Brevet FR2314567A1 — publié le 19770107

La présente invention concerne une machine à bobiner des résistances électriques de façon automatique et en continu. On connais déjà des bobineuses de résistances électriques composées d'un équipage mobile, excentrique, portant le fil résistant et qui tourne de façon planétaire autour du fil à bobiner. Or, de tels dispositifs sont d'un fonctionnement limité car le dispositif planétaire ne peut recevoir qu'unie quantité réduite de fil. Cela limite les possibilités de fonctionnement automatique. De plus, les bobineuses connues ne peuvent fonctionner qutà une certaine vitesse ou à un certain pas pour les spires de la résistance. Cela signifie que l'on ne peut pas réaliser des résistances variables. Une solution connue consiste à bobiner en continu et à enduire le fil ainsi bobiné d'un vernis ininflammable, puis on enroule sur une bobine et on coupe ultérieurement les résistances. Cela complique le travail et nécessite un premier enroulement du fil bobiné sur un rouleau puis un dévidage, une seconde machine, etc... Cette solution présente divers inconvénients. Lorsque lton coupe ultérieurement le fil bobiné formé du fil support et de la résistance, la résistance s'ouvre sous l'effet des efforts créés par le fil de support ou par l'élas- ticité des spires formant la résistance. Les résistances obtenues sont peu précises, et la complexité des opérations se répercute de façon importante sur le prix du produit final. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une machine à bobiner, des résistances de valeurs quelconques, susceptible de fonctionner automatiquement ou de fournir des résistances de pas variable. A cet effet, l'invention concerne-une machine à bobiner des résistances électriques sur un fil de support tel que du fil d'amiante ou de fibres de verre, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'alimentation, tournissant le fil de support à un dispositif de bobinage, en traversant la bobine de fil résistant électrique, le fil étant tiré à vitesse déterminée réglable par un dispositif d'entrai- nement, placé en aval du poste de bobinage et en amont du dis positif de coupe. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine comporte un distributeur de produits de revêtement, appliquant sur le fil bobiné, un produit de revêtement, ainsi qu'un four de séchage à passage suivi d'un dispositif de refroidissement, cet ensemble étant prévu entre le dispositif de bobinage et le dispositif d'entranement. Grâce à la machine selon l'invention, on peut réaliser des résistances à pas variable. Cela est particulièrement important lorsqu'on veut replier une résistance en forme de U. En effet, dans ce cas, on réalise un pas important au niveau de la courbure de cette forme en U et on resserre le pas dans les deux branches droites. Cela évite tout court-circuit au niveau de la courbure du U et permet d'avoir une résistance dont la valeur est précise. La fabrication automatique de résistances permet d'arriver à des produits très diversifiés sans sacrifier la précision électrique. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de face, schématique, d'une machine à bobiner des résistances électriques selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe, de détail du dispositif de bobinage ; - la figure 3 est une vue de face du dispositif de réglage de tension - la figure 4 est une vue arrière du dispositif de coupe - les figures 5A, 53, et 5C représentent respectivement des vues en coupe, selon A-A et B-B de la figure SC - la figure 6A est une vue de face du palpeur de fil et la figure 6 est une vue en coupe de ce dispositif. Selon la figure 1, la machine à bobiner des résistances électriques se compose d'un bâti l portant une bobine d'alimentation 2 en fil de support 5 formant l'âme des résistances. Le fil 3 passe dans un dispositif de réglage de tension 4, puis sur une poulie de renvoi 5 qui fixe la trajectoire du fil 3 à travers les autres dispositifs de la machine à bobiner, suivant l'axe X-X. A la suite de la poulie de renvoi 5, le fil de support passe dans le dispositif de bobinage 6 dans un guide 7, un palpeur 8, puis dans divers dispositifs de traitement de surface tels que le distributeur de revêtement de surface 9, un four de séchage 10, tn dispositif de refroidissement 11, un dispositif d'entrainement 12 et un dispositif de coupe 13. Les dispositifs 8, 9, 10 et 11 peuvent etre prévus sur certaines variantes de la machine, sans toutefois équiper nécessairement toutes les machines. En effet, il s'agit d'un traitement de surface qui peut être nécessaire sur certains types de résistances et non sur d'autres. Le fil 3 est entrainé à travers la machine par la traction exercée par le dispositif d'entrainement 12 (décrit ultérieurement en relation avec les figures 5A, 5B et 5C). Pour assurer une tension régulière et constante le long de la trajectoire I-I du fil notamment au niveau du poste de bobinage 6, la machine comporte le dispositif de réglage de tension 4 (décrit en relation avec la figure 3), et qui assure une tension constante quel que soit le diamètre de la bobine d'alimentation 2, de sa résistance au dévidement de la nature ou de la dimension du fil 3. le dispositif de bobinage 6 réalise des spires hélicoidales de fil résistant 14 sur le fil de support 3 en formant une résistance continue à pas de bobinage fixe ou variable. A la sortie et à une certaine distance du dispositif de bobinage 6, il est prévu un organe de guidage 7 destiné à éviter que le flottement ou le mouvement vibratoire de l'ensemble (3, 14) formant la résistance bobinée en continu, ne soit transmis au-delà de cet organe de guidage 7 et ne puisse gêner le fonctionnement des autres parties de la machine. Un palpeur; de présence 8 décrit en relation avec les figures GA et 6B détecte la présence de fils bobinés (3, 14) à l'entrée du distributeur de revêtement 9. Ce distributeur de revêtement 9 est destiné à appliquer sur la surface de la résistance et notamment des spires de fil t4, un produit de revêtement protecteur ou encore un produit destiné à maintenir ces spires réunies pour qu'elles ne puissent stouvrir même partiellement, après avoir été coupées dans le poste 13 et au cours des manipulations. Dans le cas le plus général, le produit de revêtement est un vernis ininflammable. Le distributeur de vernis 9 comporte une réserve 91 contenant le vernis à l'état liquide. Ce distributeur 91 est relié par un robinet 92 à débit réglable jusqu'à des quantités très faibles allant jusqu'au goutte à goutte, sur deux galets 93 entre lesquels passe le fil bobiné (3, 14). Pour bien guider le fil et assurer un revêtement correct de toute sa surface extérieure, il est avantageux que les galets soient munis chacun d'une gorge (non-représentée à la figure). Le robinet de distribution 92 correspond, de préférence à cette gorge de façon à déposer le vernis ou plus généralement le produit, dans cette gorge. A la sortie du distributeur de produit de revêtement, le fil bobiné 3, 14 traverse un four à passage 10, assurant le séchage du produit de revêtement (vernis) pendant le temps de passage du fil. A la sortie du four à passage 10 le dispositif de refroidissement 11 ramène le fil bobiné 3, 14 à la température ambiante. Le dispositif de refroidissement 11 est par exemple formé par une couronne à buse venturi, dirigée dans le sens de défilement du fil 3, 14 de façon à refroidir le fil non seulement par la veine d'air distribuée par cette couronne venturi mais également par l'air entraSné par cette couronne. A la sortie du dispositif de refroidissement, le fil passe dans le dispositif d'entrarnement 12, puis dans le dispositif de coupe 13. Le dispositif d'entratnement 12 assure une vitesse de défilement très précise du fil 13 dans le dispositif de bobinage 6 qui est entraîné lui-même en synchronisme ou plus généralement en fonction de la vitesse de défilenent, suivant le nombre de spires par unité de longueur que l'on veut réaliser. Suivant un premier mode de réalisation, la vitesse de rotation ou de bobinage du dispositif de bobinage 6 est constante et la vitesse de défilement du fil 3 entraîné par le dispositif 12 est variable. Cette solution est la plus avantageuse car le dispositif d'entratnement 12 présente moins d'inertie que le dispositif de bobinage 6. En outre, dans le cas de spires très denses, cette solution est également préférable car une vitesse d'entrafnement constante du fil 3 et une vitesse de rotation variable du dispositif 6 pourrait aboutir à des vitesses de rotation trop importante et, par suite, à des problèmes de fonctionnement ou des risques d'explosion en cas de survitesse. b seconde solution consistant à rendre variable la vitesse de rotation du dispositif 6, n'est toutefois pas à exclure. Selle peut convenir, dans certaines applications particulières. Le fonctionnement, la suxveillance et la corrélation ehtre les divers dispositifs de la machine à bobiner sont assurés par un dispositif de commande, de préfé- rence numérique, non représenté, dans la figure 1 et qui fait partie de la machine à bobiner. Selon la -figure 3, la partie principale du dispositif à bobiner est composée d'un volant 15 muni d'un moyeu 16 monté à rotation dans un palier et coopérant avec un dispositif d'entraSnement non représenté. Le volant 15 est muni d'un tube 17 destiné à recevoir la bobine 18 portant le fil 14. Le tube de support 17 est terminé à sa pointe avant par un nez de bobinage 18. L'ensemble formé par le moyeu 16, le tube 17 et le nez de bobinage 19 définit un canal non référencé, qui est traversé par le fil 3. Le bobinage du fil 14 autour du fil 3 se fait à la sortie du nez de bobinage 18 comme le montrent les spires 14'. Au niveau du nez de bobinage (19) l'inclinaison du fil 14 (comme décrit ultérieurement) est telle que le fil soit toujours appuyé contre l'extrémité avant du nez de bobinage, afin que le fil recouvre toute partie de surface du fil 3 immédiatement à la sortie du nez de bobinage 19. De plus, il est avantageux que le diamètre intérieur du nez de bobinage 19 soit au niveau de l'extrémité de sortie légèrement plus faible que le diamètre du fil 3, de façon à exercer une légère compression sur le fil remettant celui-ci en forme. En effet, les diverses opérations'de dévidage, de renvoi, etc.. du fil en amont du nez de bobinage, ont pu déformer légèrement le fil qui peut ne plus avoir une section parfaitement circulaire. Or cette légère compression rétablit cette forme du fil 3 et permet d'arriver à un bobinage très précis. La bobine 18 contenant le fil résistant 14 est emmanchée sur le tube 17 de façon que son flasque arrière iOa vienne s'appuyer contre-un flasque 20a porté par le tube 17 et sOlidaire en rotation du volant 15. Cette solidarisation en rotation se fait par exemple par des axes de guidage 21 dont un seul est représenté. Chaque axe de guidage 21, solidaire du volant 15, vient dans un logement 22 du flasque 20a. Enfin, le flasque 20a est maintenu écarté du volant 15 par des ressorts de compression 23 logés dans des cavitas 24, 25 prévues respectivement dans le volant 15 et dans le flasque 20a. Les ressorts 23 assurent l'amortissement des mouvements de la bobine 18 lors du dévidage du fil 14. Le flasque avant 18b de la bobine 18 est maintenu pr le flasque avant 20b bloqué par une vis de blocage 26 ; le flasque 20b est lui-mEme vissé sur le filetage 17a prévu à l'extrémité avant du tube 17. Cette vis 26 assure le blocage du flasque 20b en ouvrant ou en fermant les deux branches 20c qui délimitent un U et coincent le filet de vis sur le filet 17a du tube 17. Pour assurer le dévidage du fil 15 à partir de la bobine 17, il est prévu un galet de dévidage 28 porté par un support 29 solidaire du volant 15. Pour éviter tout balourd, un dispositif équivalent 28 29 peut être prévu dans une position diamétralement opposée par rapport à l'axe matérialisé par le fil 3. Suivant l'invention, il est avantageux que le galet 28 se trouve sensiblement dans le plan de symétrie de la bobine 18 pour que l'angle de dévidage du fil 14 d'un c8té de la bobine (fil représenté en traits pleins) et corresponde sensiblement à celui de l'autre côté de la bobine (fil représenté en tiretés). Enfin, la distance axiale des galets 28 est suffisante pour que le fil 14 au-delà de la bobine 18, puisse arriver au nez de bobinage 19 sans être gêné par les autres éléments de ce dispositif de bobinage. Selon la figure 3, le dispositif de réglage de tension 4 qui reçoit le fil 3 dévidé de la bobine d'alimentation 2, se compose d'un galet d'entrée 30 et d'un galet de sortie 31 avec interposition d'un galet intermédiaire 32. Les galets 30 et 31 sont montés à rotation, sur le support 34 fixé au bati non représenté à cette figure 3. Par contre, le galet 32 est porté par un bras 35 monté autour d'une articulation 36. Le fil 3 entoure le galet 32 et tend à rapprocher ce galet 32 des galets 30 et 31 en agissant contre la force développée par un ressort antagoniste 37 carré, qui règle la tension. A l'entrée, pour rendre le réglage plus prédis, il est prévu un passage 38 pour le fil 3. A la sortie du dispositif de réglage de tension, on peut prévoir un palpeur 40 déteet nt toute rupture de fil. La figure 4 est une vue arrière du dispositif de coupe 13, le plan de la figure 4 étant perpendiculaire au fil 3 qui arrive par la filière 40 de sortie du dispositif d'entrainement 12, également représenté dans cette figure. La filière de sortie 40 est prévue dans une plaque 41 interchangeable en fonction de la dimension du fil (ou du fil portant la résistance bobinée). Cette figure montre également les pignons d'entrainement 42 et le moteur d'entrainement 43 ainsi que le plateau 44 du chissis 1 de la machine. En arrière du dispositif d'entrainement 12 se trouve le dispositif de coupe 13. Ce dispositif de coupe 13 est formé par un couteau 45 porté par un bras 46 monté pivotant autour d'un axe 47. L'extrémité inférieure du bras 46 est reliée par une articulation à glissibre 48 à un organe de transmission 49 eDmmandé par un vérin à double effet 50 solidaire du bâti. Sous l'effet du vérin 50, le couteau effectue une course de basculement soit vers la gauche, soit vers la droite en passant devant la filière 40 et en coupant chaque fois une résistance électrique bobinée puisque la résistance sort en continu de la filière 40. La commande du vérin 50 en fluide moteur est également assurée par le poste de commande non représenté en fonction des instructions de fabrication, c'est-à-dire de la longueur des résistances, etc... Selon les figures 5A 5B, 50 ke dispositif d'entraînement 12 est composé d'un boitier 51 entraîné à partir du moteur 43 (figure 4), par l'intermédiaire de la poulie 42 (figure SA). Les vues en coupe des figures 5A et 53 montrent respectivement la partie supérieure (ou couvercle) (figure 53) et la parsie inférieure. Dans chacune de ces parties, reliées l'une à 11 autre par une articulation 52, on a trois galets 53a, 54A eet 55A et 533, 54B, 55B entraSnés en synchronisme à partir du pignon ou de la poulie commune 42. L'entrainement se fait par le pignon 55, solidaire du pignon de la poulie 42. Ce pignon 55 qui entratne le galet 54A entrains également les deux pignons 56 et 57 solidaires en rotation des pignons 53B et 55B. Le pignon 58 entraînant le galet 54fil coopère avec les pignons 59 et 60. Dans ces conditions, les galets 54A 533 et 55B sont entraînés à partir de la poulie ou du pignon 42. Cet entraînement est synchrone. Par contre, les galets 53A, 55A et 54B, solidaires en rotation par l'intermédiaire des pignons 58, 59 et 60 restent néanmoins libres. Grecs à cette imbrication, il y a un galet d'entraînement dans la partie basse et deux galets d'entraînement dans la partie supérieure. Cela permet d'assurer un entraînement extrêmement régulier et en cas d'usure de l'un des galets, l'entraînement est assuré par les autres, toujours en synchronisme. Comme le montrent les figures SA et 5B, les galets 53A ... 55B ont tous la même structure et la description sera limitée ci-après à celle du galet 53A. Le galet 53A est formé par un moyeu 61 portant une bague élastique 62 serrée entre un flasque 63 fixe et un flasque 64, susceptible d'être vissé sur le moyeu 61. De parut et d'autre, le moyeu se termine par un élément d'arbre 65? 66 logé dans des paliers non référencés. Grâce au réglage du flasque 64, on peut écraser plus ou moins la bague élastique 62 et augmenter ainsi le diamètre du galet. Cela permet d'adapter le dispositif d'entraînement en fonction du diamètre des fils bobinés à entraîner sans risquer de rupture. Comme le montre la figure 5B, les galets supérieurs comportent des encoches permettant d'assurer le guidage du fil et d'éviter que celui-ci ne se aéplace latéralement surles galets. La précision des résistances dépeK essentiellement de la précision de défilement et de ltentrainement du fil. Or, au niveau du dispositif d'entraînement, il y a une usure non négligeable résultant des matériaux utilisés. De ce fait, le guidage par les gorges 67 est un élément extrêmement important. Il en est de même de la possibilité de resserrage des flasques 64 qui permet de compenser certaines usures. Les figures 6A et 6B représentent un exemple particulier de palpeurs de fils. Bien que des palpeurs de type quelconque puissent s'utiliser, il est particulirement avantageux d'utiliser les propriétés électriques du fil à détecter. Selon la figure 6A, le fil bobiné 3, 14 non revêtu de vernis isolant électrique, passe dans le palpeur 8 qui est formé par un support isolant 68 portant deux électrodes 69, 70. Ces électrodes sont reliées à un dispositif de mesure par lrintermédiaire des bornes 69A et 70A. Ce dispositif de mesure envoie un courant entre les bornes 69, 70. Ce courant passe par le segment A de résistance entre les deux électrodes 69, 70. Encas d'absence de fil résistant ou de rupture du fil résistant, cette coupure est détectée et l'ensemble de la machine est arrêté. Bien entendu, l'invention ntest pas licitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variahtes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVBTDICATIONS 1 ) tchine à bobiner des résistances a'lectriques sur un fil de support tel que du fil d'amiante ou le fibres de verre, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'alimentation (2) fournissant le fil de support (3) a un dispositif de bobinage (6), en traversant la bobine (18) du fil résistant électrique (14), le fil (3, 14) étant tiré à vitesse déterminée réglable par un dispositif d'entraînement (12), placé en aval du poste de bobinage (6) et en amont du dispositif le coupe (13). 20) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un distributeur de produits de revêtement, appliquant sur le fil bobiné (3, 14) un produit de revêtement, ainsi qu'un four de séchage à passage (10) suivi d'un dispositif de refroidissement (11), cet ensemble étant prévu entre le dispositif de bobinage (6) et le dispositif d'entraînement (12). 30) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de bobinage se compose d'un équipage mobile en rotation coaxialement au fil (3) à bobiner, cet équipage se composant d'un volant (15), traversé axialement par le fil (3) et-entraSné à une vitesse de rotation déterminée, ce volant étant muni d'un support (17) pour-recevoir coaxialement, au fil la bobine (18) du fil résistant (14), et l'extrémité avant, du support (17) porte un nez de bobinage (19) le volant comportant au moins un galet de dévidage (28). 40) Machine, selon la revendication 3, caractérisée en ce que la bobine (18) est montée sur le support (17), entre un flasque fixe 26 et un flasque (20a), assurant un appui élastique pour la bobine. 50) Machine selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le volant comporte deux galets de dévidage (28), disposés en position symétrique, chaque galet venant de plus sensiblement dans le plan de symétrie de la bobine de fil (18). 60) tachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement est formé par un ensemble de galets 53A ... 55B, associés par paires et vaque paire entraînant le fil, au moins un galet de chaque paire ie galets étant entraîné en synchronisme avec au moins l'un des galets des autres paires. 70) Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque galet est formé d'un moyeu (51) portant une bague élastique 462) enserrée entre un flaeque fixe et un flasque mobile, dont la compression permet de régler l'écrasement de la bague élastique (62) et, par suite, le diamètre du galet. 80) machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que-le coupe-fil (13) est constitué pgr une filière (40) définissant le défilement du fil bobine (13, 14) et d'un couteau (45) commandé, passant devant la filière. 90) tachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réglage de tension est formé par un ensemble de deux galets (30, 31), sur lesquels passe le fil (3) à la sortie de la bobine d'alimentation (24, le fil (3) passant également sur un galet libre (32), soumis à l'action d'un ressort (37) agissant dans le sens contraire du fil (3) qui tend à appliquer le galet (32) contre les deux autres galets (30 31). 100) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palpeur (8) se compose de deux électrodes (69, 70) reliées à un circuit d'alimentation électrique, et amenant un courant électrique dans la partie A de fils bobinés (4 14) passant entre les deux électrodes (69; 70) l'absence de courant électrique dans ce circuit définissant un signal d'absence de fil.