Brevet FR2132498A1 — publié le 19721124

La présente invention concerne un dispositif pour poin contage de rubans de tôle destinés à former des noyaux feuilletés de rotors ou de stators de type enroulé, de machines électriques à entrefer frontal, ayant donc leurs encoches orientées radialement, ou inclinées dtun certain angle par rapport au rayon. La fabrication de ces noyaux par la technique connue présente certains inconvénients, du fait que l'alignement radial des encoches obtenues par perforation des diverses spires est notablement influencé par les variations de l'épaisseur du ruban, dues aux tolérances de laminage, aux bavures des perforations, etc. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet plus particulier un dispositif pour le poinçonnage de rubans de tôle en vue de la formation dans ces rubans d'encoches radiales ou inclinées d'un certain angle par rapport au rayon, ce dispositif étant caractérisé en ce que le poinçon de perforation est monté sur un bloc accouplé à la matrice, ledit bloc présentant un plan de tangence maintenu en permanence au contact de la bobine de ruban, qui stenroule sur un mandrin porté sur un chariot se déplaçant automatiquement par rapport à ltaxe du poinçon, en fonction du diamètre de la bobine de ruban enroulé. Le dispositif ainsi défini permet de réduire à une valeur minimale la distance entre le point de tangence avec le ruban sur la bobine et ltaxe de perforation, de telle façon que la varia tion dtépaisseur du ruban entre ces deux points nuait qutun effet négligeable. Ltinvention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre dtexemple et donc non limitative, dtune forme de mise en oeuvre de l'invention, avec référence au dessin annexe, dans lequel la figure 1 représente en section une partie du dispositif selon ltinvention, au début de l'opération de perforation la figure 2 représente en section la même partie du dispositif, au cours de la perforation d'un bloc feuilleté à encoches radiales la figure 3 représente en section la même partie du dispositif, déjà représentée par les figures 1 et 2, au cours de la perforation drun bloc feuilleté à encoches inclinées par rapport au rayon. La figure 1 montre suivant une coupe schématique un sys tème de perforation, constitué par : le poinçon 1 le bloc 2 comportant le plan de tangence et la matrice 3 2 la bande 4 de ruban à perfflrer et à enrouler sur bobine, le mandrin drenroulement 5 et le presseur 6 du ruban. Le mandrin d'enroulement 5 présente en section la forme d'une spirale dont le rayon augmente, sur un arc de 3600, d'une valeur égale à ltépaisseur du ruban à perforer. Il est monté sur un chariot inclinable (non figuré) permettant sa translation parallèlement à son propre axe ?, et est maintenu en permanence au contact du plan de tangence 2 par une action mécanique exercée par des ressorts (non representés sur la figure). Le mandrin d'enroulement est accouplé à un système diviseur non représenté. Le fonctionnement du dispositif décrit, pour ltexécution d'encoches radiales, est le suivant le ruban de tôle, accroché au mandrin enrouleur 5 et tendu par le presseur 6, avance sous l'effet d'une rotation'intermittente du mandrin d'enroulement 5, dtune longueur correspondant au pas de perforation et fixée par le système diviseur porté par le chariot du mandrin 5. Le système diviseur (non visible sur la figure) est conçu de façon à provoquer l'arrêt du mandrin tournant 5 chaque fois que celui-ci a tourné d'un angle correspondant au pas de perforation, et pendant le temps nécessaire à la perforation. L'angle dont tourne le mandrin 5 entre deux perforations successives dépend du nombre des encoches 8 percées pour un tour du noyau 9, et est donné par la formule y 3600 nombre des encoches Ltépaisseur radiale du noyau 9 augmente régulièrement au cours de l'enroulement, à mesure de ltaccroissement du dunombre des spires.Comme on peut le voir sur la figure 2, pour obtenir des encoches radiales parfaitement rectilignes, à un accroissement D2 - D1 du diamètre dtenroulement (ou à un accroissement de ltépaisseur radiale du noyau) doit correspondre une augmentation de l'intervalle entre les encoches, égale à formule dans laquelle :D2 = diamètre externe du noyau ; D1 = diamètre interne du noyau = diamètre du mandrin d'enroulement férence externe D2 dont la longueur 36Q/ développée est égale à la distance entre le point de tangence du ruban et 1 t axe dii poinçon. Cette augmentation de l'intervalle est obvenue en éloignant d'une longueur A l'axe du mandrin par rapport à l'axe du poinçon. Suivant l'invention, ceci peut être obtenu (comme on peut le voir sur la figure 2) en orientant le chariot portant le mandrin d'enroulement suivant un axe dtinclinaison 1 tel que tang fi# 1 A. En remplaçant dans cette exprBession A et B par leurs valeurs indiquées précédemment, on obtient d'où il résulte que, pour des raisons de géométrie, ss 1 Pour un fonctionnement satisfaisant, il est préférable d'avoir P 45 , la précision dans l'alignement des encoches étant une fonction inverse de la longueur de et par suite de En résumé, en fonctionnement, à toute rotation du mandrin d'enroulement 5 correspond un déplacement du chariot le long de ses glissières, avec translation de l'axe du mandrin parallèle- ment à lui-même, le mandrin 5 descendant d'une hauteur égale à ltépaisseur du ruban de tôle en cours dtenroulementy et se dépla çant en même temps dans le sens horizontal par rapport au poinçon 1, d'une longueur égale à ltaugmentation correspondante du pas de perforation. Grâce au chariot, il est ainsi possible de perforer les encoches dans le ruban suivant un intervalle variable, et constamment égal à la longueur développée de l'arc correspondant à l'angle entre deux encoches voisines (angle égal à 360 sur le diantre d'enroulement. n e d'encoches La matrice 3 comporte un pan coupé 10 pour le passage du mandrin 5, tandis que le canal d'évacuation des déchets 11 est dévié latéralement. La figure 3 représente une mise en oeuvre de l'invention pour la perforation dtun paquet de tôles avec encoches inclinées dtun certain angle par rapport au rayon. Dans ce cas, le chariot portant le mandrin doit être incliné par rapport à la perpendiculaire au plan de tangence, d'un angle tel que comme on peut le voir sur la figure. Dans le dispositif suivant l#invention, étant donne que la distance entre le point de contact du ruban avec le plan de tangence et l'axe de perforation est minimale, et égale au pas de perforation, il est possible dtobtenir une perforation parfaite, et des encoches alignées avec une précision non réalisable avec les systèmes connus jusqutà présent. Bien qutune seule forme de mise en oeuvre de ltinvention ait été décrite, il est évidemment possible de lui apporter de nombreuses modifications et variantes sans sortir de ltobjet de ltinvention elle-même. Ctest ainsi que le système diviseur, au lieu être monté sur le chariot, peut être monté sur le socle de la machine, auquel cas la#ransmission du mouvement entre le système diviseur et le mandrin pourrait être réalisée par un cardan ou un arbre flexible. Par ailleurs, l'action mécanique sur le plan de tangence pourrait être obtenue, au lieu de ressorts, par un contre-poids, ou par des cylindres pneumatiques ou hydrauliques. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le poinçonnage de rubans de tôle destinés à former des noyaux feuilletés de type enroulé, pour la formation dans ces noyaux d'encoches radiales ou inclinées d'un certain angle par rapport au rayon, ce dispositif étant caractérisé en ce que le poinçon de perforation est monté sur un bloc accouplé à la matrice, en ce que ce bloc présente un plan de tangence constamment maintenu en contact avec la bobine du ruban, ce ruban s'enroulant sur un mandrin porté par un chariot se déplaçant automatiquement par rapport à l'axe du poinçon, en fonction du diamètre de la bobine de ruban enroulé, et en ce que, en outre, le point de contact entre ledit plan de tangence et la bobine de ruban cozn- cide avec le point de tangence entre le ruban et la bobine. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérise en ce que la matrice comporte, dans sa partie tournée vers le mandrin, un pan coupé dans lequel est ménagé un canal d'évacuation des déchets.