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DANS
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Ner
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Ris
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Vante
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Est-a
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ICAT
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Molecule
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DES
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copper
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SEMI
(1)
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concep
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513823A1
Family ID 176286
Probable Assignee Kolektor P O
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PIECE SEMI-FINIE DE COLLECTEUR
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UNE PIECE DE COLLECTEUR.
DES ELEMENTS D'ANCRAGE DES LAMES DU COLLECTEUR SONT FORMES A PARTIR DE
NERVURES LONGITUDINALES 2 PRESENTANT CHACUNE DEUX CRETES
LONGITUDINALES 2A PRODUITES PAR ECARTEMENT DE LA MATIERE, ANALOGUE A
UN REFOULEMENT, SANS COUPE, A PARTIR D'UN PROFIL DE DEPART A. DES
ESPACES INTERMEDIAIRES 3 SONT DEFINIS AVEC PRECISION ENTRE LES
NERVURES 2. LES CRETES 2A SONT ENSUITE APLATIES PAR DEFORMATION DANS
UNE DIRECTION TANGENTIELLE AFIN QUE LEUR MATIERE PENETRE DANS LA ZONE
DES ESPACES INTERMEDIAIRES LONGITUDINAUX 3.
DOMAINE D'APPLICATION: COLLECTEURS DE MOTEURS ELECTRIQUES.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne une piece semi-finie perfec- tionnee de
collecteur, en particulier les nervures longi- tudinales internes d'un
collecteur, qui constituent des elements assurant la rigidite et/ou
l'ancrage du collec- teur, ou bien des elements a partir desquels les
elements d'ancrage peuvent etre formes.
Les elements d'ancrage des lames representent une partie structurelle
importante d'un collecteur de rotor de moteur electrique en ce qui
concerne les condi- tions de solidite et de rigidite, ainsi que
l'encombrement du collecteur Les elements d'ancrage doivent maintenir
les lames dans leurs positions de depart, meme aux vites- ses elevees
de rotation, ce qui necessite, d'une part, de s'opposer a la force
centrifuge s'exercant sur chaque lame et, d'autre part, de s'opposer
au couple d'arrachement apparaissant dans la lame lorsque le balai de
collecteur rebondit contre l'arete longitudinale de la lame, dans sa
direction circonferentielle.
Pour satisfaire les conditions indiquees de solidite des lames ou du
collecteur, tout en maintenant a un niveau acceptable le cout de
fabrication des collec- teurs, diverses solutions ont ete proposees
dans l'art anterieur, suivant la forme initiale de l'ebauche, c'est-
a-dire une bande de copper ou un tube.
Le brevet britannique N O 1 223 677 decrit l'uti- lisation, comme
matiere de depart, d'une bande d'epaisseur constante dans laquelle des
saillies espacees reguliere- ment, de forme rectangulaire, sont
realisees par poincon- nage le long d'un bord longitudinal, des
saillies regulie- rement espacees, mais de forme epaulee, etant
egalement realisees par poinconnage dans le bord oppose Chaque saillie
est decoupee dans la zone du gradin, transversale- ment a
l'orientation de la bande On obtient ainsi des saillies de plus grande
longueur qui sont ensuite utili- sees comme bornes, et des saillies
plus courtes, dont la longueur est egale a celle des saillies
rectangulaires independantes formees le long du bord oppose de la
bande, les saillies plus courtes etant destinees a servir d'or- ganes
d'ancrage.
Etant donne qu'une bande d'epaisseur constante est utilisee, il faut
prevoir une bande de copper d'epais- seur importante pour satisfaire
les conditions de soli- dite dans le cas de collecteurs de grand
diametre et de grande longueur et lorsqu'il est en outre question de
vitesses de rotation elevees En formant le long d'un bord de la bande
des bornes et des organes d'ancrage qui alternent, il apparait de
maniere evidente, pour des rai- sons de geometrie, que ces collecteurs
ne conviennent que pour un petit nombre de lames, de sorte que leur
domaine d'application est limite Les organes d'ancrage sont for- mes
par pliage des saillies les plus courtes vers l'inte- rieur; par
consequent, les lames sont ancrees par leurs extremites et c'est la
raison pour laquelle, en cours de service, elles sont soumises, dans
l'ensemble, a l'ac- tion de la force centrifuge, ce qui les expose au
ris- que d'une separation-de la preparation de moulage.
Les rainures d'isolation sont tres profondes La realisa- tion d'une
ebauche poinconnee exige des outils compliques et, outre le
poinconnage proprement dit, une operation de decoupage est effectuee,
afin de plier les organes d'an- crage et de mouler la matiere
plastique isolante Il resulte donc du poinconnage une quantite
importante de dechets qui peut etre difficilement negligee Ces points
sont consideres comme etant les inconvenients de concep- tion et de
technologie essentiels de la solution citee.
La demande de brevet allemande N O 1 955 122 decrit egalement, comme
matiere de depart, une bande qui est d'abord laminee longitudinalement
afin que des ner- vures orientees transversalement et un bord lisse
lamine soient realises par deformation plastique, un troncon
longitudinal du bord lamine pouvant etre, le cas echeant, d'epaisseur
reduite Ensuite, ce bord est poinconne entre les nervures afin que les
bornes soient formees, puis la bande est deformee de la maniere
mentionnee precedemment et coupee a une longueur convenable avant
d'etre mise sous la forme d'un cylindre Au cours d'une operation, les
bor- nes sont pliees vers l'exterieur, puis les nervures inte- rieures
sont decoupees a partir des deux extremites dans une direction axiale
et les troncons coupes sont plies vers l'axe de la piece On obtient
ainsi les organes d'ancrage des lames.
Il est apparu que le laminage de la bande exige un outil profile
complexe et couteux, que la matiere n'est pas travaillee uniformement
dans les sections longi- tudinale et transversale, qu'il apparait a
l'interieur de la bande, notamment en association avec ce dernier
defaut, des tensions residuelles tendant a deformer la piece laminee
dans la direction longitudinale Le manque d'uni- formite de la durete
du copper dans la direction de la largeur de la lame entraine une
usure non uniforme des balais.
Dans le domaine de la fabrication des collec- teurs o on utilise un
tube comme ebauche, le principe de base applique initialement est
analogue a celui decrit avec utilisation de la bande: dans certains
cas, on part d'un tube lisse et dans d'autres cas on part de tubes
profiles Par ailleurs, des inconvenients analogues a ceux decrits
ci-dessus apparaissent.
L'invention a pour objet d'ameliorer les proce- des connus de
fabrication de collecteurs, et elle a egale- ment pour objet le
collecteur ainsi obtenu, de maniere a apporter une solution
satisfaisante aux problemes de cout et de realisation d'un collecteur,
ainsi qu'aux aspects technologiques, sans limitation du domaine
d'application.
A cet effet, on part d'une bande lisse dont les deux bords et, si cela
est necessaire (suivant la longueur du collecteur) la zone
longitudinale intermediaire, sont rendus lisses par laminage, de
maniere connue, afin que l'epaisseur de ces zones soit reduite, la
largeur d'un premier des bords etant superieure a celle du second bord
et, si cela est necessaire, des saillies regulierement espacees
(constituant ensuite des bornes) pouvant etre realisees par
poinconnage, des cette etape, dans le pre- mier bord Apres que la
bande traitee de la maniere decrite ci-dessus a ete coupee a une
longueur convenable, des elements annulaires cylindriques sont formes.
Si l'on utilise, par analogie avec le procede precedent, comme
ebauche, un tube lisse coupe a une lon- gueur correspondante,
l'epaisseur du tube a ses extremites est reduite par repoussage vers
l'interieur de la couche interne de matiere, puis par coupe d'ajustage
de la piece afin d'eliminer la matiere superflue L'element tubulaire
traite comme ci-dessus et l'element annulaire decrit pre- cedemment
conviennent a l'execution-de l'operation sui- vante, selon
l'invention, de fabrication d'elements de lames.
Les elements d'ancrage destines aux futures lames du collecteur sont
realises dans la couche interne de l'ebauche, tout d'abord par
ecartement de la matiere, analogue a un refoulement, sans coupe, cette
operation
2 u e 4 an arnalogue a celle consistant a former un sillow and -
l'aide d'un socle, de maniere a former des nervures longi- tudinales a
deux cretes entre lesquelles sont definis nettement des espaces
intermediaires presentant des traces visuelles de l'enlevement de
l'outil Dans l'operation suivant la precedente, les cretes sont
aplaties au moyen d'un mandrin d'aplatissage, la partie la plus
importante de la masse des cretes etant ainsi deformee dans une
direction tangentielle pour penetrer dans la zone des espaces
intermediaires Ces derniers sont ainsi partielle- ment bouches a
l'interieur des collecteurs Ceci consti- tue exactement la
caracteristique de realisation par laquelle est assumee la fonction
d'ancrage des nervures, c'est-a-dire les futures lames -
Si cela est necessaire, il est possible, sans autre intervention, de
decouper les nervures formees de la maniere decrite, a partir de leurs
deux extremites, dans une direction axiale et d'une maniere connue, et
de plier les parties coupees vers l'axe du collecteur.
En malaxant partiellement la masse de l'enve- loppe et en l'utilisant
pour former les nervures longi- tudinales, on obtient des rainures
d'isolation peu pro- fondes ayant des sections avantageuses en ce qui
concerne la rigidite des nervures ou elements d'ancrage, sans qu'il
soit necessaire d'utiliser des outils sophistiques.
Les operations suivantes de finition du col- lecteur ont lieu de
maniere connue et il est inutile de les decrire en detail.
L'invention sera decrite plus en detail en regard des dessins annexes
a titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure la
est une vue partielle en perspec- tive d'un echantillon d'ebauche de
bande laminee presen- tant des bords longitudinaux d'epaisseur
reduite; la figure lb est une vue partielle en perspec- tive d'un
echantillon d'ebauche de bande laminee presen- tant des bords
longitudinaux et une zone longitudinale intermediaire d'epaisseur
reduite; la figure ic est une vue partielle en perspec- tive d'un
echantillon d'ebauche de tube a paroi lisse; la figure 2 a est une vue
en perspective d'une piece laminee obtenue par coupe a une longueur
convenable de l'ebauche de la figure la et presentant un evidement
d'orientation; la figure 2 b est une vue en perspective de l'element
de la figure 2 a presentant des bornes; la figure 2 c est une coupe
transversale de l'ebauche tubulaire de la figure lc, une fois acheves
le refoulement des extremites et la formation de l'evidement
d'orientation; la figure 3 a est une vue en perspective d'une piece
obtenue a partir de celle montree sur la figure 2 a, apres qu'elle a
ete mise sous la forme d'un cylindre; la figure 3 b est une coupe
transversale de la piece de la figure 2 c, apres coupe d'ajustage
eliminant la matiere superflue; la figure 4 a est une vue en bout de
la piece selon l'invention telle qu'elle se presente apres l'ope-
ration consistant a ecarter la couche interieure de matiere par action
analogue a un refoulement, sans coupe; la figure 4 b est une vue en
bout de la piece de la figure 4 a apres aplatissement des aretes des
nervu- res a deux aretes; les figures 5 a et 5 b sont des vues en
perspec- tive, avec coupe longitudinale partielle, de deux echan-
tillons d'elements d'ancrage formes de maniere connue, par -coupe des
nervures formees par le procede selon l'invention;et la figure 6 est
une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un collecteur fini
cale par une matiere plastique isolante moulee, conformement a
l'invention.
Les figures la a 3 b montrent de maniere evidente que des formes
d'ebauches et que les operations techniques effectuees pour leur
fabrication sont avantageuses en ce qui concerne le cout et la
realisation Etant donne que la piece selon l'invention n'apparalt que
sur la figure 4 a, il est inutile, pour des raisons pratiques, de
decrire en detail les operations qui precedent.
L'element de depart pour la realisation de l'in- vention est une
enveloppe cylindrique 1 se presentant dans l'une ou l'autre des formes
montrees sur les figures 3 a et 3 b Dans ce cas, l'enveloppe comporte
des parties extremes la, lb d'epaisseur reduite et une partie
intermediaire lc de plus grande epaisseur Pour effectuer les autres
opera- tions de fabrication, un evidement Id d'orientation est menage
dans la partie la dont la dimension axiale est superieure a celle de
la partie lb qui lui est opposee, et dans laquelle il est prevu de
former des bornes (voir figure 6).
La figure 4 a montre l'enveloppe cylindrique 1 apres que sa couche
interne a ete traitee par ecartement de la masse, sans coupe, suivant
une operation analogue a la realisation d'un sillon au moyen d'un
socle La ligne mixte A indique le profil interne de depart de la
partie lc de plus grande epaisseur Cette partie est soumise a une
deformation analogue a un refoulement et a la forma- tion d'un sillon
par un socle, au cours de laquelle la matiere de la couche interne de
la partie lc est refoulee a l'ecart et deplacee principalement dans
une direction radiale en formant des nervures longitudinales 2 presen-
tant chacune deux cretes longitudinales 2 a Apres enleve- ment de
l'outil de refoulement/deformation, non represente sur le dessin, mais
constitue tres simplement d'elements en forme d'aiguilles disposes en
anneaux, il apparait, entre les nervures 2, des gorges longitudinales
3 dont le fond 3 a s'etend sensiblement plus pres de la surface
externe de l'enveloppe cylindrique 1 que du profil interne A d'origine
Ainsi, on obtient la reduction souhaitee de l'epaisseur de l'anneau de
matiere qui est ensuite decoupe longitudinalement (voir figure 6).
La figure 4 a montre egalement de maniere evidente la section de la
figure 2 qui est avantageuse en ce qui concerne la solidite On obtient
une section sensiblement rectangulaire qui est plus avantageuse, en ce
qui concerne la solidite, que la section obtenue avec les procedes
connus dans lesquels les nervures sont realisees par laminage et
presentent donc un profil en developpante ou analogue.
Dans l'etape suivante de fabrication, un manchon cylindrique, qui
n'est pas represente et qui peut ecarter les cretes 2 a,
tangentiellement vers un cote ou l'autre des nervures 2, dans la zone
des espaces intermediaires voisins 3, est introduit a force a
l'interieur de l'enve- loppe profilee 1 La figure 4 b montre l'etat de
la piece apres l'achevement de cette operation Les cretes initia- les
2 a sont a present transformees en cretes 2 b qui, de par leur forme
et leur orientation, constituent des elements d'ancrage pour les
futures lames.
Compte tenu de relations geometriques ou dyna- miques donnees, la
piece peut en outre etre traitee de maniere connue afin que les
nervures 2 soient coupees longitudinalement et que des pattes 3 '
d'ancrage soient formees, comme montre sur les figures 5 a et 5 b,
soit pendant l'etape de fabrication montree sur la figure 4 a, soit
apres l'etape de fabrication montree sur la figure 4 b. Ensuite, le
collecteur est cale avec une matiere plastique isolante moulee, la
partie extreme la qui n'est pas calee par la matiere plastique etant
sciee pour for- mer des bornes 4 et l'enveloppe 1 etant sciee
longitudi- nalement pour former des lames 5 separees les unes des
autres par des rainures 6 La figure 6 montre le collec- teur ainsi
obtenu. e
Claims
_________________________________________________________________
REVEND ICAT IONS
1 Piece semi-finie de collecteur, comportant notamment les nervures
longitudinales interieures de ce dernier qui constituent des elements
assurant la rigi- dite et/ou l'ancrage des lames du collecteur, ou
bien des elements a partir desquels les elements d'ancrage peuvent
etre formes, caracterisee en ce que les bords longitudinaux (la, lb)
d'une bande lisse et, si cela est necessaire, suivant la longueur du
collecteur, une zone intermediaire de cette bande, sont lamines de
facon lisse et connue afin que l'epaisseur de ces zones soit reduite,
la largeur d'un premier bord etant superieure a celle du second bord
et, si cela est necessaire, des saillies regulierement espacees,
devant constituer les futures bor- nes (4), peuvent etre formees dans
ce premier bord par poinconnage descette operation, la bande ainsi
traitee etant ensuite coupee a une longueur convenable, des ele- ments
annulaires cylindriques (1) etant formes par ecarte- ment de matiere,
sans coupe, analogue a un refoulement et a la formation d'un sillon a
l'aide d'un socle, operation au cours de laquelle des nervures
longitudinales (2) sont formees dans la couche interieure de la partie
interme- diaire (lc) de l'element annulaire cylindrique (1) par
deplacement de matiere principalement dans des directions radiales,
chaque nervure presentant deux cretes longitudi- nales (2 a).
2 Piece semi-finie de collecteur selon la reven- dication 1,
caracterisee en ce que des pattes d'ancrage (
3 ') sont formees a partir des nervures longitudinales (2) ainsi
realisees, au cours d'une operation connue en soi, suivant laquelle
les nervures (2) sont coupees longitudi- nalement et les parties
d'ancrage sont pliees vers l'axe du collecteur. 3 Piece semi-finie de
collecteur selon la reven- dication 1, caracterisee en ce que les
cretes longitudina- les (2 a) des nervures (2) des futures lames (5)
du collec- teur sont aplaties par deplacement de la matiere des cretes
par refoulement, vers la gauche et vers la droite, dans une direction
tangentielle a chaque nervure (2), afin que la matiere penetre dans la
zone formee par des espaces intermediaires longitudinaux (3) resultant
de la forma- tion des nervures (2).
4 Piece semi-finie de collecteur selon la reven- dication 3,
caracterisee en ce que les pattes d'ancrage (3 ') sont formees de
nervures longitudinales (2) realisees comme decrit ci-dessus, par une
operation connue en soi au cours de laquelle les nervures (2) sont
coupees longitudi- nalement et les parties d'ancrage sont pliees vers
l'axe du collecteur. Piece semi-finie de collecteur selon l'une
quelcon- que des revendications precedentes, -caracterisee en ce que
la matiere est ecartee par refoulement afin que les ner- vures soient
formees avant l'etape consistant a former la piece cylindrique.
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