Brevet FR2221844A1 — publié le 19741011

L'invention concerne un commutateur en forme de tambour pour machines électriques tournants comportant des lamelles qui sont ancrées dans un moyeu en une matière isclante, la région d'extrémité de ces lamelles, ctté branchement, étant munie de crochets qui sont destinés à la suspension et à l'établissement de contacts pour les extrémités d'enroulements de i induit de la machine. Dans les commutateurs de ce genre, il est d'un usage courant de relier par soudage au crochet, l'extrémité d'enroulement en cause, après qu'elle a été suspendue dans le crochet auquel elle est associée (hotstaking). A cet effet, on place une électrode sur l'extrémité libre du crochet et l'on soude avec le crochet, au moyeu de la chaleur fournie par le passage du courant I extrémité d'enroulement qui est suspendue dans le crochet. l'extrémité d'enroulement qui est suspendue dans le crochet perd ainsi son iso lation, de part et d'autre du crochet, dans l'étendue d'une zone déterminée, de sorte que pour éviter l'entrée en contact de deux extrémités d'enroulement non isolées, voisines l'une de l'autre, il ne faut pas que la distance de sécurité entre lesdites extrémités soit inférieure à une valeur minimale. Cette distance de socurité est déterminée par la distance entre crochets qui de son cWté est fixée à l'avance dans certaines limites par le diamètre du collecteur et par le nombre des la malles. En outre, par la détermination de la distance de sé curité, un rôle est joué aussi par le diamètre du fil des extrémités d'enroulement devant assurer le contact. Afin que cette distance de sécurité soit maintenue aussi grande que possible, on a, dans le cas d'un commutateur connu, se composant de lamelles indi- viduelles, coudé chaque lamelle de 900, au voisinage de son extrémité éloignée de la voie de frottement des lamelles et l'on a formé à ce coude le crochet de branchement.De ce fait, la distance entre crochets a été augmentée d'une manière importante parce que la largeur de trochet ne correspondait encore qu'à l'épaisseur de t@le des lamelles. Le procédé de soudage hot stakingW exige toutefois une relation déterminée entre le diamètre du fil métallique et la largeur du crochet, de sorte que pour le soudage de fils métalliques assez gros, les lames de collecteur doivent être fabriquées aussi avec des tales assez grosses, ce qui, toutefci, n'est pas économique. L'invention a pour tachez dans le cas de coLlecteurs cités en début, comportant un nombre de lamelles qui est grand en proportion du diamètre de leur voie de frottement, de maintenir la distance dite distance de sécurité entre les extrémités d'enroulement voisines, même quand le fil métaLlique est un fil de grand diamètre. Dans la détermination de l'épaisseur des lamelles, il faut tenir compte seulement des considérations qui interviennent ha- bituellement quand il s'agit de lamelles non croisées. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu du fait que les lamelles de collecteur vent en divergeant à partir de la voie de frottement pour les balais en charbon jusqu'aux crochets de contact. Grâce à cette mesure, la distance entre crochets, et par suite aussi la distance de sévu- rité, peuvent titre adaptées sans difficultés aux nécessités, de sorte dans le procédé de soudage "hot-traking", la combustion de l'isolation du fil métallique qui se produit n'a pas de conséquences nuisibles, telles que, par exemple, la mise en court circuit de l'induit de la machine. En outre, il est possible, si l'on ne descend pas au-dessous de distances minimales entre crochets, de suspendre les extrémités d'enroulements mécaniquement dans les crochets de Jonction. Dans un tel commutateur, Le diamètre est avantageusement plus grand dans la zone des crochets de contact que dans la zone de la voie de frottement pour les balais en charbon. Afin que le commutateur puisse avoir une forme ramassée, on peut obtenir avantageusement l'aug- mentation de diametre en donnant aux lamelles une forme coudée ou en gradin dans la direction des crochets de contact. Afin que soit assuré un bon ancrage des différentes lamelles dans un mcyen de commutateur, il est en outre avantageux, conformément à l'invention, que soient prévues, sur les surfaces des lamelles éloignées des crochets de jonction, des griffes de maintien, extraites par usinage de la tCle des lamelles. Il faut voir un développement de l'invention dans un procédé avantageux pour la fabrication de commutateurs suivant l'invention, qui consiste à élargir un tronçon de tube à celle de ses extrémités qui doit autre munie de crochets de contact, à la munir, à sa paroi intérieure de griffes de maintien et suivant cette paroi intérieure dun moyen en matière plastique et à diviser ensuite le tronçen de tube, dans la direction de son axe pour cbtenir le nombre nécessaire de lamelles9 à fermer ensuite les crochets de contact et à soumettre à un traitement de retouche au moins la voLe de frottement peur les balais en charbon. On peut voir aussi un procédé de fabrication judicieux pour de tels commutateurs en ce que l'on pose dans une matrice de presse un nombre prévu à l'avan- ce de matrices individuelles, et en ce qu'on les maintien en les pressant, avec un moyen en matière plastique, dans leurs positions respectives réglementaires. et en ce qu'on soumet l'ébauche de commutateur ainsi formée, tout au moins dans la zone de frottement pour les balais en charbon, à un traitement de retouche. L'invention sera mieux compri se à l'aide de la description ci-après et les dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels s - a figure 1 montre uns vue d'un commutateur suivant l'invention, qui est représenté agrandi, - la figure 2 montre une coupe longitudinale, faite à travers un commutateur suivant la figure 1, cette coupe étant exécutée dans la mitié supérieure de la figure, à travers une lamelle et dans sa m@itié inférieure, entre deux lamelles. Un commutateur 10 a moyeu 11 en une matière synthétique et sur le pourtour de ce moyeu, des lamelles 12 sent ancrées à l'aide de grilles de maintien 137 14 et 15. Chaque lamelle 12 de collecteur a une surface de portée 16, qu part de l'iin-e de ses extrémité5 pour les balais en charbon, et elle est recourbée à son autre extrémité, en forme de crochet de contact 17. Dans ces crochets 17 sont suspendues les extrémités 18 d'enroulements d'induit, avec les- quelles un contact es ainsi assuré.Au voisinage du crochet det jonction 17, chaque lamelle 12 de collecteur présente un coudé 19 qui est dirigé vers l'extérieur et auquel se racvorde le crochet de contact 17, de sorte que le diamètre du commun tateur 10 est plus grand dans la région des crochets de contact 17 que dans la région de la vole formée par les différentes surfaces de portée 16 pour les balais en charbon. De ce fait, la distance entre les différents @@@hets de contact 17 est plus grande qu'entre les lamelle s dans la région de leurs surfaces de portée 16, de sorte que même lorsqu'il s'agit de collecteurs ayant de très petits diamètres et/ou un grand nom- bre de lamelles, la distance de sécurité 20 entre les différentes extrémités 18 d'enroulements peut entre respectée. Dans un procédé avantageux pour la fabrication du collecteur décrit, on élargit un tron çon de tube de cuivre dans la région de l'une de ses extrémités, de sorte qu'on forme ainsi le coude 19. Cela fait, cn extrait de la matière même de la paroi intérieure du tube les grilles de maintien 13, 14 et 15, de préférence par une sorte d'écroûtage. Dans ce tronçon de tube, on introduit alors à la presse le moyeu 11 en matière synthétique de sorte que se trouve ainsi obtenue une liaison sûre à l'aide des griffes de maintien 13, 14 et 15 entre les deux parties il et 12 pressées l'une contre l'autre.A l'aide d'un outil de séparation, on divise alors le tube qui fournit ainsi le nombre nécessaire de lamelles 12, les coupes de séparation étant exécutées suivant la direction de l'axe du moyeu 11. Les coupes de séparation 21 sont placées d'une manière telle que chaque lamelle 12 de col- lecteur est maintenue, pur ce qui la concerne, par des griffes de maintien 13, 14 et 15. On ferme ensuite, aux différentes lamelles 12 de collecteur, les crochets de contact 17 et l'on soumet à un traitement final la vcie pur les balais en charbon, qui est formée par les surfaces de portée 16 des différentes lamelles 12. On peut imaginer toutefois un autre procédé pour la fabrication des eommutateurs suivant l'invention. Conformément à ce procédé, on place un certain nombre de lamelles individuelles dont la formation est achevée dans une matrice de presse et on les maintient dans leurs po- sitions respectives réglementaires, on les pressant au moyen d'un moyeu 11 en matière plastique. Dans ce cas encore, la liaison entre le moyeu 11 et les lamelles 12 de collecteur est produite par les griffes de maintien 13, 14 et 15 qui sont prévues aux lamelles 12. L'ébauche de commutateur, à sa sortie de la matrice de pressez est soumise alors à une autre opérationS qui est exécutée dans la région de la surface de portée 16 des lamelles 12 en cuivre, de sorte qu'est formée une voie de passage correcte pour les balais en charbon de la machine. Bien entendu,l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-des- sus et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de linvention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Commutateur en forme de tambour pour machines électriques tournantes, comportant des lamelles qu sont ancrées dans un moyeu en une matière isolan- te, le région d'extrémité de ces lamelles otté branchement étant munie de crochets qui sont destinés à la suspension et à l'établissement da contact peur les extrémités d'enroulements de l'induit de la machine, commutateur caractérisé en ce que les lamelles (12) de collecteur vont en divergeant à partir de la voie de passage pour les balais en charbon jusqu'aux crcchets de contact (175. 203 Commutateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du commutateur (10), dans la région des crochets de contact (17), est plus grand que dans la région de la voie de frottement pour les balais en charbon. 3 ) Commutateur suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les lamelles (12), dans la direction des crochets de contact (17), présentent un coude formé par un gradin. 4 ) Commutateur suivant l'une quelconque des revendlcations 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur les surfaces des lamelles (12) éloignées des crochets de jonction (17), des griffes de maintien (13, 14 et 15) qui ont été extraites de la tôle même des lamelles. 5 ) Procédé pour la fabrication de commutateurs suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce qu'on élargit un tronçon de tube à celle de ses extrémités qui doit être munie des crochets de contact (17, à ce qu'on la munit, à sa paroi intérieure, de crochets de maintien (13, 14, 15) et suivant cette paroi intérieure, d'un moyeu (11) en matière plastique, en ce qu'on divF se ensuite le tronçon de tube, dans la direction de son axe, pour obtenir le nombre nécessaire de lamelles, en ce quJon forme les crochets de contact et en ce qu'on soumet à un traitement de retouche an mins la voie de frottement par les balais en charbon 6 ) Procédé pour la fabrication de commutateurs suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que L'on pose dans une matrice de presse, un nombre prévu à l'avance de lamelles individuelles (12), et en ce qu'on les maintient, en les pressant, avec un moyeu (11) en matière synthétique dans leurs positions respectives réglementaires, et en ce qu'on soumet l'ébauche de com- mutateurs ainsi formée, à un traitement de retouche tout au mcins dans la zone de la voie de frottement pour les balais en charbon.