extérieur vers l'intérieur et que le second gabarit est bobiné ensuite sans interruption du fil, caractérisé en ce que le second gabarit ast bobiné de l'intérieur vors l'extérieur. 2. Dispositif pour la réalisation du procédé de bobinage suivant la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une commande en cascade au moyen de laquelle l'organe de guidage du fil et le second gabarit sent capables de s'élsigner axialement l'un de l'autre pendant l'opération de bobinage. 3. Dispositif selon la Revendication 2, caractérisé en ce que quatre gabarits sont fixés au porte-gabarit, tandis qu'il est prévu un dispositif de pression et de coupe lequel, après le bobinage de chaque second gabarit, pose sur le gabarit à bobiner teut de suite après lé fil allant de l'extrémité extérieu re de ce second gabarit à l'organe de guidage du dil. 4. Dispositif suivant la Revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de pression et de coupe se compose d'un pramier presseur amenant le fil métallique dans une encoche axiale contre l'extrémité extérieure du gabarit immédiatement suivant à bebiner, et d'un second presseur muni d'une lame de coupe et amenant dans cette encsche à l'extrémité intérieure dudit gabarit le fil ainsi maintemu, tandis que le premier presseur est capable de se retirer après que le second presseur a saisi et positionné le fil, et que le second presseur est capable de se retirer pendant le bobinage du gabarit après sectionnement dudit fil. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des Revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les gabarits associés par paires sent, d'une façon connue on soi, mobiles dans une position axialiement parallèle où ils sont ni proches l'un de l'autre que les enroulements bobinés sur eux peuvent être retirés ensemble et introduits axialement ensemble dans un stator on conservant essentiellement leur écart. 6o Dispositif suivant la Revendication 5, caractérisé en ce que les gabarits sont, d'une façon connue en soit disposés en étoile sur le porte-gabarits et sont capables de pivoter par paires dans une position axialement parallèle, tandis que l'or- gane de guidage du fil métallique est réglable perpendiculairement à son axe de rotation et à l'axe de pivotement des gabarits0