Brevet FR2201572A1 — publié le 19740426

L'invention se réfère à la construction et à la technologie d'un rotordisque pour mechine à courant continu à entrefer axial, ayant ses conducteurs et un collecteur séparé, réalisés par estampage. On connait des rotors-disque à conducteurs réalisés par la technique des circuits imprimés et des rotors-disque estampés, dans lesquels les balais frottent directement sur ces conducteurs. Ils présentent tous les deux l'inconvénient que les lamelles ou les conducteurs frottés par les balais ont une usure relativement rapide. On connait aussi des rotors-disque réalisés de conducteurs avec un collecteur séparé, usiné par estampage d'une feuille ayant une épaisseur plus grande, où l'inconvénient ci-dessus-est évité, mais qui nécessitent une consommation supérieure de matériau conducteur, 4 feuilles pour 2 couches et un processus technologique d'usinage relativement compliqué et moins précis. Le rotor conforme à l'invention évite les inconvénients ci-dessus par le fait qu'il est composé de 2 feuilles à 2 couches et présente un collecteur séparé robuste, réalisé par estampage dans le prolongement des conducteurs, les lamelles du collecteur pouvant être obtenues selon deux variantes distinctes - Soit en utilisant une feuille de cuivre plus épaisse. - Soit en épaississant par dépôt galvanique la zone du collecteur où les balais frottent. Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue frontale partielle du rotor-disque, après le premier estampage et collage sur la feuille isolante; - la figure 2 est une vue frontale partielle du rotor-disque, après le deuxième estampage et soudage des conducteurs des deux couches; et, - les figures 3 a,b,c, illustrent le système de soudure en trois niveaux différents. Suivant l'invention, le rotor est composé d'une feuille isolante 1, ayant la forme de deux couronnes circulaires, l'une intérieure entre les lignes circulaires b et c, l'autre-extérieure entre les lignes circulaires e et f, avec une feuille en matériau. conducteur, cuivre ou aluminium, collée de chaque côté, feuille estampée au préalable et ayant finalement des conducteurs 2 sans lamelles et des conducteurs 3 avec lamelles de collecteur 4. Suivant l'invention, dans la première variante, on estampe d'abord, simultanément, avec deux poinçons 5 et 5, les intervalles entre les conducteurs et entre les lamelles de conducteur, comprises entre les arcs de cercle a etE, respectivement d et g. Deux feuilles ainsi estampées, d'épaisseurs différentes, la plus épaisse étant celle sur laquelle les balais frottent, sont collées après retournement de 1800, sur la feuille isolante 1, de telle sorte que les extrémités, aux niveaux a et g, cotncident. On exécute ensuite un estampage avec un poinçon 7 compris entre les niveaux c et d, ayant une forme qui puisse créer le découpage des conducteurs 2 sans lamelles5 par rapport aux lamelles 4. On découpe par estampage les cercles aux niveaux a et g.On soude en direction radiale les conducteurs au niveau a (fig. 3a) et en direction transversale les conducteurs sans lamelles au niveau d (fig. 3b). On colle entre eux deux ou plusieurs de ces sous-ensembles, séparés par des couches isolantes et on soude en direction radiale les conducteurs au niveau g (fig. 3a). Suivant l'invention, dans la seconde variante, les feuilles en matériau conducteur dont on réalise par estampage les conducteurs ont la même épaisseur L'une de ces feuilles, ayant le collecteur sur lequel le balai frotte, est couverte par des procédés galvaniques avec une couche de cuivre, avant d'être collée sur la feuille isolante 1. Les conducteurs estampés ont, dans leur zone active aussi bien qu'aux extrémités marginales, une forme qui puisse assurer - compte tenu de la forme des pôles - une tension électromotrice maximum induite dans la spire rotorique Le rotor-disque conforme à l'invention présente les avantages suivants - I1 est sensiblement meilleur marché, par la réduction presque de moitié de la consommation de cuivre; - Le processus technologique pour la réalisation des conducteurs est plus simple, du fait que le positionnement précis des deux feuilles par couche, estampées séparément, n'est plus nécessaire; - Le danger de court-circuit entre deux conducteurs voisins, par le positionnement de deux feuilles par couche, n'existe pas; - Ce rotor permet d'obtenir un collecteur à lamelles d'épaisseur plus grande REVENDIGATIONS. 1 - Rotor-disque à conducteurs lamellaires estampés, composé d'un nombre pair de couches de feuilles conductrices, séparées entre elles par des couches isolantes, caractérisé en ce que chaque couche est composée d'une seule feuille conductrice, le nombre de lamelles de collecteur étant égal à la moitié du nombre de conducteurspar couche, les lamelles du collecteur étant donc dans le prolongement d'une moitié du nombre des conducteurs, l'autre moiti du nombre des conducteurs se terminant à un niveau intermédiaire. 2 - Rotor-disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille conductrice, qui comprend le collecteur sur lequel les balais frottent, est plus épaisse que la feuille correspondant aux autres couches. 3 - Rotor-disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la zone où les balais frottent, le collecteur a une couche plus épaisse de cuivre, afin d'augmenter sa résistance à l'usure. 4 - Procédé de fabrication d'un rotor-disque selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les disques conducteurs sont d'abord estampés afin d'obtenir les intervalles entre les conducteurs et entre les lamelles du collecteur, formant ainsi des couches conductrices, dont celle sur laquelle les balais frottent est plus épaisse, couches qui sont collées deux par deux, avec une isolation intermédiaire dans la zone des conducteurs; et on crée ensuite par estampage les ponts qui séparent les conducteurs sans lamelles, par rapport aux lamelles du collecteur, on découpe le surplus de matériau conducteur qui dépasse les niveaux extérieur et intérieur, les conducteurs sont soudés au niveau intérieur et intermédiaire, créant ainsi des sous-ensembles rotor, on colle entre eux ses sous-ensembles séparés par des couches iso- lantes et l'on soude les conducteurs au niveau extérieur. 5 - Procédé de fabrication d'un rotor-disque selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que l'on procède comme dans la revendication 4, à cette différence près que toutes les couches conductrices ont la même épaisseur, et que la feuille ayant le collecteur sur lequel frottent les balais est couverte par des procédés galvaniques d'une couche de cuivre, avant d'être collée sur la feuille isolante.