Brevet FR2008583A1 — publié le 19700123

200,8583 L'invention a pour objet des perfectionnements aux dispositifs de balais de machines dynamo-électriques, particulièrement de moteurs à grande vitesse, c'est-à-dire de moteurs dans lesquels la vitesse périphérique du commutateur au droit du balai est de l'or-5 dre de 22,5 m/seconde, ou davantage, et a pour but d'améliorer l'efficacité des montages 'de - balais: Tout montage de balai d'une machine dynamo-électrique comporte un porte-balai ^comportant lui-même un :boîtier de balai dans lequel se loge le balai et un dispositif de compression qui agit sur l'ex-10 trémité extérieure du balai pour l'appliquer en contact avec le commutateur ou anneau collecteur 'de la" machine dynamo-électrique. Afin d'améliorer la stabilité du balai dans le boîtier de balai,-l'extrémité extérieure du balai est parfois en biseau, de sorte"que la pression appliquée par le dispositif de compression présente, 15 non seulement une composante parallèle à l'axe longitudinal du balai l'appliquant' ën direction du commutateur ou ^anneau collecteur, mais également'une composante transversale agissant sur le balai dans une direction tangentielle, c'est-à-dire parallèlement à la direction des forces de frottement s'exerçant sur le balai du fait 20 de son contact avec le commutateur ou anneau collecteur, en l'appliquant vers une face du boîtier .de-balai appelée surface de po-' sitionnement. Lorsqu'on utilise des balais fendus, le plan de division est parallèle à cette.surface de positionnement, de sorte, que le balai a une portion en contact avec la surface de position-25 nement, appelée "portion adjacente de balai", et une portion distante de cette surface de positionnement, appelée "portion éloi- . gnée de balai". ïïn perfectionnement selon l'invention est relatif à un montage de balai, appelé ici du type considéré, employant un balai fendu' 30 ayant une extrémité extérieure en biseau pour engendrer -une. telle composante transversale de pression. Selon l'invention, une plaquette de pression est fixée sur l'extrémité extérieure de la portion éloignée de balai pour être en contact avec le dispositif de compression, la plaquette ayant 35 un premier prolongement recouvrant l'extrémité extérieure de la portion adjacente de balai et un deuxième prolongement qui se projette en porte-à-faux à partir de la portion éloignée de balai à l'écartement de la portion adjacente de balai, la plaquette et ses prolongements étant tels qu'en service les composantes longitudi-40 naleet transversale de la pression sont toutes deux appliquées 69 15683 2008583 aux deux portions de balai. Par ce perfect ionnemen^ on assure -une force adéquate pour maintenir la portion adjacente de balai contre la surface de positionnement et pour maintenir ensemble-les extrémités intérieures 5 des deux portions, c'est-à-dire les .extrémités qui sont e.n contact avec le commutateur ou anneau collecteur, quel que soit le sens de rotation du commutateur ou anneau collecteur. Dans une réalisation selon l'invention (figure 1 du dessin joint), la plaquette 10, qui est plane à l'endroit où elle recou-10 vre les extrémités en biseau des portions adjacente et éloignée de balai 11 et-.12-, respectivement, a une branche, par exemple formée, par une ailevd'une cornière, soudée 13, rivée sur la portion - o . éloignée de balai 12, et a un prolongement en porte-à-faux 10a dirigé en sens inverse de la portion adjacente"- de balai '11, pour -15 coopérer avec le dispositif de compression 18. Dans une deuxième réalisation selon 17invention (figure 2 du dessin joint),, la plaquette e.st en zig-zag.: La plaquette a une branche terminale -15 recouvrant 1 ' extrémité de 1 a portion éloignée de-balai 12,-.cette branche ayant un prolongement ën porte-à-fâux 20 15a pour: coopérer avec le dispositif de compression î8, une âme centrale 16 rivée à; la-portion .éloignée de balai, et" une branche terminale 17, dirigée en sens inverse et en gros parallèle à la „ branche 15 recouvrant, l'extrémité' extérieure de là portion adjacente de balai 11. . ■• 25 Dans "les deux réalisations, un patin 14 en matériau élasto- mère, par .exemple en caoutchouc, est interposé entre l'a plaquette . ^ et la portion adjacente de balai 11, mais, si on lë désire', la plaquette peut- •s'appliquer directement sur 1'extrémité de cette -portion de balai.\ • * •.- - •• • - ' *• 30 Un avantage important de ces réalisations est que la compo- . santé, transversale de la pression appliquêef-'-pàr -l-e^dis-positif de compression 18 agit toujours pour appliquer la portion'-éloagnée de. balai. 12 sur la portion adjacente-de..bâ?lai- T;T,et'cette dernièce ,, , contre la-surface de positionnement 11 même "'"si en service 'un dé-35 rangement .momentané quelconque de La p.03?ti;0 h- 'éloignée' ;dé bêlai l'a .fait se déplacer en perdant le contact avec:le commutateur ou anneau collecteur, déplacement qui tendrait également ' à'soulever l'extrémité de la plaquette en lui faisant perdre le contact avec la portion adjacente de balai 11. En conséquence, •ohàtjue portfon 40 de balai est toujours soumise à l'action de forces s'opposant à sa 69 15683 2008583 liberté de déplacement et ceci améliore le fonctionnement du dispositif de balai. Le patin élastomère 14 a pour effet de permettre un petit déplacement longitudinal relatif des portions de balai 11 et 12 5 sans supprimer complètement la composante longitudinale de pression appliquant la portion adjacente de balai 11 vers le collecteur. Cette liberté relative des portions de balai permet d'obtenir un bon fonctionnement du balai. La réalisation de la figure 2 présente également l'avantage 10 que la portion adjacente de balai 11 peut être notablement plus ouverte en longueur qu'il n'est nécessaire avec la réalisation de la figure 1 et avec les dispositifs de balais connus dans lesquels une plaquette ou capuchon est fixée Sur la portion adjacente de balai, de sorte que l'on perd moins de matériau de balai lorsqu'on 15 remplace un balai. Ce perfectionnement s'applique également à des balais fendus en plus de deux portions. Selon un autre perfectionnement, un dispositif de balai d'une machine dynamo-électrique a un boîtier de balai pour un balai fendu 20 réalisé de telle sorte qu'en service l'axe longitudinal d'un balai logé dans le boîtier fait un cingle d'environ 22,5 degrés avec le rayon du commutateur ou anneau collecteur au point d'intersection de l'axe longitudinal avec la surface du commutateur ou anneau collecteur, et est en outre réalisé de façon à recevoir un dispo-25 sitif de compression à force constante du type ressort auto-enrouleur. On peut obtenir un déplacement transversal des spires du ressort en faisant reposer l'extrémité déroulée du ressort contre une surface qui converge avec l'axe longitudinal du balai dans la 30 direction de l'extrémité côté collecteur du boîtier de balai. On peut utiliser de tels dispositifs de balais dans des machines réversibles sans les inconvénients bien connus des balais radiaux. Une forme préférée de dispositif de balai selon l'invention 35 est représentée sur la figure 3 ; le porte-balai 20 a un boîtier de balai 21 dans lequel se loge un balai 22 avec une plaquette de pression 23 et dans lequel se loge également un ressort à pression constante, 24 et son agrafe de montage 25. La direction radiale est indiquée en 26, l'axe longitudinal du balai en 27 et la ligne d'ac-40 tion de la force du ressort en 28. 69 15683 4 2008583 La portion terminale déroulée du ressort 24 est repérée en 24a et elle converge vers l'axe 27 en direction de la surface de contact 22a du balai 22. 69 15683 s 2008583 REVENDICATIONS 1. Balai fendu pour machine dynamo-électrique, notamment pour moteur à grande vitesse, ayant une portion adjacente ën contact avec la surface de positionnement d'un boîtier de balai et une 5 portion éloignée de balai, l'extrémité extérieure du balai étant en biseau, caractérisé en ce qu'une plaquette de pression est fixée à l'extrémité extérieure de la portion éloignée de balai pour entrer en contact avec le dispositif de compression, la plaquette ayant un premier prolongement recouvrant l'extrémité extérieure 10 de la portion adjacente de balai et un deuxième prolongement qui se projette en porte-à-faux à partir de la portion éloignée de balai à l'écartement de la portion adjacente de balai, la plaquette et ses prolongements étant tels qu'en service les composantes longitudinale et transversale de la pression sont toutes deux appli-15 quées aux deux portions de balai. 2. Balai fendu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette de pression est plane et est raccordée à la portion éloignée de balai par une cornière dont les ailes sont respectivement fixées à la plaquette de pression et à la portion éloignée de 20 balai. 3. Balai fendu selon la revendication 1, caractérisé en ce qua la plaquette de pression a une forme en zig-zag, est fixée rigidement à la portion éloignée de balai et a des branches dirigées en sens inverse et sensiblement parallèles recouvrant respectivement 25 l'extrémité de la portion adjacente de balai et de la portion éloignée de balai, la branche recouvrant la portion éloignée de balai ayant un prolongement en porte-à-faux pour coopérer avec le dispositif de compression. 4. Balai fendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 30 3, caractérisé en ce qu'un patin en matériau élastomère est monté entre la portion adjacente de balai et l'extrémité de la plaquette qui la recouvre. 5. Balai fendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, logé à coulissement dans un boîtier de balai équipé d'un dispo- 35 sitif de compression à effort constant du type ressort auto-enrou-leur, caractérisé en ce que le boîtier de balai supporte le balai de telle sorte que son axe longitudinal fasse un angle d'environ 22,5 degrés avec le rayon du commutateur ou anneau collecteur au point d'intersection de l'axe longitudinal avec la surface du com-40 mutateur ou anneau collecteur. 69 15683 2008583 6. Dispositif selon la revendication 5, notamment pour machine dynamo-électrique réversible, caractérisé en ce que l'extrémité déroulée du ressort auto-enrouleur repose contre une surface qui converge avec l'axe longitudinal en direction du collecteur.