Brevet FR2025219A1 — publié le 19700904

La présente invention se rapporte à un moteur d'entrarnement comportant en particulier des parties de'plaçabes en fonction du champ magnétique du moteur. Dans des minuteries connues (brevet suisse n 3405çt utilises pour commander une machine de moulage par injection de matières thermoplastiques, on prévoit un moteur d'entraSnement assurant le désaccouplement automatique entre le moteur et le réducteur et l'arbre de commande à la fin du déroulement d'un programme, par le fait que le rotor porté par l'arbre rotorique déplaçable en translation est maintenu, lorsque le moteur est sous tension, au centre du champ magnétique du stator et se trouve déplacé axialement, sous la pression axiale d'un ressort, en cas d'effondrement du champ magnétique en déplaçant ainsi un pignon d' entrainement. Un tel agencement est généralement appelé agencement à induit coulissant, du fait que l'induit proprement dit exécute aussi bien un mouvement de rotation qu'un mouvement de translation0 Cet agencement présente l'inconvénient qu'un champ magnétique relativement intense est nécessaire pour déplacer l'induit à l'encontre de la force d'un ressort. En outre, il est pratiquement impossible de faire tourner l'induit coulissant, en cas de sousexcitation, en position débrayée. C'est pourquoi le brevet suisse n0 340 543 décrit un autre agencement dans lequel une pièce basculante en fer doux est disposée au-dessus du paquet de tôles du moteur d'entratnement, pièce qui coopère de la manière recherchée avec un levier. La pièce basculante en fer doux est attirée par le paquet de tôles lors de l'établissement du champ magnétique.Cet agencement utilise donc le champ de dispersion du moteur, ce qui fait que les efforts disponibles en vue de l'actionnement du levier et des autres pièces sont faibles. La présente invention a pour objet un moteur d'entrainement, en particulier un moteur synchrone, réalisé sous une forme relativement compacte avec des moyens simples, et appliquant un effort relativement important aux pièces déplaçables en cas d'excitation du moteur. En outre, le moteur d'entrainement doit fonctionner de façon store, quelle que soit la position qu'il occupe. Indépendamment de cela, le moteur conforme à l'invention doit avantageusement assurer le déplacement des pièces non seulement lors de l'excitation ou de la désexcitation de la bobine, mais également, par exemple, entre l'excitation et la suréxcitation de cette bobine. Un tel moteur d' entrainement est généralement appelé "moteur à deux plages". Selon l'invention, la pièce déplaçable se présente sous la forme d'une armature shuntant temporairement un entrefer dans le circuit du flux utile, Pour faire en sorte qdun effort de déplacement très important soit exercé sur les pièces déplaçables il est avantageux que dans un moteur d'entraSnement comportant une bobine dtexcitation disposée de façon excentrique par rapport au rotor et se trouvant en liaison magnétique avec ce dernier en passant par des pièces polaires, les pièces déplaçables soient constituées par une armature coulissant à l'intérieur de la bobine d'excitation, et par un poussoir relié à cette armature0 On obtient une concentration particulièrement élevée des lignes de force dans l'armature en formant l'entrefer par un tube magnétiquement conducteur, placé entre l'armature et la bobine et divisé perpendiculai- rement à la direction. longitudinale, Les parties tubulaires sont fixées d'une manière simple-par le fait qu'elles sont reliées aux tôles polaires qui renferment entre elles les piles statoriques et le rotor. Le moteur d'entraSnement conforme à l'invention peut être adapté aux rapports de forces désirés du poussoir par le fait que l'une des parties tubulaires du tube divisé perpendiculairement i la direction longitudinaleprésente une surface de coupe inclinée par rapport à ce plan de division.La fabrication du moteur d'entrat- nement conforme à l'invention est simple, et cela, entre autres, par le fait que les extrémités extérieures des parties tubulaires comportent des moyens de guidage et appui pour l'armature etlou le poussoir.Le point d'amorçage pour le mouvement de déplacement du poussoir peut titre déterminé d'une manière simple-par le fait que le moyen d'appui est réglables Pour pouvoir placer le moteur d'entratnement conforme à l'invention, par exemple, également de façon concentrique à l'intérieur d'un tambour à cames et pour conserver encore un effort de déplacement relativement élevé de la pièce déplaçable, il est avantageux, suivant une autre caractéristique de l'objet de l'invention avec une bobine d'excitation concentrique au rotor, que l'entrefer soit prévu entre deux parties tubulaires coaxiales au rotor et que la pièce déplaçable soit montée sur l'axe du rotors Pour-la description plus détaillée du moteur conforme à l'invention ainsi que de son mode de fonctionnement, on va se référer au dessin annexé qui représente schématiquement plusieurs exemples de réalisation non limitatif s de l'objet de la présente invention ; sur ce dessin t la figure tbeprésente un moteur synchrone avec une bobine d'excitation excentrique au rotor;; la figure 2 représente un moteur d'entratnement comportant des pièces déplaçables coaxiales au rotor du moteur0 La figure 1 représente un moteur synchrone composé de tôles polaires 1 et 2 ainsi que de pôles statoriqWes 9, d'un rotor 4 et d'une bobine d'excitation 5. les pales statoriques 3 et la bobine d'excitation 5 sont fixés entre les deux tôles polaires 1 et 2 qui sont maintenues à distance par une douille dwespacement ou entretoise 6.L'entretoise 6 est fixée aux tôles poIaireslt et 2 à l'aide de vis 7. À l'intérieur de la bobine dtexcitation 5 est montée en translation une armature 8 portant un poussoir 9, et cela de telle manière qu'en cas d'excitation de la bobine 5 du moteur synchrone, l'armature 8 soit attirée à l'intérieur de la bobine. Pour permettre un meilleur guidage des lignes du champ magnétique, on prévoit dans la bobine 5 un tube magnétiqwement conducteur qui se compose de parties tubulaires 10 et 11. Entre les parties tubulaires 10 et 11 subsiste un entrefer 12, ce qui fait que lors du passage des lignes de forces de la partie tubulaire il à la partie tubulaire 10, un effort déterminé peut titre exercé par le poussoir 9, en passant par l'armature 8. L'armature 8 est équipée d'une douille 13 magnétiquement conductrice dans laquelle se trouve un ressort de rappel 14 travaillant à la compression. L'une des extrémités de ce ressort de rappel 14 porte contre l'armature 8 et l'a=- tre extrémité s'appuie contre une pièce de guidage 15 engagée dans l'extrémité extérieure de la partie tubulaire 10.Un perçage destiné au passage du poussoir 8 est pratiqué dans la pièce de guidage 15. Le moyen d'appui pour le poussoir 9 est une pièce cylindrique 1o qui est engagée dans l'extrémité extérieure de la partie. tUbu- laire 11. Une vis 17 engagée dans la pièce cylindrique 16 sert au réglage de la fin de course du poussoir ou de l'armature 8. Les parties tubulaires 50 et 11 sont fixées aux tôles polaires 1 et 2. On va décrire maintenant le mode de fonctionnement du moteur d'entrainement conforme à l'inventionv Lors de l'excitation de la bobine 5, un flux magne tique passe des tôles polaires 1,2 par les pâles statoriques 3 dans le rotor 4 qui est entraîné en rotation par le flux alternatif. En mdme temps, la douille 19 qui est fixée à l'armature 8 est dé- placée dans l'entrefer 12 ou en direction de la partie tubulaire 10, sous l'effet du champ magnétique produit à l'intérieur de la bobine 5. De ce fait, le ressort 14 se trouve comprimé. Pendant ce mouvement, le poussoir 9 peut exécuter les opérations qui lui sont attribuées (accouplement ou désaccouplement). Lors de la désexcitation de la bobine 5, le poussoir 9 revient à la position représentée sur la figure lo On peut également choisir les conditions magnétiques à l'intérieur de la bobine d'excitation 5 de manière que l'excitation normale du moteur synchrone ne conduise pas à un mouvement du poussoir 9, mais uniquement à la rotation de l'induit 4.Ce n'est quten cas de surexcitation de la bobine 5 que la force du ressort Il peut être surmontée par 11 armature 8, ce qui produit un déplacement du poussoir 90 Ma fin de course du poussoir 9 ou de l'armature 8 ainsi que le point d'amorçage du mouvement peuvent ttro déterminés au moyen d'une vis de réglage 17. La figure 2 représente un moteur synchrone dans lequel 11 armature 8 est montée, en tant que pièce déplaçable, sur l'arbre 18 du rotor 4. Les parties tubulaires 10, il sont disposées coaxialement au rotor.4 à l'intérieur du moyeu extérieur tubulaire 19 du moteur, moyeu qui conduit le flux magnétique vers les parties tubulaires 11, 10.Entre le moyeu 19 et les parties tubulairbs 10, 11 est disposée une douille d'espacement 20 en matière synthé- tique Une bague 21 est appliquée contre le moyeu 19 et la partie tubulaire Il pour traasmettre le flux magnétique du moyeu 19 à la partie tubulaire 11. Dans cet exemple de réalisation, l'entrefer 12 se trouve entre les-parties tubulaires 10 et Il et tout comme dans l'exemple de la figure 1, la largeur de cet entrefer varie sur le pourtour des parties tubulaires 10, Il, grce à une surface de coupe oblique, Des tales polaires 22 se trouvent en liaison magnétique avec les pales statoriques 23qui sont excités par la bobine 24. Le pignon monté sur l'arbre 18 porte la référence 250 lors du fonctionnement du moteur d'entratnement de la figure 2, c'est-à-dire lors de la mise sous tension de la bobine d'excitation 24,,un flux magnétique passe de la bobine 24 par les tôles polaires 22 et les pales statoriques 23 dans le rotor 4 qui est entraîné en rotation par le flux alternatif. Dans ce circuit magnétique, les parties tubulaires 10, 11 sont insérées entre le moyeu 19 relié à l'une des tôles polaires 22, et l'autre tale polaire 22.Dans l'entrefer 12 entre les parties tubulaires 10, 11 s'établit un champ magnétique sous l'effet duquel l'armature 8 est attirée dans l'entrefer 12 pour shunter ce dernier. Dans l'exemple représenté, l'armature 8 est fixée rigidement sur l'arbre 18, ce qui fait que le rotor 4 est déplacé avec l'armature 8 à l'encontre de la force du ressort 14. Cependant, l'armature 8 peut également entre montée en rotation et en translation sur l'arbre 18 et exécuter des opérations de commande indépendamment du rotor 4. Le moteur d'entraSnement conforme à l'invention peut etre construit sous forme très compacte et convient ainsi particulièrement à des appareils de commande par programme, notamment pour des appareils ménagers en vue de l'accouplement ou du désaccouplement entre des pièces de commande au moyen des pièces déplaçables du moteur. REVENDICATIONS 10 Moteur d' entrainement, en particulier moteur synchrone, comportant des pièces déplaçables en fonction du champ magnétique du moteur, caractérisé par le fait que la pièce déplaçable se présente sous la forme d'une armature shuntant temporairement un entrefer dans le circuit du flux utiles 2. Moteur d'entratnement suivant la revendication 1, avec une bobine d'excitation excentrique au rotor et se trouvant en liaison magnétique avec ce dernier en passant par des pièces polaires, caractérisé par le fait que les pièces déplaçables sont constituées par une armature coulissant à l'intérieur de la bobine d'excitation, et par un poussoir relié à cette armature. 3. Moteur dtentrntnement suivant la revendication 1 Ca 2, caractérisé par le fait que l'entrefer est formé par un tube magnd- tiquement conducteur, introduit entre l'armature et la bobine et divisé perpendiculairement à la direction longitudinale. 4. Moteur d'entrat sent suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les parties tubulaires sont reliées à des tôles polaires qui renferment entre elles les pales statoriques et le rotors 5. Moteur d'entrainement suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que l'une des parties tubulaires au moins du tube divisé perpendiculairement à la direction longitudinale comporte une surface de coupe inclinée par rapport à ce plan de divisione 6. Moteur d'entraInement suivant la revendiwation 3,4 ou 5, caractérisé par le fait que les extrémités extérieures des parties tubulaires comportent des moyens de guidage et d'appui pour l'armature ou le poussoir ou pour les deux. 7. Moteur d'entratnement suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen d'appui est réglable. 8. Moteur dlentratnement suivant la revendication 1, avec une bobine d'excitation concentrique au rotor, caractérisé par le fait que l'entrefer est prévu entre deux parties tubulaires coaxiales au rotor et que la pièce déplaçable est montée sur l'ami du rotor.