Brevet FR2300438A1 — publié le 19760903

La plupart des porte-balais utilisés sont en métal et, e ce fait, sont conducteurs de l'électricité. ci a l'inconvénient d'obliger d'isoler les vis de montage de ces porte-balais, ce qui est relativement compliqué, En prenant pour point de départ cet état de la bec tecliìique, la présente invention s'est fixé pour but de réaliser un porte balais pour machines électriques qui soit simple à fabriquer et à monter et qui ne comporte qu'un minimum de composants et qui permette, par une simple juxtaposition, de réaliser des porte balais bipolaires et multipolaires. Selon l'invention ce but est atteint en ce que le porte balais comporte un boîtier en plusieurs parties, fait d'une ma- tière isolante de haute qualité, oui comporte un support plat présentant deux alvéoles de guidage recevant chacun un balai de charbon, ces supports, ainsi que ces alvéoles étant faits d'une matière conductrice de l'élctricité. Les composants du boîtier peuvent être fabriqués par pressage ou moulage en une matière résistante aux courants de fuite en surface. Ou fait de son isolation, le porte-balais de l'invention peut être fixé sur une machine électrique à l'aide d'une vis normale non-isolée et est adapté pour de nombreuses. applications. Une autre particularité de l'invention prévoit, pour le mon tage par paires des supports, d'utiliser un boîtier qui est sy métrique et qui présente, des deux côtés, pour la réception des supports et de leurs alvéoles de- guidage, des éléments saillants analogues et/ou des-bossages ou analogues et/ou des renfoncements ou analogues et dont les deux côtés sont fermés par des plaquet- tes de couverture quA présentent, sur leur face intérieure, des el-éments saillants ou analogues et/ou des bossages ou analogues et/ou des renfoncements ou-analogues, qui sont adaptés et asso ciés à ceux des deux-faces du boîtier de manière à former avec celui-ci un ensemble ne tournant pas . les paires ainsi formées peuvent être juxtaposées à volonté A cette fin, les plaquettes de couverture comportent, sur leurs faces extérieures, des éléments saillants ou analogues et/ou des bossages ou analogues et/ou des renfoncements ou analogues qui sont adaptés et coordonnés ae manière que les plaquettes de couert'jre voisines puissent être reliés ensemble de façon non-rotative. Sous ce rapport, l'a.gen cement peut être conçu de façon que les porte-balais puissent être construits pour un dispositif bi-, quadri-, hexapolaire et homologues. Selon une autre particularité de l'invention, on utilise pour un montage individuel des supports, un boîtier comportant d'un côté, pour la réception du support et ses alvéoles ae guidage, des- éléments saillants ou analogues et/ou des bossages ou analogues et/ou des renfoncements ou analogues et qui comporte, de l'autre côté des éléments saillants ou analogues et/ou des bossages ou analogues et/ou des renfoncements ou analogues, ces éléments saillants ou analogues et/ou bossages ou analogues et/ou renfoncements ou analogues étant adaptés et coordonnés de telle manière que l'un des côtés du boîtier constitue la couverture du côté du boîtier voisin recevant le support et ses alvéoles de guidage, tout en reliant ces boîtiers voisins entre eux de façon non-rotative.Dans cette forme de réalisation, on peut juxtaposer un nombre quelconque de boîtiers, en fermant simplement le dernier au moyen d'une plaquette de couverture. A cette fin, on utilise une plaquette de couverture dont la face intérieure présente des éléments saillants ou analogues et/ou des bossages ou analogues et/ou des renfoncements ou analogues, qui sont adaptés et coordonnés à ceux du côté du dernier boîtier recevant le support et ses alvéoles de guidage de telle manière que cette plaquette de couverture forme avec ce dernier boîtier, une unité non-rotative. Selon une autre particularité de l'invention, le boîtier destiné à simplifier le montage du support sur son côté recevant ce support et ses alvéoles de guidage a une structure correspondant à celle des deux côtés du boîtier prévu pour le montage par paires des supports. De préférence, la structure de la plaquette de couverture destinée à simplifier le montage des supports correspond, d'un côté, à la structure de la face intérieure de la plaquette de couverture destinée au. montage par paires des supports. Ce système permet de réaliser pratiquement n'importe quelle combinaison de porte-balais avec seulement trois composants. Les boîtiers comportent, dans les côtés recevant le support, des bossages fendus dans lesquels sont placés des ressorts en spirale. Ces ressorts exercent une pression sur les balais. Ces ressorts ne sont pas parcourus par un courant électrique car ils sont isolés par rapport au: pièces métalliques à leur point de montage. Les boîtiers comportent des butées, derrière lesquelles les ressorts en spirale viennent se placer lorsqu'on lève vo lontairement les porte-balais, ce qui est extrêmement pratique pour le changement des balais. Selon une autre particularité de l'invention, ls boîtiers et les plaquettes de couverture sont percés d'ouvertures coinci- dentes qui peuvent être traversées par une vis d'assemblage commune. La longueur de cette vis est fonction du nombre des ba lais, le porte-balais de l'invention pouvant être réalisé pour un nombre de balais quelconque. Pour la connexion électrique principale, les boîtiers peu vent comporter soit une fiche plate, soit une vis de connexion ou analogue. La fiche plate ou la vis de connexion est tenue sur les boîtiers par des éléments saillants ou analogues. La position du support métallique dans les boîtiers est fixée par les éléments saillants ou analogues et/ou les bossages ou analogues et/ou les renfoncements où analogues dont ceux-ci sont pour vis ce qui leur assure une position parfaitement dé finie. Selon une autre particularité de l'invention, il est égale ment possible que le support soit composé de deux parties mutuel lement déplaçable. Ces deux parties mutuellement déplaçables comportent une denture s'engageant dans une plaquette dentée. De cette manière, on peut obtenir n'importe quelle position angulaire des composants du support et on peut aussi les bloquer dans cette position, de sorte que ces porte-balais peuvent être utilisés universellement, pour n'importe quel diamètre de bague collectrice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res sortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à -titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un boîtier conçu pour une paire de supports - la figure 2 est une vue latérale de la figure 1,-donQ une moitié a été représentée en coupe - la figure 3 montre un boîtier asymétrique pour le nontage d'un support simple - la figure 4 est une vue latérale de la figure 3 - la figure 5 est une vue de face d'une plaquette de couverture - la figure o est une demi-vue latérale de la plaquette de la figure 5 - la figure 7 est une demi-vue intérieure de la plaquette des figures 5 et 6 - la figure 8 est une vue en élévation d'un porte-balais comportant une fiche plate - la figure 9 est une vue latéral du porte-balais de la figure 8 - la figure 10 est une vue en plan du porte-balais de la figure 8 - la figure 11 montre un porte-balais comportant une vis de connexion et des supports.réglables - la figure 12 est une vue latérale du porte-balais de la figure il - la figure 13 est une vue en plan du porte-balais de la figure Il; et, - la figure 14 montre la manière dont peut etre réalisé un porte-balais multiple par simple juxtaposition des boîtiers. En se référant aux figures 1 et 2, on voit un boîtier 1 permettant de monter des porte-balais bi- ou multipolaires conformes à l'invention. Le boîtier 1 est symétrique sur les deux côtés 2 et 3. Sa partie centrale est percée/a sage ou trou traversant 4, destiné au passage d'une vis d'assemblage, qui sera décrite plus loin. Au voisinage de ses deux bords extérieurs, le boîtier 1 présente des bossages fendus 5 destinés à un ressort en spirale dont le montage et l'action seront décrits plus loin, en.référence aux figures 8-14.En plus des bossages 5, les deux faces 2,3 du boîtier 1 présentent des renfoncements 6 et des éléments en relief 7 dont la disposition est telle qu'ils permettent, par emboîtement, de former avec les boîtiers et les plaques de couverture voisines, Ul ensemble unitaire non-rotatif. À sa partie supérieure, le boîtier 1 présente deux évidements 8 destinés à recevoir des fiches plates. Ces fiches sont tenues en place par des butées latérales 9 et une butée en retrait 10. Dans les deux côtés 2,3 du boîtier 1, on place les supports comportant les alvéoles de réception des balais de cnarbon, notamment, entre les éléments en relief 7 et les bossages 5, de sorte que ces supports occupent une position non-définie. étant donné que dans le mode de réalisation représenté, le boîtier 1 comporte, de chaque côté 2, 3, un support ayant deux alvéoles dans chacun desquels peut etre placé un balai, on conçoit que ce mode de réalisation du boîtier convient plus particulièrement pour la réalisation de porte-balais multipolaires, du fait que ces boîtiers peuvent etre juxtaposés à volonté, comme il est expliqué plus en détail par la suite. Les figures 3 et 4 montrent une autre forme de réalisation d'uu boîtier conforme à l'invention référencé 11. Le côté 12 du boîtier Il est identique aux côtés 2,3 du boitier 1, de sorte qu'on a jugé inutile de le décrire à nouveau pour éviter les répétitions. Par contre, son autre côté 13 a une structure légèrement différente, comme on le voit sur la figure 3. Le trou traversant 4 est également présent dans ce boîtier 11. Autour de ltélément saillant 7, qui limite l'ouverture 4, s'étend un Second élément saillant 14 dont la structure correspond à celle du renfoncement 6 dt boîtier 1. Le boîtier 1 comporte aussi des renfoncements 15 dont la forme et les dinensions correspondent à celles des bossages 5 du boîtier . Enfin, à sa partie supérieure, a été prévu un bossage 16. Le boîtier représenté sur les figures 3 et 4 est adapté à la réalisation d'un porte-balais par simple juxtaposition, comme il sera expliqué plus loin en référence à la figure 14. Enfin, les figures 5à 7 montrent une plaquette de couverture 17 constituant un autre composant du boîtier. En se référant à la figure 5, on voit que la face extérieure de la plaquette 17 est également percée d'une ouverture 4 pour le passage d'une vis de montage et ce, notamment, en conformité à la structure des boltiers 1 et 11. Sur cette face extérieure, ont également été prévus soit des bossages 18, soit des renfoncements 19. La structure de la face intérieure de la plaquette 17 correspond, comme on le voit, notamment, sur la figure 7, à celle de la face 13 du boîtier 11. Comme cette dernière, elle comporte des bossages 7, des renfoncements 15 et des éléments en relief 14. Sur les figures 8, 9 et 10 on voit un porte-balais construit avec le boîtier des figures 1 et 2 et avec la plaquette des figures 5 à 7. Les deux côtés 2, 3 du boîtier sont fermés avec des plaquettes de couverture 17 après que les supports 20, dont chacun comporte un alveole 21 pour recevoir les balais 22 ont été mis en place dans ceux-ci. Les parois latérales des aréoles de guidage 21 présentent des prolongements 23 assurant un guidage latéral des ressorts en spirale 24 sur toute la longueur utile des balais de charbon. Le ressort en spirale 24 qui développe la pression d'application du balai 22, est enfilé sur les bossages circulaires fendus 5, l'extrémité intérieure 25 .et l'espacement précis du ressort 24 fixant la position du guide 26 du balai. Le bossage 5 a, en outre, l'avantage d'éviter que le ressort en spirale 24 soit sous tension, puisqu'il l'isole par rapport aux pièces métalliques. D'autre part, les bossages 5 en stengageant dans les renfoncements 15 des plaquettes de couver-.mre 17, évitent les mouvements de rotation relatifs. Sur les deux côtés 2, 3 du bol- tier 1 est prévue une butée 27 dernier laquelle le ressort 24 se place lorsqu'on lève volontairement le porte-balais, ce qui est extremement pratique pour changer les balais 22. Les balais 22 sont reliés à la fiche plate 29, qui est engagée dans l'ouverture 8, par un fil souple 28, La fiche 29 est tenue dans l'évidement 8 par la butée latérale 9 et par la butée en retrait 10. Sur la moitié de gauche de la figure 8, on voit la manière dont l'extrémité libre 30 du ressort en spirale 24 s'applique contre le balai 22. Sur la moitié de droite de cette mCme figure, le ressort en spirale 24 a été représenté relevé et coincé der rière la butée 27. Le fil souple 28 est isolé. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 8-10, le support 20 est fixe. Cette forme de réalisation fixe du support 20 permet d'utiliser le porte-balais pour un nombre li- mité de diamètres de bagues collectrices 31, en taillant la sur face de contact 32 du balai 22 avec une courbure correspondante. Comme le montrent notamment les figures 9 et 10, les bossa ges 16 s'engagent dans des renfoncements de forme correspondan te du boîtier 1, ce qui fixe en outre, lesfiches 29. L'axe de symétrie du boîtier 1 est désigné par 33. Comme il a été esquissé sur la figure 9, on peut relier au boîtier 1 d'autres unités analogues comportant des deux côtés des plaquettes de couverture 17. Grâce aux bossages et aux ren foncements prévus, on obtient chaque fois, un ensemble dont les composants ne tournent pas les uns par rapport aux autres. Lea plaquettes de couverture 17 et les bottiers I peuvent ê.tre traversés pause vis d'assemblage 34 dont les parties fai sant saillie au-delà du porte-balais peuvent être serrées à l'aide d'écrous 35 ou d'éléments analogues. En serrant ainsi cette vis d'assemblage, les unités comprenant les bossages, les renfoncements, etc., s'emboîtent fermement les unes dans les autres de sorte qu'elles ne peuvent plus tourner. Les figures 1 913 illustrent un porte-balais analogue à celui des figures 8-10 mais qui, au lieu d'une fiche de conne scion plate est pourvu d'une vis 36. À cette fin, la partie su périeure du boîtier 1 a été modifiée en conséquence pour s'a dapter à la vis de connexion 36. Dans la forme de réalisation des figures 11-13, le support 20 n'est pas fixe, les parties 37 portant les alvéoles de guida ge 21 pouvant être déplacées entre elles. A cette fin, on a pré vu une denture 38 qui engrène avec la denture d'une plaquette crantée 39. Cette forme de réalisation permet une utilisation univebselle sur une large gamme de diamètres de bagues collec triceps. Les supports 20, 37 sont entièrement logés dans les boîtiers I et 11 et sont tenus par la contre-ession de la surface de contact de la plaquette de couverture 17. un changeant les couvercles des boîtiers 1, 11, l'espacement entre un guide 26 et le guide suivant 26 des balais peut etre varié co=e représenté sur la figure 9. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 14, on juxtapose les divers supports avec les balais sur la vis 34 dont la longueur est fonction du nombre de balais désiré. On a utilisé le boîtier Il, le dernier boîtier de la série, représenté à droite sur le dessin étant fermé par une plaquette de couverture 17. La vis d'assemblage 34 ou la vis d'assemblage et l'écrou 35 servent en même temps à fixer le porte-balais des figures 9, 12 et 14 sur la machine. Tous les bossages, renfoncements et éléments saillants des boîtiers 1 et 11 et de la plaquette de couverture 17 sont disposés et coordonnés de façon à obtenir un ensemble qui ne tourne pas, après l'assemblage. Le mode de construction de l'invention permet de réaliser pratiquement un porte-balais ayant des dimensions quelconques avec seulement trois composants, permettant ainsi une adaptation aisée et rapide à chaque besoin, selon le principe de la boîte de construction. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Prote-balais pour machines électriques, caractérisé par le fait qu'il comprend un boîtier en plusieurs parties (1, 11, 17) fait d'une matière isolante de haute qualité, qui comporte un support plat présentant deux alvéoles de guidage recevant chacun un balai (22) de charoon, ces supports (20) ainsi que ces alvéoles (21) étant faits d'une matière conductrice de 1' l'électricité. 2.- Porte-balais selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour le montage par paires des supports (20), un boîtier (1) qui est symétrique et qui présente, des deux côtés, (2,3) pour la réception des supports (20), et de leurs alvéoles de guidage (21), deseR6ments saillants (7, 14) ou analogues et/ou des bossages (5) ou analogues et/ou des renfoncements (6) ou analogues et dont les deux côtés (2,3) sont fermés par des plaquettes de couverture (17) qui présentent, sur leur face intérieure, des éléments saillants (7, 14) ou analogues et/ou des bossages (5) -ou analogues et/ou des renfoncements (6) ou analogues qui sont adaptés et associés à ceux des deux faces (2,3) du boîtier de manière à former avec celui-ci un ensemble ne tournant pas. 3.- Porte-balais selon la revendication 1 et/ou 2, carac térisé- -par le fait que pour le montage par paire des supports (20), les faces extérieures de couverture (17) comportent des éléments saillants (18) ou analogues et/ou des bossages ou analogues et/ou des renfoncements (19) ou analogues qui sont coordonnés et disposés de façon que les plaquettes de couverture ( 17)voisines puissent être reliées ensemble de façon non-rotative. 3.-Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on utilise pour un montage individuel des supports (20), un boîtier (17) comportant d'un côté (12) pour la réception du support (20) et ses alvéoles de guidage (21) des éléments saillants (7, 14) ou analogues, et/ou des bossages (5) ou analogues et/ou. des renfoncements (6) ou analogues-et qui comporte de l'autre côté (13) des éléments saillants (7,14) ou,analogues et/ou des bossages (5) ou analogues et/ou des ren foncenents (o) ou analogues étant adaptés et coordonnés de telle mnaière que l'un des côtés (13) du boîtier (11) constitue la couverture du côté (12) du boîtier voisin recevert t le support (20) et ses alvéoles de guidage (21) tout en reliant ces boitiers voisins (11) entre eux de façon non-rotative. 5.- Porte-balais selon l' revendicationa I à 4, Ca- ractérisé par le fait que le côté (12) du dernier boîtier (11) recevant le support (2-O) avec ses alvéoles de guidage (21) est fermé au moyen d'une plaquette de couverture (17) qui comporte, sur sa face intérieure, des éléments saillants (7, ,) ou ana logues et/ou des bossages (5) ou analogues et/ou des renfoncements (6) ou analogues, qui sont adaptés et coordonnés à ceux du côté (12) du dernier boîtier (11) recevant le support (20) et ses alvéoles de guidage (21j, de manière que cette plaquette de couverture (17) forme avec ce dernier boîtier (11) une unité non-rotative. 6.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le boîtier (11) conçu pour le montage simple des supports (20) comportant sur son côté (12) recevant le support (20) et ses alvéoles de guidage (21) à une structure correspondant à celle des deux côtés (2,3) du boîtier (1) destiné au montage par paires des supports (20). 7.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à G, caractérisé par le fait que la structure de la plaquette de couverture (17) correspond, aussi bien, pour le montage individuel z par paires des supports (20), à celle des côtés (2,3,12) des boîtiers (1,11) recevant le support (20). 8.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les côtés des boîtiers (1,11) recevant le support (203 sont pourvus de bossages fendue (5) dans lesquels sont placés les ressorts en spirale (24). 9.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les boîtiers 5,11) présentent sur les côtés recevant le support (20) des butées (27). 10.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les boîtiers (1,11) et les plaquettes de couverture (17) sont percés d'alésages coïncidants (4) qui sont traversées par une vis d'assemola-,e commune (3-r)s 1 Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les boîtiers (1 ,41) comportent une' fiche plate (29) ou un élément fileté de connexion (36). 12.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la fiche plate de connes on (29) ou l'élément de connexion fileté (36) est empêché de se déplacer par des butées (9) des renfoncements (10) ou analogues, des boîtiers (1,11). 13.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les supports (20) sont tenus dans les boîtiers (1,11) par des éléments saillants (7,14) ou analogues et /ou des bossages (5) ou analogues et/ou des renfon céments (6) ou analogues. 14.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à13, caractérisé par le faft que le support (20) se compose de deux parties mutuellement déplaçables (37). 15.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les parties mutuellement -déplaça- bles (37) du support (20) comportent une denture (38) engrénant dans une plaquette crantée ou dentée (39). 16.- Porte-balais selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que les boîtiers (1,11) et les plaquet- tes de couverture (17) sont fabriqués par pressage ou moulage en une matière résistante aux courants de fuite en surface.