Brevet FR2312874A1 — publié le 19761224

La présente invention concerne la structure d'un moteur électrique, et, en particulier, la structure d'un moteur électrique, complétée de son enveloppe, directement associable à un outil. fl est connus par exemple dans le travail du bois, qu'il est souvent nécessaire d'employer les outils les plus disparates pour exécuter une série de taches qui vont d'une maniere générale de l'opération de degrossissage à l'opération de finissage.Généralement, lesdits outils sont actionnés par des moteurs électriques, surtout triphasés qui, doivent posséder pour satisfaire les conditions particulières de service, une multiplicite de qualites parmi lesquelles un refroidissement efficace et une bonne tenue à la poussire et à d'autres substances de contanination. Bn outre, comme il est souvent nécessaire d'orienter les outils par rapport à la surface de travail, il est frequemment nécessaire de recourir à des transmissions compliquez les moteurs connus n'étant généralement pas adaptés à permettre ladite orientation sans lesdites transmissions du fait que leur carter ou enveloppe ne se prête pas à être fixé de façon orientable aux machines ou supports. Sn outre, en raison des conditions de service souvent sévères les moteurs connus sont sujets à des pannes frequentes sinon graves, en devenant inutilisables à cause de leur structure même, et notant parfois même pas possibles à réparer. Enfin les moteurs connus sont encombrants et leur montage et/ou démontage est difficile et exige un temps important. Â la lumière des inconvénients mentionnés ci-dessus en ce qui concerne la technique antérieuret le but principal de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique qui, considéré dans l'ensemble avec son enveloppe, soit en mesure de s'autorefroidir de façon optimale, pour pouvoir ainsi fonctionner avec sécurité même dans les conditions de service les plus sévères et qui soit en même temps de structure simple et rationnelle. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique dans lequel les enroulements nt les autres organes électriques sont bien protégés de façon étanche des agents contaminants extérieurs. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique structuré de façon à pouvoir être firme avec facilité et d'une manière orientable à des machines et/ou à des éléments de support. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique de montage et/ou démontage simple et rapide et dont les organes électriques èt mécaniques se présentent comme des éléments modulaires interadaptables avec un minimum de travail et pouvant être remplacés si nécessaire avec la même facilité. Un autre objectif de l'invention consiste encore à réaliser un moteur électrique dont l'enveloppe puisse être réutilisée presque indéfiniment en vue du montage facile et rapide, à l'intérieur de ladite enveloppe, de nouveaux organes électriques et/ou mécaniques sans qu'il soit nécessaire d'employer des outils spéciaux ni qu'il soit nécessaire de recourir à l'intervention d'un personnel spécialisé. Un objectif supplémentaire de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique qui pour une même puissance débitée ait un encombrement beaucoup moindre que celui des moteurs connus pour des emplois analogues, et qui se présente comme un élément compact en mesure j, éliminer sensiblement les problèmes relatifs à son magasinage. Encore un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique dont les liaisons électriques à la source d'alimentation soient facilement accessibles et bien isolées. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un moteur électrique sur lequel l'arbre du rotor puisse être rapidement monté avec un unique outil de travail ledit outil pouvant être facilement remplacé par d'autres outils quelconques prédéterminés. Un objectif de l'invention consiste encore à réaliser un moteur électrique structuré de façon à pouvoir être fabriqué avec facilité par l'industrie du secteur technique considéré et susceptible d'être normalisé pour sa production en série. Enfin, un objectif de l'invention, mais nullement le dernier consiste à réaliser un moteur électrique et, en particulier, son enveloppe, qui soit de coût compétitif et qui nécessite un minimum d'entretiens Les objectifs précités, ainsi que d'autres qui apparaîtront clairement dans ce qui suite sont essentiellement atteints par une structure de moteur électrique caractérisée par le fait qu'elle comprend un corps conteneur en forme de boitier intégral déformable, essentiellement parallélépipédique à bases ouvertes, dans ledit corps étant défini un logement propre à accueillir de façon amovible le paquet de feuillets statoriques et les enroulements statoriques dudit moteur, ledit paquet définissant un siège apte à accueillir, de façon à ce qu'il puisse tourner, un élément à rotor, et ledit moteur étant en outre caractérisé par le fait que dans le corps conteneur en forme de boitier intégral et déformable est définie une entaille s'étendant sensiblement axialement et longitudinalement suivant l'une des faces entières dudit corps conteneur en forme de boitier, à ladite entaille étant associés de façon amovible des éléments de serrage aptes à rapprocher les bords de ladite entaille en enserrant dans une position prédéterminée ledit paquet de feuillets statoriques et les enroulements statoriques qui leur sont associés. Avantageusement, en outre, entre au moins l'une des extrémités dudit logement et une face correspondante de la base dudit conteneur est défini un siège propre à loger un élément à hélice de refroidissement monté de façon amovible sur ledit élément à rotor. D'autres objectifs et avantages du moteur de l'invention, ainsi que d'autres caractéristiques et détails dudit moteur, apparaîtront nettement dans la description qui suit, illustrée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La fig. 1 représente une vue en perspective de côté, avec des parties arrachées, d'un moteur selon l'invention; La fig. 2 représente une vue en perspective du même moteur tourné de 180" par rapport à la fig. 1; Là fig. 3 représente une vue en perspective explosée des parties constitutives intérieures principales du moteur des figures I et 2i La fig. 4 représente une vue en coupe longitudinale du moteur à l'état assemblé; La fig. 5 représente une vue en plan d'un élément en forme de plaque de fermeture du moteur;; La fig. 6 représente une vue du moteur prise selon la flèche Â de la fig. 4, l'élément en forme de plaque de la fig. 5 ayant été éliminé; La fig. 7 représente une vue partiellement en coupe effectuée sensiblement selon la ligne VII-VII de la fig. 4; La fig. 8 représente une vue partiellement en coupe selon les flèches B-B de la fig. 4i La fig. 9 représente une vue de haut partiellement en coupe d'un autre moteur selon l'invention; La fig. 10 représente une vue du flanc gauche du moteur de la fig. 93 La fig. 11 représente une vue du flanc droit du moteur de la fig. 9; La fig. 12 représente une vue partiellement en coupe effectuée selon la nèche C de la fig. 11; et La fig. 13 représente une -vue partiellement en coupe effectuée selon la flèche D de la figure 11. En se référant maintenant aux dessins précités et en particulier aux figures I à 8, on peut voir que l'on a montré un premier exemple de moteur de l'invention, indiqué d'une façon générale par le repère numérique 1. Comme on peut l'observer, le moteur I comprend un corps conteneur en forme de boitier à bases ouvertes essentiellement parallélépipédique 2. Le conteneur en forme de boitier 2 est réalisé en une seule pièce par fusion d'un métal et/ou d'un alliage léger ayant une élasticité propre à permettre un certain degré de déformation, tel que par exemple l'aluminium.Dans le corps 2 est défini un logement essentiellement cylindrique 3, qui s'étend d'une des bases 4 du corps en forme de boitier jusqu'à une distance prédéterminée de l'autre base 5 dudit corps en forme de boitier 2. De cette façon, entre le logement 3 et la base 5 demeure défini un siège 6 de dimensions prédéterminées, l'extrémité du logement 3 définissant par son épaisseur un aboutement circulaire 7. Dans le logement 3, est disposé le paquet 8 de section circulaire, formé de feuillets statoriques auxquels sont associés des enroulements statoriques 9. Comme on peut le voir dans la figure 1, entre les enroulements 9 et la base 4 est défini un autre siège d'extrémité 10.Dans le paquet de feuillets statoriques 8 est logé de façon à pouvoir tourner le rotor Il du moteur, qui, dans la figure 3 est montré extrait du paquet 8 qui lui est magnétiquement associé. Dans une face 12 du corps en forme de boitier 5 est ménagée une entaille longitudinale axiale 13, qui s'étend d'une extrémité à l'autre, à savoir de la base 4 à la base 5, du corps en forme de boitier 2 en divisant par suite également le logement cylindrique 3. L'entaille axiale 13, selon l'invention, constitue une partie de la section de fond d'une gorge sensiblement en forme de U, (14, ménagée dans la face 12 du corps en forme de boitier 2 et s'étendant longitudinalement d'une extrémité à l'autre dudit corps.De oette façon, le fond de la gorge teste divisé en deux pans 15 et 16 respectifs dans lesquels sont définies une multiplicité de lumières 17 et une multiplicité correspon jante de lumières taraudées 18 alignées axialement sur les précédentes. Au voisinage d'un bord de la face 19 du corps 2 contigu à la face 12, sont ménagées autant de lumièrss 20 chacune respectivement axialement alignée avec les lumières 16 et 17. Les lumières 20 ont des dimensions plus grandes que les lumières 16 et 17, dans chaque série de lumières 16 et 17 et 20 pouvant être inséré un élément de serrage 21, constitué par exemple par une vis à tête hexagonale ou à six pans en creux, l'outil (non représenté) prévu pour le serrage des vis 21 étant introduit par l'intermédiaire des lumières 20.Il est clair que, grâce à l'élasticité du corps 2 qui, comme on l'a vu est un métal et/ou un alliage léger, le serrage des vis 21 a pour effet de rapprocher les pans 15 et 16 de la gorge 14, ce qui permet un montage et/ou un démontage extremement rapides des parties intérieures du moteur. Pour fermer de façon étanche la gorge 14, un element élastique de forme allongée 14' est prévu de façon à pouvoir se placer, une fois en position, de niveau sur la face 12. En se référant de façon supplémentaire aux figures 1 et 2, dans le corps en forne de boitier 2 sont également définis des trous d'aération respectifs 22, 23, 24, 25 et 26 qui s'étendent longitudinalement comme on le voit dans la figure 2, d'une extrémité à l'autre du corps en forme de boitier 2.Comme on peut l'observer, les trous 22, 23, 24 et 25 sont définis en correspondance des arêtes du corps 2, tandis que le trou 26 est opposé à la gorge 14, tous lesdits trous étant délimités par la paroi extérieure 27 du logement 3. En se référant encore aux figures 1 et 2, on peut observer que dans la face 28 du corps en forme de boitier2 se trouve ménagée au voisinage de la base 4, une fente 29 à partir de laquelle sortent les conducteurs 30 d'alimentation du moteur qui seront fixés, dans des sièges de construction, au serre-fils 31 sur les bornes 32, le serre-iils 31 étant à son tour fixé par deux vis 33 que l'on fait passer dans les trous 34 du serre-fils 31 et vissées, par interposition d'un élément isolant 35, doté de lumières 36 à l'emplacement de ses arêtes, dans des trous taraudés 37 définis dans la face 28 du corps en forme de boitier 2.Sur le serre-filss est successivement placé un boitisr de protection 38 pouvant être associé de façon amovible, par l'intermédiaire des vis à tete hexagonale en creux 39 que l'on fait passer par les trous 40 du boitier 38 et qui sont vissées dans des trous taraudés 41 correspondants de la face 28 du corps 2. Comme on peut le voir, le boitier 38 présente un élément de prise 42 pour la connexion à l'a1imen- station (non montrée). On observera que, dans le mode de mise en oeuvre décrit, les bornes du moteur sont facilement accessibles et bien isolées de contacts accidentels. On verra maintenant, en se référant en particulier aux figures 1 à 8, la façon dont on procède au montage du moteur, en admettant que lés vis 21 à tête hexagonale en creux sont désertées et que le paquet statorique 8 a été introduit. Après avoir inséré le rotor 11 avec l'extramité filetée 43 de son arbre 44, logée dans le siège 6 du corps 2, on enfile dans ladite extrêmité 43 l'élément d'obturation 45, centralement auquel est disposé de façon étanche le coussinet 46, la portion circonférentielle saillante 47 de l'élément d'obturation 45 prenant appui contre l'aboutement 7 du logement 3. Consécutivement, on sdapte l'hélice 48, l'écrou 49 garantissant la fixation de ladite hélice sur l'extrêmité filetez 43.Enfin, on firme (voir la figure 2) la plaque de fermeture 50 qui > conte on peut le voir, présente une fente oblongue de tirage 51 et des lumières 52 dans lesquelles on enfile des vis à tête hexagonale en creux (non montrées) qui seront vissées dars des trous taraudés 53 correspondants ménagés dans des sections épaissies 53 de la base 5 du corps en forme de boîtier 2. A l'autre extrémité du rotor 11, dépourvu de l'élément 55, on adapte l'élément de fermeture 56 centralement auquel est disposé le coussinet 57. A cet effet, l'élément de fermeture 56 est muni d'oreilles saillantes 58 nunies de trous 59. Pour la fixation de l'élément 56, des trous taraudés 60 ont été ménagés dans des sections épaissies'61 de la base 4 du corps en forme de boitier 2, la fixation étant encoré assurée par des vis å tête hexagonale en creux (non montrées) et la section circonférentielle 62 venant s'insérer dans le siège 10 du corps en forme de boitier 2. Xême dans ce cas, il convient de remarquer que l'opération est très rapide du fait qu'il existe un certain jeu, les vis de serrage 21 étant désserrées. Par la suite, lorsque les vis 21 se trouvent serrées, on obtient alors une étanchéité presque parfaite des éléments obturateurs 45 et 56 dans leurs sièges.Il faut encore observer que, grâce à cette facilité de montage et à la possibilité d'obtenir l'étanchéité parfaite mentionnée ci-dessus par suite du serrage des vis 21, les sections engagées des éléments d'obturation 45 et 56 ne nécessitent seulement qu'une élaboration modérée, sans qu'il soit nécessaire de pousser ladite élaboration jusqu'a un finissage de degré relevé. En se référant encore aux figures 1 à 3, on peut observer que dans la face 12' du corps en forme de boitier 2 se trouvent ménagées deux cannelures 63 et 64 respectives, s'étendant longitudinalement, une multiplicité de trous taraulés 65 étant définie dans lesdites cannelures 63 et 64, lesdits trous taraudés permettant la fixation du corps en forme de boitier 2 du moteur a une machine et/ou un bâti de support. De cette façon, grâce à sa forme parallélépipèdique, le moteur peut être fixé avec facilité, et également de façon orientable. il convient encore d'observer que des cannelures correspondantes ont été ménagées dans l'autre face du corps en forme de boitier 2 comme, par exemple, les deux cannelures longitudinales 66 ménagées dans la face 19 dudit corps en forme de boitier 2. En se référant maintenant aux figures 9, 10, 11, 12 et 13, on peut voir un second exemple du moteur de l'invention et, en particulier, de son corps en forme de boîtier 2. Ledit exemple se prête bien å la réalisation de moteurs de puissance plus élevée que celle du moteur décrit ci-dessus. Comne on peut le remarquer dans les figures précitées, ce second conteneur 2' se différencie du conteneur du premier exemple précité surtout par le fait que l'on a défini d'autres trous d'aération s' étendant longitudinalement et indiqués de manière générale par le numéro de repère 67, en plus des trous définis à 11 emplacement des retee du conteneur 2' et indiqués dans la figure 12 d'une manière générale par le numéro de repère 68.De cette façon, on assure une meilleure aération, laquelle est nécessaire étant donné la puissance du moteur supposée plus grande. Egalement dans ce second exemple de conteneur, on a prévu sur un côté du conteneur 2' (figure 11) des cannelures 69 et une multiplicité de trous taraudés de fixation 70 pour la fixation du moteur à un bâti et/ou une machine. lDn outre, comne on peut le voir en particulier dans la figure 10, sur une face du corps en forme de boîtier déformable 2' a été définie une cannelure 71 d'extension essentiellement circulaire , des trous taraudés 72 étant également définis pour la fixation du moteur, de façon orientable, à un bâti et/ou une machine. En outre, au voisinage de l'une des bases du corps en forme de boîtier, est défini un siège circulaire 73 (figure 9) propre à loger un élément d'arrêt (non montré), ma par un poussoir et apte à bloquer, lorsque cela est rendu nécessaire par des opérations de démontage, l'arbre 44 du rotor pour rendre l'opération plus aisée. D'après la description précitée, on peut comprendre que le moteur de l'invention atteint pleinement les objectifs proposés. Bn particulier, en ce qui concerne les exemplaires déjà construits, on a observé qu'ils sont en mesure de fonctionner même dans les conditions opératoires lesEplus sévères avec une aération optimale, lesdits moteurs construits se trouvant, grtce au système d'assemblage particulier exploitant l'élasticité du corps conteneur en forme de boîtier, parfaitement étanche ét assemblable d'uns façon extrêmement rapide. ZZn outre, dans le cas d'une avarie éventuelle des enroulements électriques, le paquet statorique peut être facilement extrait de son siège, et remplacé par un élément modulaire identique déjà disposé au préalable. Bn outre, le moteur de l'invention permet d'éliminer essentiellement les inconvénients des moteurs de la technique connue, en particulier pour le travail du bois, puisque le moteur de l'invention peut être monté aisément sur des machines et/ou des bâtis de support, de façon orientable, l'outil pouvant être facilement engagé et désengage par rapport à l'arbre du rotor. Eafin, il convient encore d'ajouter que le moteur présente un aspect esthétique agréable, étant soigné dans les détails et se présentant comme un élément compact et en naême temps de lignes plaisantes. Dans la pratique, les matériaux employés, ainsi que les dimensions, peuvent etre quelconques suivant les exigences. EEVSSIICATIOlE 1) Structure de moteur électrique.caractérisée par le fait qu'elle comprend un corps conteneur en forme de boitier intégral déformable essentiellement parallélépipédique à bases ouvertes, dans ledit corps étant défini un logement propre à accueillir de façon amovible le paquet de feuillets statoriques et les enroulements statoriques dudit moteur, ledit paquet définissant un siège apte à accueillir, de façon à ce qu'il puisse tourner, un élément à rotor, et ledit moteur étant en outre caractérisé par le fait que dans le corps conteneur en forme de boitier intégral et déformable est définie une entaille s' étendant sensiblement axialement et longitudinalement suivant l'une des faces entières dudit corps conteneur en forme de boîtier, à ladite entaille étant associés de façon amovible des éléments de serrage aptes à rapprocher les bords de ladite entaille en enserrant dans une position prédéterminée ledit paquet de feuillets statoriques et les enroulements statoriques qui leur sont associés. 2) Structure selon la rerendication 1 caractérisée par le fait qu'entre le corps en forme de boitier déformable et le logement, se trouvent définis des trous d'aération s' étendant longitudinalement d'une extrémité à l'autre dudit corps en forme de boîtier déformable. 3) Structure selon la revendication I caractérisée par le fait que le logement prévu dans le corps conteneur en forme de boîtier est essentiellement cylindrique à bases ouvertes, ledit logement cylindrique s'étendant axialement dans le sens longitudinal à l'intérieur dudit corps à partir d'une de ses bases ouvertes Jusqu'à une distance prédéter minée partir de l'autre de ses bases ouvertes, entre ledit logement et ladite autre base ouverte dudit corps conteneur en forme de boitier se trouvant défini un siège de telle manière à pouvoir loger un élément à hélice monté de façon amovible sur l'élément à rotor. 4) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'entaille ménagée dans la face du corps conteneur en forme de boitier s'étend longitudinalement sur toute la paroi dudit logement sensiblement cylindrique, ladite entaille étant la région de fond d'une gorge à section essentiellement en forme de U, définie dans ladite face du corps conteneur en forme de boîtier, dans les deux faces parallèles, mutuellement opposées, de ladite gorge étant respectivement définie une première bultiplicité de trous et une seconde multiplicité de trous taraudés s' étendant longitudinalement suivant ladite face de la gorge, chacun des trous de la première multiplicité étant respectivement aligné avec un trou taraudé correspondant à la seconde multiplicité, et lesdits trous de la première et seconde multiplicité coopérant avec des trous respectifs alignés axialement et définis au voisinage d'un bord de l'autre face du corps en forme de boitier contigue à la face dans laquelle est définie la gorge de façon propre à accueillir de façon amovible lee éléments de serrage. 5) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle prévoit un élément élastique allongé propre à être introduit dans la gorge au moment du serrage des élements de serrage pour obturer de 'façon étanche ladite gorge. 6) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que les trous alignés axialement avec les trous desdites première et seconde multiplicité de trous ont des dimensions propres à permettre leur traversée par un outil de serrage ou de desserrage desdits éléments de serrage. 7) Structure selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisée par le fait que les éléments de serrage sont des vis à tête hexagonale en creux 8) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que sur les faces du corps conteneur en forme de boiter sont définis des moyens de fixation pouvant permettre la fixation du moteur de façon orientable. 9) Structure selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les moyens de fixation sont des trous filetés. 10) Structure selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les moyens de fixation sont des cannelures de section sensiblement en forme de 'J U s'étendant longitudinalement sur les faces du corps conteneur en forme de boîtier. 11) Structure selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les moyens de fixation sont constitués par une oannelure essentiellemont circulaire inscrite dans l'une des faces du corps conteneur en forme de boitier0 12) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que sur l'une des bases ouvertes du corps conteneur en forme de boitier, sont définies les zones épaissies présentant des trous filetés permettant la fixation amovible d'un premier élément de support d'obturation essentiellement circulaire, dans ledit élément de support étant loge de façon étanche un coussinet propre à accueillir de façon pivotante une extrêaité de l'cément à rotor, et le premier élément de support d'obturation étant apte à fermer de façon étanche ladite base ouverte consécutivement au serrage réalisé par les éléments de serrage. 13) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que sur l'autre bass ouverte du corps conteneur en forme de boitier sont définies des zones épaissies supplémentaires présentant des trous filetés permettant lz fixation amovible d'un eDe.ment en forme de plaque pour l'obturation dudit siège de l'élément à hélice. 14) Structure selon l'uns quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que dans le siège de l'hélice est logé de façon amovible un second élément de support de fermeture essentiellement circulaire, dans ledit second élément de fermeture étant logé de façon étanche un coussinet propre à accueillir de façon pivotante l'autre extrémité de l'élément à rotor, ledit second élément de support de fermeture étant apte à fermer de façon étanche ladite autre base ouverte consécutivement au serrage réalisé par les éléments de serrage. 15) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que sur une face du corps en forme de boitier au voisinage de ladite base ouverte ménagée dans ledit corps, est définie une fente apte à laisser passer les conducteurs d'alimentation dudit moteur, lesdits conducteurs étant associés de façon amovible à un serrefils lui-même fixé de façon amovible à ladite face au voisinage de ladite fente, des moyens d'isolement étant prévus entre ledit serre-fils et ladite face, et, un élément en forme de boitier de protection étant en outre prévu, propre à être fixé de façon amovible à ladite face et à contenir de façon isolée électriquement le serre-fils. 16) Structure selon la revendication 15, caractérisée par le fait qu'à l'élément en forme de boitier de protection sont associés des moyens de prise aptes à réaliser la liaison du moteur avec uns source d'alimentation électrique. 17) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le corps conteneur en forme de boîtier intégral déformable est réalisé par une pièce unique de fusion d'un métal et/ou d'un alliage léger ayant une élasticité prédéterminée. î8) Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que sur l'arbre de l'élément à rotor sont prévus des moyens de fixation amovibles d'un outil prédéterminé.