Brevet FR2220896A1 — publié le 19741004

La présente invention concerne un balai électrique destiné auy.colleeteursde courant de différents appareils élec- triques, tels que des moteurs, ainsi qu'un procédé et une machine pour la fabrication de tels balais. En général, les balais électriques sont fabriqués par compression d'une matière pulvérulente dans une maice, par cuisson ou frittage de la masse comprimée résultante pour former le balai, l'extrémité d'un conducteur électrique (tel qu'un shunt ou un fil flexible) étant ensuite introduite dans un trou percé dans le balai et fixée par une technique classique, telle que le rivetage, le bourrage etc. Cette opération manuelle est partieulièrement fastidieuse et inefficace et il est en outre difficile de maintenir une résistance électrique constante entre le conducteur et le corps du balai Il existe également des balais dans lesquels un conducteur est incorporé au moment du moulage.Dans les machines à fabriquer de tels balais, le conducteur estes en place parallèlement à l'axe de compression de iâ matière pulvérulente, c'est- à-dire qu'il dépasse soit du coté, soit de la face du balai. Cette disposition n'est pas compatible avec tous les types de porte-balais. La présente invention a donc pour objet un balai électrique dont le conducteur dépasse de la surface supérieure du bloc de carbone, perpendiculairement à l'axe de compression de la matière. L'invention a également pour objet un procédé et une machine pour la fabrication automatique de tels balais. Selon une caractéristique essentielle da l'invention, un balai électrique' comporte un conducteur incorpore dépassant de sa surface supérieure perpendiculairement à l'axe de compression de la matière pulvérulente. Selon une autre caractéristique de l'invention, un procédé de fabrication d'un balai électrique du type décrit ci-dessus consiste à introduire dans une chambre de compression une matière pulvérulente et l'extrémité dtun conducteur continu, à comprimer la poudre et le conducteur perpendiculairement à la direction de ce dernier, à couper le conducteur à une longueur prédéterminée, puis à éjecter le balai de la chambre de compression. Selon une autre caractéristique de l'invention, une machine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comprend une plaque de base ayant une chambre de compression dans laquelle est formé le corps du balai, un dispositif d'alimenta tion introduisant une certaine quantité de matière pulvérulente dans la chambre de compression, une trémie amenant la matière pulvérulente au dispositif d'alimentation, une paroi supérieure ouvrant et fermant le dessus de la chambre de compression et d'où dupasse le conducteur, une paire de poinçons mobiles formant les parois latérales opposées de la chambre de compression de façon à comprimer la poudre et le conducteur dans ladite chambre, une cisaille coupant le conducteur à une longueur prédéterminée au-dessus de son extrémité qui est enrobée dans le corps du balai, et un éjecteur dont la surface supérieure est normalement de niveau avec le fond de la chambre de compression pendant la formation du corps du balai, et qui se déplace vers le haut pour éjecter le balai de la chambre à la fin de l'opération de compression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue frontale avec arrachement partiel d'un mode de réalisation de la machine de l'invention; - la figure 2 est une vue latérale de la meme machine; - la figure 3 est une coupe liorizontale dans le plan III-III de la figure 2; - la figure 4 est une repr6sentation schématique en perspective de la chambre de compression et des éléments associés; - la figure 5 est une vue en plan de la cisaille de la machine de la figure 1; - la figure 6 est une vue latérale de la cisaille de la.figure 5. Sur les figures 1 à 4, on peut voir une plaque de base 1-dont la partie centrale comporte une chambre de compression 2 dans laquelle est formé le corps du balai. Un dispositif d'alimentation 4 monté sur la surface supérieure de la plaque de base 1 distribue une certaine quantité d'une matière pulvérulente a dans la chambre de compression 2.Le dispositif a'alimentation 4 est surmonté d'une trémie 5 contenant la matière pulvérulente Deux poinçons 6, 6 déplagables en sens inversc farment les purois latérales opposées de la ohambre de @@@@@@@@@@ @@ La surface supérieure d'un éjecteur 7 est de @@@@@ per le @ond de la chamtre de compression pendant la plase le compression, après quoi l'éjecteur sort verticalement pour expulser l'article comprimé hors de la chambre. vers le hant, la chambre de compression 2 peut être fermée par un Toc supérieur 3 qui est monté à l'extrémité de la tige 14a d'un cylindre hydraulique ou pneumatique 14 qui est luimême supporté par des colonnes au-dessus de la plaque de base 1. Le bloc 7 est déplaçable vers le hant cu vers le bas respectivement pour ouvrir ou fermer le dessus de la chambre de compression 2. Un fil conducteur 9 traverse le ploc 3 de ma nière que son extrémité dépasse d'une certaine longueur à incorporer dans le corps 8 du balai.Sur la plaque de base 1, à l'oppssé qu dispositif d'alimentation 4, est montée une cisailie @@ permettant de couper à une longueur prédéterminée le conducteur dont l'extrémité est enrobée dans le corps 8 du balai. La chambre de compression 2 est ainsi délimitée par un bloc de matrice 11 plaré sur Im épaulement supérieur d'un trou la de la plaque de base 1, par les poinçons mobiles 6 6 qui coulissent dans une rainure 11a du bloc 11, par la surface supérieure de l'éjecteur 7 et par le bloc supérieur 3. Le bloc de matrice 11 est fixé à la plaque de base 1 par un dispositif de bridage 12. Le blac supérieur 3 comporte un trou vertical 7a qui rencontre sensiblement perpendiculairement un trou latéral 14b percé hoizontalement dans la tige 14a sensiblement jusqu'à son c-entre. Ces deux trous servent de passage d'amemée d fil qui se dévide d'une pobine 15. Le dispositif a'alimentation 4 est une botte parallè- lépipé@ique à fond ouvert et dont la face supérieure comporte une ouverture 4a par laquelle la matière pulvérulente est chargée. Le dispositif d'alimentation 4 est déplaçable sur la surface de la plaque de base 1 par la tige 16a d'un cylindre hydrau- lique op pneumatique 16 qui l'amène sélectivement au-dessus de la chambre de compression 2. La surface supérieure du dispositif d'alimentation 4 comporte un obturateur 17 fermant et ouvrant sélectivement le bas de trémie 5 Les poinçons latéraux 6, 6 sont respectivement fixés aux extrémités des tiges 18a. 18 de deux cylindres 18, 1P Q1, commandent la (ompression latérale de la matière pulvérulente.L'égecteur 7 est fixé à la tige 19a d'un eylindre vertical 19 monté sous la plaque de base t. la tige 19a s'engageant dans la partie inférieure du trou a L'éjecteur permet d'expulser verticalement le corps de balai terminé hors de la chambre de compression. La cisaille 10 est représentée en détail sur les figures 5 et 6. Un levier 23 est articulé sur un axe 21 dont l'extrémité inférieure est vissée dans un bloc de base 20 qui est lui-même fixé sur le dessus de la plaque 1. L'extrémité libre du levier 23 comporte une lame fixe 22a et une lame mobile 22b. TJn levier d'actionnement 24 est monté sur le coté du levier 23 au moyen de vis 25, 25 qui passent dans des ouvertures allongées 36, 36 permettant un certain déplacement axial du levier 24. L'extrémité du levier 24 comporte un ergot 28 qui s'engage dans une fente 27 de la lame mobile 22b, cette dernière pivotant autour d'un point 26. A l'autre extrémité du levier 24, un doigt 30 dépassant de sa surface inférieure vient toucher une butée 29 qui dépasse de la surface supérieure du bloc de base 20, lorsque le levier pivote. Un levier auxiliaire 31 monté sur l'axe de pivotement 21 du levier 23 fait un angle prédéterminé avec l'axe de ce levier. L'extrémité libre du levier auxiliaire 31 est reliée à la tige 32a d'un cylindre de coupe 32, comme illustré figure 3. Le bloc de base 20 comporte un support 34 ayant un trou horizontal taraudé destiné à recevoir une vis de réglage 33. L'extrémité de la vis 33 forme une butée réglable pour le doigt 30r de façon à déterminer la position limite de retour du levier 23. Lorsque le levier 23 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le doigt 30 est arrêté par la butée 29, le levier latéral 24 se déplace dans le sens de la flèche r sur la figure 5 et la lame mobile 22b se referme autour de son axe 26. A ce moment, le conducteur 9 est sectionné entre les lames 22a et 22b de la cisaille. Les références 35 des figures 1 et 3 représentent des éléments de détection associés à une unit n de commande pneumatique ou hydraulique (non représentée} qui actionne aux instants voulus les cylindres 14, 16, 18, 19 et 32. Chaque élément de détection 35 se compose d'une pièce d'actionnement 35a et d'un interrupteur 35b. Le cycle de fonctionnement de la machine de l'invention va maintenant être décrit. Initialement, les tiges t4a, 16a, 18a, 19a et 32a sont en position rétractée, comme illustré sur les diverses figures. Ensuite, le cylindre 16 est actionné de façon à amener le dispositif d'alimentation 4 au-dessus de la chambre de compression 2 pour y introduire la matière pulvérulente a. A ce moment, l'ouverture 5a de la trémie 5 est fermée par l'obturateur 17. Le dispositif d'alimentation est rétracté en position arrière et reçoit une nouvelle charge de matière pulvérulente de la trémie 5 pendant que le bloc supérieur 3 descend pour fermer le dessus de la chambre de compression 2. Pendant cette descente, l'extrémité du conducteur 9 dépasse de la face inférieure du bloc et pénètre dans la chambre de compression. Les deux poinçons 6, 6 sont ensuite avancés d'une distance prédéterminée pour comprimer la matière pulvérulente autour du conducteur 9. Après cela, le bloc supérieur 3 et les poinçons 6, 6 reviennent à leurs positions respectives de repos.Du fait de l'adhérence du corps de balai sur les parois latérales du bloc 11, le conducteur 9 est tiré d'une longueur prédéterminée pendant la remontée du bloc Ultérieurement, le cylindre 72 est actionné pour faire pivoter la cisaille 10 et amener ses lames 22a et 22b de part et d'autre du conducteur 9. Au moment où les lames se referment, le conducteur est coupé à une longueur prédéterminée. En même temps que la cisaille 10 revient en position de repos, l'éecteur 7 sort verticalement pour expulser l'article A de la chambre de compression 2.Le dispositif d'alimentation 4 recommence à avancer et lorsque ltéjecteur est revenu en position basse, une nouvelle charge de matière pulvérulente est introduite dans la chambre de compression 2 tandis que l'article A est poussé vers une position prédéterminée par l'avant du dispositif d'alimentation 4. La machine de l'invention permet ainsi de fabriquer à une cadence élevée des articles en poudre compressée dans lesquels sont incorporés des fils conducteurs. L'article est ensuite cuit ou fritté dans un four (non représenté) et devient un balai terminé. Il va de soi que l'on peut incorporer plusieurs conducteurs dans chaque balai et choisir à volonté la position du ou des conducteurs. La machine de l'invention convient donc bien pour la fabrication en grandes séries des balais électriques. De plus, la machine de l'invention permet d'obtenir un balai dont le conducteur est disposé perpendiculairement à l'axe de compression. Les fortes pressions latérales exercées sur le corps du balai assurent une excellente liaison du conducteur, c'est-à-dire une résistance électrique minimale et constante, ce qui évite un certain nombre d'opérations manuelles fastidieuses et cobteuaes. Il va de soi que la description précédente n'est nullement limitative et qu'on pourra y apporter diverses modifications ou variantes entrant dans le cadre et dans l éprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Balai électrique à conducteur incorporé crectoriué en ce que le conducteur dépasse de sa surface supérieure dans une direction généralement perpendiculaire à l'axe de compression de la matière du balai. 2. Procédé de fabrication d'un balai électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à intrcouire une charge de matière pulvérulente dans une chambre de compression et à introduire dans ladite chambre ltextrémité d'un conducteur continu, à comprimer ensemble la matière pulvérulente et 1'extrémité du conducteur dans la chambre dans une directon perpendiculaire à celle du conducteur, à couper ledit conducteur à une longueur prédéterminée, puis à éjecter l'article terminé hors de la chambre de compression. 3. Machine pour la fabrication de balais électriques selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque de base ayant une chambre de compression dans laquelle est formé le corps du balai, un dispositif d'alimentation distribuant une charge de matière pulvérulente dans la chambre de compression, une trémie fournissant la matière pulvérulente au dispositif de distribution, un bloc supérieur obturant ou dégageant l'ouverture supérieure de la chambre de compression et comportant un passage pour le conducteur, une paire de poin çons mobiles latéralement dont les extrémités forment des parois latérales opposées de la chambre de compression et dont le rapprochement permet de comprimer la matière pulvérulente et le conducteur à l'intérieur de ladite chambre, une cisaille coupant le conducteur à une longueur prédéterminée après que son extrémité est fixée dans le corps du balai par la compression des poinçons latéraux, et un éjecteur normalement au niveau du fond de la chambre de compression pendant l'opération de compression, ledit éjecteur expulsant l'article comprimé hors de la chambre de compression.