Brevet FR2070905A1 — publié le 19710917

La presente invention est relative à à un dispositif à bagues collectrices pour machines électriques notamment pour alternateurs à rotation rapide de faible puissance comportant des bagues collectrices en materiaux non métalliques. On connaît des dispositifs à bagues collectrices dans lesnuels l'alimentation et l'évacuation da eouY rant s effectue vers les bagues collectrices en matériaux non métpllicues. par des contacts par pression, par collage ou des contacts tranchants ainsi que par brasure ou soudure sur une mé- tallisatlonc Il est ainsi connu de visser une telle bague collec- trice sur un manchon fileté métallique, de sorte que les pas de vis pénètrent dans le matériau constituant la bague collectrice et assurent ainsi un bon contact0 Cette mise en contact présente tnutefois l'inconvénient nue par l'utilisation d'un manchon fileté métallique il faut prévoir une isolation supplémentaire par rapport à l'arbre de la machine électrique0 Cela suppose un élément isolant supplémentaire pour a réalisation d'ensemble du dispositif à bagues collectrices On connaît de plus un dispositif à ba gues collectrices dans lequel le passage du courant vers les bagues ellectrices en matériaux non métalliques s'effectue par l'intro duction d'éléments de raccordement ronds ou en forme de bandes9 dans des perçages ou fentes réalisés au préalable dans les bagues collectrices0 La surface des éléments de raccordement est munie de bossages pointus qui pénètrent dans les parois des perçages ou des fentes et assurent le contact0 Ce mode de connexion présente lsincon- vénient qu'il nécessite absolument des perçages ou des fentes réa lisés dans les bagues collectrices0 Or cela neest pas avantageux du point de vue technologique et économique, pour la fabrication en-serie de bagues collectrices de faibles dimensions9 qui sont en grande partie fabriquées par extrusion. La présente invention a pour but de re médier au" inconvénients des dispositifs connus et se propose de creer un dispositif à bagues collectrices , de faibles dimensions9 permeftont la fabrication en série et améliorant le contact avec les bagues collectrices0 La présente invention a donc pour but de réaliser une forme appropriée du support d'un dispositif à bagues collectrices ainsi qu'une adaptation des éléments de raccor dement en forme de bandes, destinés à l'alimentation et à l'éva- cation du courant vers les bagues collectrices cylindriques9 sans qu'il soit nécessaire de prévoir une opération supplémentaire sur celles-ci, et de façon à permettre la fabrication en série de dispositifs à bagues collectrices, A cet effet9 la présente invention concerne un dispositif à bagues collectrices pour machines élec- triques du type constitué de bagues collectrices en matériau non métallique et utilisant un support cylindrique en matière isolantes sur la surface enveloppe duquel on a réalisé des cavités en forme de canal9 dirigées dans le sens de leaxe9 pour le logement d'élé- ments de raccordement en forme de bandes assurant les liaisons électriques entre les bagues collectrices et les fils de l enroule-- ment, dispositif caractérisé en ce que les cavités axiales réali- sees dans la surface enveloppe du support cylindrique9 destinées tout d'abord à recevoir la partie allongée des éléments de raccordement en forme de bandes 5 se prolongent également dans le sens périphérique au niveau des surfaces deappui des bagues collectrices9 pour recevoir les surfaces de contact périphériques des éléments de raccordement, ees surfaces de contact périphériques étant recouvertes dsune couche de pâte conductrice d'électricité, et étant suscertibles de comporter des griffes venant se loger dans la sur= face périphérique intérieure des bagues collectrices 9 l'ensemble du dispositif à bagues collectrices étant imprégné de résine durcissable. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les cavités réalisées dans la surface enveloppe du support cylindrique ainsi que des surfaces de contact des éléments de raccordement présentent une forme dDarc de cercles Les surfaces de contact qui ont également une forme dearcs de cercle sont reliées soit par un c8té soit par les deux cotés à la partie allongée de l D élément de raccordement en forme de bande A leur côté opposé à la partie allongée les surfaces de contact en arc de cercle présentent des surfaces limites recourbées en équerre0 Pour renforcer intérieurement le dispositif il est prévu que celui-ci soit imprégné de résine durcissable. La présente invention sera décrite plus en détails. Un mode de réalisation de leinvention est représenté à titre d 2 exemple non limitatif sur les dessins ci-joint dans lesquels La figure 1 ect une vue en co-upe lon- gitudinale d'un dispositif à bagues collectrices en deux parties. La figure 2 est une vue en bout suivant AA du dispositif de la figure I La figure 3 représente un élément de racnordement en forme de bande ayant des surfaces de contact des deux côtés La figure 4 est une vue de côté corses pondant à la figure 3. La figure 5 représente un élément de raccordement en forme de bonde muni dsune surface de contact d'un seul côté Le support 1 en matière isolante est destiné à recevoir les bagues collectrices 2, 7 en un matériau non métallique, La surface d'enveloppe de ce support cylindrique comporte des cavités 4 en forme de canal9 dirigées axialement et destinées à recevoir les éléments de raccordement en forme de bandes 9 ces cavités se prolongeant toutefois aux surfaces d'auppui des bagues collectrices 29 3 suivant un segment de cerclez En fonction de considérations technologiques les cavités 4 en forme de canal se prolongent soit d'un côté, soit des deux côtés du segment d cercle, de part et d?autre de la partie axiale A ces cavités 4 en forme de canal on a adapté les éléments de raccordement en forme de bandes qui leurs sont associés Cela signifie que ces éléments présentent tout d'abord une partie 5 allongée qui se prolonge par un segment de cercle sur les surfaces d'appui des bagues collectrices 2, 3 et qui constituent les surfaces de contact 6 proprement dites pour les bagues collectrices 2 ou 3. En fonction des conditions technologiques on prévoit des surfaces de contact 6 en forme d2arc de cercle9 dun seul côte (figure 5) ou des deux côtes (figure 3) de la partie allongée 5e Ces surfaces de contact 6 comportent sur la face correspondnnt à l'enveloppe intérieure des bagues collec- trices 2, 3, des griffes 7 à la manière d'une rape.Ces griffes pénètrent dans la surface d'enveloppe intérieure des bagues collectrices 29 3 Pour faciliter le montage et obtenir une meilleure répartition de la résistance des surfaces de contact 6,on a réparti les griffes 7 sur l'ensemble de la surface de contact 6 et on les a disposé en quinconce Sur le cote oppose à la partie allongée 5 les surfaces de contact circulaires 6 comportent des surfaces limites recourbées 8. Le montage sQeffectue tout deabord en réalisant le support cylindrique 1 avec ses cavités 4 en forme de canal9 suivant un procédé de fabrication connu, comme par exemple un procédé de matriçage courant pour le travail des matériaux de moulsgeO Puis on dispose la partie allongee de l'élément de raccordement préfabriqué, c'est-à-dire estampé et embouti pour obtenir des griffes 5, en mettant la partie en forme de bande dans la cavité correspondante du support lo Ainsi la surface de contact 6 se trouve à l'intérieur de la cavité 4, en étant appliquée sur la surface d'appui de la bague collectrice 2 ou 30 Pour améliorer encore le contact et le maintenir on recouvre nette surface de contact 6 d'un graphite hydrocolloid,al, une dispersion de graphite 96 il suffirait alors que la bague collectrice 2 ou 39 mise en forme9 soit poussée sur la première surface de contact 6e A cet effet, il est très avantageux que les griffes 7 aient leur pointe dirigée vers la partie allongée 5 de l'élément de raccordement en forme de bande. Après cela on monte la première bague collectrice 2 ou 3.Au cours de ce montage les griffes 7 entaillent la surface périphérique intérieure des bagues collectrices 2 ou 30 La bague collectrice 2 ou 3 est en place 1orsquoelle vient en application contre les surfaces limite 8 des surfaces de contact 6. Du fait que les surfaces de contact 6 ainsi que l'ensemble de l'élément de raccordement en forme de bande sont montés dans des cavités 4 du support 1, les bagues collectrice ces 29 3 sont bloquées par les griffes 7 et les surfaces limite 8 des surfaces de contact 6 et ainsi l'unité réalisée présente une tenue suffisanteo On peut alors monter la deuxième bague collectrice 2, 3 à sa place A cet effet, on dispose le deuxième élément de raccordement en forme de bande, plus court que le précédent, dans la cavité 4 prévue dans le support 1 Ce second élément de raccordement a été préfabriqué comme le premier et on recouvre également la surface de contact 6 à l'aide dune dispersion de graphite 9 (graphite hydrocolloïdal) et on met en place la deuxième ou troisième bague collectrice e Au cours de ce montage 9 les griffes 7 de la surface de contact 6 pénètrent dans la surface périphérique intérieure de la bague collectrice 29 3O La bague collectrice 29 3 atteint sa position d'appui prédéterminée lorsqugelle touche les surfaces limite 8 de la surface de contact 6. Le montage du dispositif à bague collectrice est alors terminé. Pour renforcer de plus l'ensemble du dispositif à bague collectrice on le plonge dans une résine dur cissable qui pénètre dans tous les volumes intermédiaires et durcit La dispersion de graphite 9 appliquée sur les surfaces de contact 6 evite d'une part une pénétration de la résine sur les surfaces de contact 6 et favorise d'autre part la qualité du contact en evitant une corrosion des surfaces de contact 6. Les dispositifs à bague collectrice selon l'invention sont extremement robustes et fiables en ce qui concerne leur assemblage et la qualité de leur contact. On peut les fabriquer sans opérations compliquées et ils conviennent 9 par l'utilisation optimale des matériaux, pour une fabrication en série. Bien entendu, l'invention nDest pas limitée aux exemples de réalisation cirdessus décrits et représentés. On pourra ') besoin recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation9 sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif à bagues collectrices pour machines électriques du type constitué de bagues collectrices en matériau non métallique et utilisant un support cylindrique en matière isolante, sur la surface enveloppe duquel on a réalisé des cavités en forme de canal9 dirigées dans le sens de l'axe, pour le logement d'éléments de raccordement en forme de bandes assurant les liaisons électriques entre les bagues collectrices et les fils de l'enroulement, dispositif caractérisé en ce que les cavités axiales réalisées dans la surface enveloppe du support cylindrique 9 destinées tout d'abord à recevoir la partie allongée des éléments de raccordement en forme de bandes se prolongent également dans le sens périphérique au niveau des surfaces d'appui des bagues collectrices9 pour recevoir les surfaces de contact périphériques des éléments de raccordement9 ces surfaces de contact périphériques étant recouvertes d'une couche de pate conductrice d'électricité9 et étant susceptibles de comporter des griffes venant se loger dans la surface périphérique intérieure des bagues collectrices9 l'ensemble du dispositif à bagues collectrices étant imprégné de résine durcissablee 2o Dispositif à bagues collectrices selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cavités réalisées dans la surface enveloppe du support cylindrique ainsi que des surfaces de contact des éléments de raccordement présentent une forme d'arc de cercle0 3. Dispositif à bagues collectrices selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces de contact en forme d'arc de cercle sont relises à un côté de la partie allongée des éléments de raccordement. 4O Dispositif à bagues collectrices selon les revendications 1 et 29 caractérisé en ce aue les surfaces de contact en forme d'arc de cercle sont reliées aux deux côtés de la partie allongée des éléments de raccordement0 5. Dispositif à bagues collectrices selon l'une quelconque des revendications 1 à 49. caractérisé en ce que les griffes des surfaces de contact périphériques ont une forme de pointe de flèches 6. Dispositif à bagues collectrices selon l'une quelconque des revendications 1 à 55 caractérisé en ce que la pate conductrice rapportée sur les surfaces de contact est une dispersion de graphite sous forme hydrocolloïdalle. 7. Dispositif à bagues collectrices selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 bagnes collectrices ce que les surfaces de contact périphérique sont munies, sur leurs côtés opposés à la partie allongée de l'élément de raccordement, de surfaces limites recourbées en equerre.