Brevet FR2537556A1 — publié le 19840615

MACHINE AUTOMATIQUE A BOBINER LES LES PETITS TORES La présente invention a trait au bobinage des tores et plus particulièrement à la réalisation d'enroulements sur une forme torique de diamètre réduit. A l'heure actuelle le bobinage des petits tores(d'un diamètre intérieur de l'ordre de 10 à 15 mm) se fait la plupart du temps à la main,ce qui prend évidemment beaucoup de temps et entraine un coût de revient important.On a bien entendu pensé à réaliser des machines ou appareils pour le bobinage automatique des tores, mais ceux-ci, du fait de leur conception, se révèlent'inutilisables pour la mise en place d'enroulements toriques sur un support de diamètre intérieur réduit ou bien sont incapables de bobiner un nombre relativement important de tours de fil sur le support torique. Le but de l'invention est précisément de pallier ces inconvénients en proposant une machine automatique, de conception nouvelle, capable de réaliser des bobinages toriques sur des supports de diamètre intérieur réduit et comportant un nombre d'enroulements important. A cet effet, l'invention a pour objet une machine automatique pour la réalisation de bobinages toriques, notamment des bobinages à nombre important d'enroulement,sur des supports toriques de diamètre intérieur réduit, ladite machine 2tant caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour maintenir le support torique â bobiner en l'entrainant en rotation autour de soi axe, des moyens pour stocker la totalité du fil à bobiner et dont les dimensions hors tout permettent leur passage libre à l'intérieur du support torique, des moyens pour d é p i a c e r I lt moyens d i de s m o y e n s d e s t o c kage du fil s u i v a n t une t r a j e c t o i r e e n b o u c 1 e fermée passant à l'intérieur du support torique et des moyens pour synchroniser la rotation du support torique et la fréquence de passage desdits moyens de stockage du fil à l'intérieur dudit support. Avantageusement lesdits moyens de stockage du fil à bobiner sont constitués par une canette sur laquelle est enrou lé le fil, montée tourillonnante à l'intérieur d'une navette formée de deux coquilles emboitables et munie d'un trou de pas sage du fil. Quant à la trajectoire en boucle fermée de cette na vette elle peut prendre bien des formes, l'essentiel étant qu'à chaque tour de boucle la navette traverse totalement le support torique toujours dans le même sens, les moyens pour imposer cette trajectoire à la navette pour la guider et pour synchroniser son déplacement avec la rotation, continue ou pas à pas,du support torique afin d'obtenir des enroulements join tifs ou côte à côte, pouvant également varier dans de larges mesures, notamment en fonction des technologies utilisées. Afin de bien comprendre le processus opératoire de la machine selon l'invention, on va décrire maintenant un mode de réalisation, cette description n'étant donnée qu'à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur les cruels - Fig .1 illustre le principe fondamental de fonctionne ment de la machine selon l'invention - Fig. 2 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une machine conforme à l'invention - Fig. 3 représente une canette vide - Fig. 4 représente une navette emprisonnant une canette avec son fil - Fig. 5 illustre schématiquement les déplacements de la navette sur la machine de la Fig. 2 - Fig. 6 est une coupe schématique transversale suivant la ligne VI-VI de la Fig. 5 montrant le système d'en trainement en rotation du support torique, et - Fig. 7 est une vue de dessus schématique dudit système d'entrainement en rotation. Sur la Fig. I on a représenté en 1 un support torique à bobiner, disposé à l'horizontale. Ce support 1 est traversé par une navette 2 déplacée en translation à l'intérieur du tore 1 à l'aide d'un bras support horizontal 3 mobile en translation. La navette 2 est par exemple constituée (Fig. 4) de deux coquilles 4 et 5 emboitables de manière à emprisonner une canette 6 (Fig. 3) montée tourillonnante dans là navette 2. Cette dernière a une forme générale de cylindre aux deux extrémités duquel dépasse l'axe 7 (libre) de la canette 6. La canette 6 est une simple bobine sur laquelle est enroulée la totalité du fil 8 à bobiner sur le tore 1. Le fil 8 sort de la navette 2 par un trou 9 ménagé dans l'une des demi-coquilles 4,5. Sur la Fig. 1 la trajectoire en boucle fermée de la navette 2 se décompose en quatre tronçons successifs. Dans le premier tronçon la navette passe de la position 2 à la position 2a. Elle traverse complètement le tore en ce sens qu'au début et à la fin de sa translation horizontale grâce au bras 3, la navette 2 se trouve en dehors du volume délimité par le tore 1. Le deuxième tronçon de la trajectoire est un relevage de lanavette (passage de la position 2a à la position 2b) au dessus du bord supérieur du tore 1. Ce relevage se fait par exemple par une came 10 mobile en rotation autour d'un axe il orthogonal à l'axe du torve 1 et munie d'un logement l0a de réception de la navette . En p o s i t i o n h a ut e 2b la navette est alors prise en charge par un second bras horizontal 12 mobile en translation, faisant passer la navette de la position 2b à la position 2c sensiblement à l'aplomb de la position de départ de la boucle. Enfin un système de type poussoir 13 par exemple,mobile en translation verticale est chargé de ramener la navette 2 devant l'orifice du tore où elle est reprise en charge par le bras 3 pour une nouvelle boucle. L'extrémité du fil 8 est au départ fixéesurl'extré- mité du tore par exemple à l'aide d'un morceau d'adhésif 14. A chaque boucle de la navette 2 un nouvel enroulement est réalisé sur le tore 1. Par une rotation du tore I autour de son axe, continue ou pas à pas, on réalise des enroulements côte à cote et à spires jointives ou non (sur la face cylindrique interne du tore. Les forces de friction lors du déroulement du fil 8 sont telles que ce dernier est toujours suffisamment tendu pour avoir des brins rectilignes sur les parois cylindriques du tore. La Fig. 2 représente un mode de réalisation mettant en oeuvre le processus de déplacement de la navette 2 de la Fig. 1. La machine représentée sur cette Fig 2 comprend un bâti 15 sur lequel sont fixés les moyens 16 de support du tore 1 et d'entraînement de celui-ci en rotation autour de son axe (maintenu à l'horizontale). Le tore 1 n'est'pas représenté sur la Fig. 2. Le bras 3 engageant la navette 2 à travers le-tore 1 est solidaire d'un chariot 17 coulissant sur deux tiges paral lèles horizontales 18 fixées au bâti 15. La came 10 est montée libre en rotation autour de l'axe 11 fixé au bâti 15. Le bras 12 est solidaire d'un chariot 19 coulissant également sur les tiges 18. Le poussoir 13 est monté mobile dans unie coulisselogement 20 solidaire du bâti 15. Les chariots 17 et 19 sont mûs par.l'intermédiaire d'une chaîne sans fin 21 tendue entre deux pignons 22 portés par le bâti 15 et dont l'un est moteur. Un tronçon de la chaîne 21 est constitué par un ressort 23 pour donner de la souplesse à la transmission. Le chariot 19 (Fig. 5) est entraîné directement par la chaîne 21,cependant que le.chariot 17 l'est indirectement par l'intermédiaire d'un poussoir 24 lui-même monté coulissant sur deux tiges horizontales 25 fixées au chariot 17. La course aller-retour du chariot 17 est limitée par deux butées réglables 26 et 27 coulissant sur l'une des tiges 18. De même la course aller-retour du chariot 19 est limitee par deux bulges réglables 28 et 29 également montées coulissantes-sur l'une des tiges 18. D'autre part,une tige-butee 30 solidaire du chariot 17 est disposée de manière à venir en contact avec un butoir 31 solidaire du chariot 19. La commande d'inversion du sens de déplacement de la chaîne 21 se fait par deux micro-contacts 32 dont les contacts mobiles sont actives par le chariot 17. Les microcontacts 32 sont réglables en position le long d'une tige horizontale 33 solidaire du bâti 15. L'extrémité du bras 3 (Fig. 5) a la forme d'une fourche à deux doigts 34 dont les bords supérieurs présentent une encoche de réception des extrémités de l'axe 7 de la navette 2. La came 10 est mue autour de son axe 11 par un poussoir de commande 35 solidaire du chariot 19 (représenté très schématiquement sur la Fig. 5, de même que le chariot 17). L'extrémité 36 du bras 12 a une forme de fourche analogue à 34 mais renversée. le poussoir 13 comporte une face incurvée 13a faisant office de butée de fin de course de la navette en position 2c. Le poussoir 13 est représenté en traits pleins sur la Fig. 5 en position haute. Dans cette position haute un ergot latéral 37 du poussoir est bloqué dans une encoche 38 (Fig. 2) par la pression d'un ressort 39. Une butée 40 solidaire du bras 12 est susceptible de contacter le poussoir 13 et de le pousser de façon que l'ergot 37 sorte de l'encoche 38 et s'engage dans une rainure verticale 41 où, sous la pression du ressort 39, le poussoir 13 va être entraîné vers le bas jusqu'en position 13' pour placer la navette en position 2. Une rampe inclinée 42 solidaire du bras 3 et du chariot 17 commande le déplacement de l'ergot 37 et le verrouille dans sa position haute, le positionnement correct dans l'encoche 38 étant réalisé par un ressort 43. Le tore 1 est pris élastiquement en sandwich entre, d'un côté, une bande sans fin 44 motrice, par exemple en caoutchouc et, de l'autre côté, une paire de rouleaux fous 45 portés par une monture articulée autour d'un axe horizontal 46 réglable en distance par rapport à une traverse 47 solidaire d'une platine 48. Cette dernière peut coulisser le long d'une console 49 solidaire du bâti 15. La platine 48 se fixe dans la position désirée le long de la console 49 grâce à une vis moletée 50 de blocage. La bande sans fin 44 passe sur un cylindre supérieur fou 1 et sur un cylindre inférieur moteur 52. Le cylindre 52 est entraîné lui-même en rotation par deux roues libres à rouleau à ressort indépendant 53 et 54,montées en inversion de part et d'autre; l'ensemble 51 à 54 étant porté par la console 49. L'une des roues (53) comporte un ergot de commande 55 déplaçable par un levier 56 lui-même commandé par le bras 57 support de la rampe inclinée 42, l'ergot 55 étant rappelé constamment par un ressort 58. Les mécanismes représentés et décrits ci-dessus per mettent de reproduire fidèlement les mouvements schématisés en Fig. 1. En position 2 de la navette, à l'entrée du tore 1, le chariot 17 est en position 17' (Fig. 5), le poussoir 13 en position 13' et le chariot 19 en position 19". Les chariots 17 et 19 sont en butée contre 27 et 28 respectivement cependant que 17 touche l'un des micro-contacts 32. La Fig. 2 représente ces divers organes dans cette position particulière. Le micro-contact 32 sollicité commande le déplacement de la chaîne 21 de façon à déplacer vers la gauche les chariots 17 et 19. Ce déplacement se fait en deux temps. En un premier temps, 19 s'éloigne du tore 1 jusqu'à ce que le poussoir 24 touche le chariot 17, lequel, en un second temps est alors entraîné vers le tore 1. Ce décalage a pour but de permettre le dégagement du poussoir 35 et de la came 10 afin qu'en fin de course du bras 3,la came 10 soit bien positionnée pour recevoir dans le creux 10a la navette 2. En fin de course des chariots 17 et 19 (Fig. 5) ceux-ci sont en butée contre 26 et 29 respectivement. Au cours de ce déplacement,la rampe 42 a soulevé le poussoir 13 vers le haut en. comprimant le ressort 39 de façon que l'ergot 37 se verrouille dans l'encoche 38. On se trouve alors dans la position en traits pleins du poussoir 13 sur la Fig. 5, le poussoir étant en place pour réceptionner à nouveau la navette. A la fin de ce déplacement,le chariot 17 touche l'autre micro-contact 32 lequel commande le changement de sens de traction de la chaine 21. Cette dernière entraîne dans l'autre sens les chariots 17 et 19 avec le même décalage que tout à l'heure. En un premier temps, seul le chariot 19 est entraîné et passe de la position 19 à 19' (Fig. 5) où le butoir 31 touche la tige 30 et entraine,en un second temps, le recul du chariot 17 parallèlement à l'avancée du chariot 19. En position 19' du chariot, poussoir 35 a souleve la came 10 suffisamment pour placer la navette en position 2b au droit de la fourche 36 qui la prend alors en charge. Au cours du passage de la navette au dessus du tore 1, la navette est en contact avec ce dernier qui l'empêche ainsi d'échapper à la fourche 36 tournée vers le bas. A la fin de ce déplacement, le chariot 19 est en po- sition 19" (Fig. 5) et le chariot 17 en position 178. A la fin de ce déplacement, la butée 40, en position 40", déverrouille le poussoir 13 comme on l'a vu plus haut, lequel entraîne la navette de la position 2c à la position 2. Le mouvement de rotation du tore 1 se fait pas à pas grâce au système à roues libres 53,54. A chaque recul du chariot 17 pour amener la navette de 2b en 2c, le bras 57 actionne le levier 56 à l'encontre du ressort 58 de façon à entraîner, par l'intermédiaire des roues 53,54, des cylindres 51 et 52 et de la bande sans fin 44 plaquée élastiquement contre le tore 1, en rotation d'une certaine fraction de degré, ce tore 1. Cette rotation est constante en amplitude à chaque sollicitation, c'est-à-dire à chaque tour de l'enroulement réalisé sur le tore. -Le cycle en boucle fermée de la navette 2 se réalise ainsi automatiquement autant de fois que l'on veut. La vitesse de rotation est bien entendu réglable en fonction du diamètre du tore, du nombre d'enroulements et de l'écartement désiré entre deux spires consécutives. Un dispositif de comptage permet d'arrêter la machine lorsque le nombre de tours préfixé est atteint. Le système de maintien élastique du tore 1 permet de traiter des tores de diamètres différents. Les canettes 6 peuvent être avantageusement préparées à l'avance.Une longueur de fil 8 au moins égale à celle qui sera bobinée sur le tore est enroulée sur la canette 6 à la manière habituelle ; puis a canette est encapsulée dans sa navette 2 après avoir fait passer l'extrémité libre du fil 8 par le trou 9. Le navettes 2 sont ainsi prêtes à laemploi et prépares hors machine ce qui permet d'alimenter la machine en continu et de confectionner des tores à une cadence considérablement plus importante qu'avec les techniques traditionnelles manuelles. En outre, on obtient non seulement une excellente régularité des enroulements sur chaque tore mais une très bonne reproductibilité ce qui permet d'avoir des tores de caractéristiques identiques en aussi grand nombre que l'on veut. L'invention est particulièrement intéressante pour la réalisation de tores de diamètre interne réduit, celui-ci pouvant descendre largement en dessous du centimètre. Le diamètre interne limite qu'il est possible de traiter est fixé en fait par les limites de miniaturisation de la navette et par la quantité de fil-nécessaire au tore et qu'il faut bien entendu bobiner au préalable sur les canettes. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne la nature et l'agencement des moyens pour maintenir les tores et les entraîner en rotation autour de leur axe et des moyens-pour déplacer les navettes en boucle fermée traversant les tores. Dans le mode de réalisation décrit, on a décomposé le mouvement de la navette en quatre parties, mais on peut imaginer une trajectoire différente, non plus sensi blement rectangulaire avec deux translations-horizontales et deux déplacements verticaux, mais, pour ce qui concerne la partie de la trajectoire ramenant la navette de la sortie du tore à l'entrée, curviligne ou suivant toute autre ligne géométrique. Suivant ces autres formes de trajectoire, on peut concevoir d'autres moyens pour déplacer la navette sans sortir pour autant du cadre de l'invention. On peut, par ailleurs-, disposer le tore 1 avec son axe vertical et non plus horizontal. REVENDICATIONS 1. Machine automatique pour la réalisation de bobinages toriques, notamment des bobinages à nombre important d'enroulements, sur des supports toriques de diamètre intérieur réduit, ladite machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour maintenir le support torique (1) à bobiner en l'entraînant en rotation autour de son axe, des moyens (2) pour stocker la totalité du fil à bobiner (8) et dont les dimensions hors tout permettent leur passage libre à l'intérieur du support torique (1), des moyens(3,10,12,13) pour déplacer lesdits moyens (2) de stockage du fil suivant une trajectoire en boucle fermée passant à l'intérieur du support torique et des moyens pour synchroniser la rotation du support torique (1) et la fréquence de passage desdits moyens (2) de stockage du fil à l'intérieur dudit support. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens (2) de stockage du fil à bobiner (8) sont constitués par une canette (6) sur laquelle est enroulé le fil (8), montée tourillonnante à l'intérieur d'une navette (2), formée de deux coquilles (4,5) emboîtables et munie d'un trou (9) de passage du fil (8). 3. Machine suivant la revendication 2,caractérisée en ce que lesdits moyens pour déplacer la navette (2) comprennent des moyens (3) pour déplacer la navette en translation horizontale axialementautore (1) et à travers ce dernier, des moyens (12) pour déplacer la navette en translation parallèlement à l'axe du tore (1) mais en dehors de celui-ci, des moyens (10,35) pour transférer la navette (2 ) de son premier axe de trajectoire coaxial au tore à son second axe de trajectoire en translation, des moyens (13) pour transférer la navette (2) de ce second axe de trajectoire sur l'axe du tore (1) à l'entrée de celui-ci pour mettre la navette en position pour effectuer un nouveau cycle en boucle fermée et des moyens pour enchainer automatiquement les mouvements successifs. 4. Machine suivant la revendication 3 caractérisée en ce que lesdits moyens (3) pour déplacer la navette coaxialement au tore (1) sont constitués par un bras horizontal (3) terminé par une fourche (34) à deux doigts soutenant les deux extrémités de l'axe (7) de la navette. (2), ledit bras étant déplaçable en translation horizontale à l'aide de tous moyens appropriés entre deux positions limites (26,27). 5. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens (12) pour déplacer la navette (2) parallèlement à l'axe du tore (1) mais à l'extérieur de celuici sont constitués par un bras (2) terminé par une fourche (36) à deux doigts recevant les extrémités de l'axe (7) de la navette, ledit bras étant déplaçable en translation horizontale à l'aide de tous moyens appropriés entre deux positions limites (28,29). 6. Machine suivant les revendications 3 et 5, caractérisée en ce que lesdits moyens (10,35) pour transférer la navette (2) sont constitués par une came (10) mobile en rotation autour d'un axe (11) orthogonal à l'axe du tore (1), et pourvue d'un creux (l0a) de réception de la navette (2) à la sortie du tore et des moyens (35) pour faire pivoter la came (10) pour soulever la navette et positionner celle-ci dans ladite fourche (36) de prise en charge desdits moyens (12) de déplacement de la navette (2) parallèlement à l'axe du tore (1) extérieurement à celui-ci. 7. Machine suivant les revendications 3 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens (13) pour transférer la navette (2) sont constitués par un poussoir (13) mobile verticalement, dont le déplacement vers le bas est commandé par lesdits moyens (12) en fin de course de ceux-ci, des moyens (37,41,42) étant prévus pour repositionner ledit poussoir (13) en position haute -en vue du cycle suivant, ledit poussoir comportant une face incurvée (13a) de réception de la navette (2) et positionnant celle-ci en fin de course dans ladite fourche (34) des moyens (3) de translation de la navette coaxialement au tore (1). 8. Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits moyens pour maintenir le support torique (1) et l'entraîner en rotation autour de son axe sont constitués, d'une part, de rouleaux applicateurs (45) réglables en position, disposés d'un côté du tore (1) et, d'autre part, d'une bande sans fin (44) d'entraînement en rotation par friction du tore (1), disposée de l'autre côté de ce dernier, ladite bande sans fin, sur laquelle-est plaquée élastiquement le tore (1), étant entraînée en rotation de manière continue ou pas à pas à chaque cycle en boucle fermée de la navette (2). 9. Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement en rotation de la bande sans fin (44) sont constitués par deux roues libres à rouleau à ressort indépendant (53,54) montées en inversion de part et d'autre de l'axe de l'un des cylindres (52) supports de la bande (44), l'une des roues -libres (53) étant actionnée d'une certaine amplitude de rotation à chaque cycle en boucle fermée de la navette (2).