Brevet FR2302616A1 — publié le 19760924

L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un rotor de machine électrique ainsi que le rotor lui-meme . Selon un procédé de fabrication connu, un tel rotor est obtenu par le fait qu'on usine un manchon muni d'un épaulement extérieur de section en forme de V, et d'un filet à ltextérieur de l'extrémité opposée à cet épaulement extérieur, qu'on coiffe l'épaulement extérieur, avec interposition d1isolant,d'une couronne de lames de collecteur séparées par des lamelles isolantes, qu'on applique sur cette couronne, avec interposition d' isolant, une bague de section en forme de V, retenue par un écrou, enfilé sur le filet du manchon, qu'on serre l'écrou contre la bague et qu'on fixe au rotor le collecteur ainsi fabriqué. Lors du procédé de fabrication couramment utilisé jusqu'à présent, la derniere phase de l'assemblage du collecteur s'effectue sous presse de maniere suivante: un prolongement de l'épaulement extérieur du manchon repose sur la table de la presse et le plateau mobile de la presse appuie sur la bague, com primant ainsi la couronne de lames de collecteur. Pendant cette phase, l'écrou est serré. Ensuite, on relâche la pression et on enlève le collecteur de la presse. Les collecteurs fabriqués selon ce procédé conviennent parfaitement pour des moteurs tournant à vitessse normale, mais présentent des défauts variés lorsqu'ils sont montés sur des moteurs tournant à tres grande vitesse. L'invention a pour but un procédé de fabrication pour un rotor de machine électrique susceptible de supporter des vitesses extremement élevées, ainsi que le rotor.lui-meme. Le procédé de fabrication suivant l'invention est caractérisé en ce qu' on aménage à l'extrémité du manchon du collecteur portant le filet pour 1' écrou de serrage une surface d'accrochage pour un outil de pressage qu'on engendre, au moyen de l'outil de pressage, une force de compression dans la bague, les lames de collecteur et l'épaulement extérieur d'une part et une force de traction dans le manchon entre la surface d'accrochage et l'épaulement extérieur d'autre part et qu'on ressrrre l'écrou pendant l'application de ces forces. Suivant l'invention, un rotor, dont le collecteur est composé d'un manchon, muni d'un épaulement extérieur de section en forme de V, d'une bague de section en forme de V, d'une couronne de lames de collecteur séparées par des lamelles isolantes, serrées, avec interposition de matiere isolante entre 1' épaulement extérieur et la bague et d'un écrou de serrage appliqué contre la bague, est caractérisé en ce que son collecteur comprend, à l'extrémité du inan chon portant le filet pour l'écrou de serrage, une surface d'accrochage pour un outil de pressage. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cous de la description ci-dessous qui concerne un exemple d'une forme d'exécution. La description se réfère au dessin annexé. La figure I représente une coupe radiale à travers un collecteur connu, au cours de son procédé de fabrication. La figure 2 représente une coupe radiale à travers un collecteur pour un rotor suivant l'invention, au cours de son procédé de fabrication. La figure 3 représente deux coupes radiales à travers un rotor, relatives à deux variantes de l'invention. La figure 4 représente une coupe radiale d'un rotor suivant l'invention au cours d'un serrage du collecteur déjà monté sur le rotor. A la figure 1, qui représente l'état antérieur de la technique,un manchon I présente un épaulement extérieur 2 de section en forme de V et un prolongement 3 destiné à etre enchassé dans un alésage d'un rotor de machine électrique. Des lames de collecteur 4 sont maintenues entre l'épaulement extérieur 2 et une bague 5, mais sont isolées par rapport aux éléments 2 et 5 par de la matière isolante 6. Un écrou 7 est enfilé sur un filet 8 à l'extrémité supérieure du manchon I et serre la bague 5 contre les lames de collecteur. Pour assurer un serrage convenable, suivant le procédé de fabrication connu jusqu'à maintenant, le prolongement 3 est posé sur la table 9 de la presse tandis que le plateau supérieur 10 de la presse appuie sur la bague 5 par l'intermédiaire d'une bague 11. Pendant l'application de la pression, on serre l'écrou 7. Lorsqu'ensuite, on relâche la pression, la compression des lames de collecteur diminue et donne lieu à un allongement du manchon 1. Cette diminution de la compression semble être la raison des défauts des rotors connus. De plus, pour enchasser le prolongement 3 dans un alésage d'un rotor de machine électrique, une pression doit être appliquée sur la bague 5 nu le manchon 7 et peut perturber un équilibre atteint des forces internes entre les éléments comprimés A la figure 2,qui se rapporte à l'invention, un manchon 12 présente également un épaulement extérieur 2 de section en forme de V et un prolongement 3 destiné à être enchassé dans un alésage d'un rotor de moteur électrique.Des lames de collecteur 4 sont maintenues entre 1 'épaulement extérieur 2 et une bague 5, mais sont isolées par rapport aux éléments 2 et 5 par de la matière isolante 6. Un écrou 7 est enfilé sur un filet 8 à l'extrémité supérieure du manchon 12 et serre la bague 5 contre les lames de collecteur. Le manchon 12 présente en outre une surface d'appui, matérialisée ici par un épaulement intérieur 13 à la hauteur de l'épaulement extérieur 2, orienté vers l'extrémité du manchon 12 portant le filet 8 et une surface d'accrochage pour un outil de pressage. Cette surface d'accrochage est matérialisée ici par un épaulement intérieur 14 à la hauteur du filet 8 et orienté vers l'épaulement 13. Suivant un exemple du procédé de fabrication du rotor selon l'invention, le manchon 12 est accroché par l'intermédiaire de son épaulement 14 à la face supérieure d'un support 15. Le support 15 repose sur la table de la presse 9 et est suffisanroent haut pour empêcher que le prolongement 3 vienne en contact avec la table 9 de la presse. Le plateau supérieur 10 de la presse appuie sur la bague 5 par l'intersédiaire d'une bague 11. De ce fait, la presse engendre une force de compression dans la bague 5, les lames de collecteur 4 et l'épaulement extérieur 2 d'une part et une force de traction dans le- nanchon, entre la surface de l'épaulement 14 et l'épaulement extérieur 2. Pendant l'application de la pression, on serre l'écrou 7.On constate facilement que l'ors du relâchement de la pression par la presse, le serrage des lames de collecteur ne se modifie plus colrme c'était le cas pour le procédé connu et les tensions de serrage engendrées sous la pressensont maintenues inchangées grâce iu serrage de l'écrou 7. Après avoir retiré le collecteur ainsi constitué, on peut enlever au tourtotalement ou partiellement l'épaulement 14, afin de faciliter l'accès de l'épaulement 13. Un rotor fabriqué suivant ce procédé peut donc ne pas présenter d'épaulement 14. En général, on a avantage de laisser subsister au moins en partie ltépaulement 14, car il peut servir lors d'un serrage ultérieur comme décrit ci-dessous. Si on laisse subsister une partie de l'épaulement 14, la pression nécessaire pour enchasser le prolongement 3 de l'épaulement 2 du collecteur dans 1' alésage 16 prévu sur le rotor 17 de la machine électrique peut être transmise à partir du plateau supérieur 10 de la presse via un tube 18 à une rondelle 19 séparée en deux parties par un trait de scie passant par l'axe et assemblées sur l'épaulement 13. L'alésage central de la rondelle 19 laisse passer le bout d'arbre 20 du rotor 17. Suivant la partie gauche de la figure 3, le collecteur est-enchassé dans un alésage 16 d'un rotor 17 de machine électrique. Cependant, on n'appuie pas sur l'extrémité du manchon 12 ou sur la bague 5, mais, par l'intersédiaire d'un support convenable, sur l'épaulement 13 du manchon 12.Comme l'épaulement 13 se trouve à la hauteur de l'épulement extérieur 2, une pression exercée sur cet épaulement 13, en vue d'enchasser le prolongement 3 dans l'alésage 16, n'affec- te en rien le serrage des lames de collecteur 4 entre l'épaulement 2 et la bague 5 et ne perturbe donc pas un équilibre atteint des forces internes des éléments comprimes. Il va de soi que la surface d'appui servant à ltenchassage du collecteur dans un alésage du rotor peut être matérialisé dé diverses manières. A titre d'exemple, une autre possibilité de réaliser cette surface d'appui est montrée sur la partie droite de la figure 3, représentant une variante de ce qui est rentré sur la partie gauche. La surface d'appui est constituée, ici par 1 'extrémité d'une buselure 26 maintenue par des nervures 27, parallèles à l'axe du collecteur, et destinée 9 coiffer le bout d'arbre 20 du rotor. Les nervures 27 partent du prolonge ent 3. il est alors possible d'enchasser le collecteur dans l'alésage 16 ou sur le bout d'arbre 20 du rotor 17 en pressant au moyen d'un cylindre 28 sur l'extrémité de la buselure 26. La figure 4 est une coupe d'un collecteur complètement monté sur-le rotor d'une machine électrique et subissant un serrage après montage sur le rotor. Un tel serrage après montage peut être effectué soit systématiquement soit, si un serrage préalable sous presse a eu lieu, seulement suite à un accident de fabrication lors duquel le collecteur a par exemple reçu un coup. Un outil de pressage 21 est accroché au moyen de griffes 22 serrées contre l'épaulement 14 au moyen d'un disque 23. L'outil de pressage 21 est équipé d'un piston annulaire 24 qbi appuie sur la bague 5. Il est raccordé à une pompe, non représentée, par l'intermédiaire d'un tube 25. Pendant que cet outil de pressage 21 applique la pression sur la bague 5, il est possible de serrer l'écrou 7 sur le collecteur déjà monté sur le rotor. Dans le cas où le serrage sous presse est effectué seulement après le montage sur le rotor, le collecteur assemblé à la main, peut être enchassé dans un alésage du rotor en appuiant sur n'importe quelle surface d'appui, notamment aussi sur l'extrémité du manchon 12, portant le filet 8, il n'est donc pas nécessaire de se préoccuper d'une perturbation éventuelle d'un équilibre atteint des forces internes des éléments comprimés. Un rotor fabriqué suivant cette dernière variante du procédé peut donc être exécuté sans épaulement 13. (fig. 2). REVENDICATIONS. 1. Procédé de fabrication d'un rotor selon lequel (a) on usine un manchon muni d'un épaulement extérieur de section en forme de V, et d'un filet à l'extérieur de l'extrémité opposée à cet épaulement extérieur,(b) on coiffe l'épaule- ment extérieur, avec interposition d'isolant d'une couronne de lames de collecteur séparées par des lamelles isolantes,(6) on applique sur cette couronne, avec interposition d'isolant, une bague de section en forme de V, retenue par un écrou, enfilé sur le filet du manchon, (d) on serre écrou contre la bague, (e) on fixe au rotor le collecteur ainsi fabriqué,et (f) on relie les bobines de l'induit aux lames du collecteur, caractérisé en ce qu'on aménage à l'extrémité du manchon du collecteur portant le filet pour 11 écrou de serrage une surface d'accrochage pour un outil de pressage,qu'on engendre, au moyen de l'outil de pressage, une force de compression dans la bague, les lames de collecteur et l'épaulement extérieur d'une part et une force de traction dans le manchon entre la surface d'accrochage et l'épaulement extérieur d'autre part et qu'on resserre écrou pendant l'application de ces forces. 2. Procédé de fabrication suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on donne à la surface d'accrochage la forme d'un épaulement intérieur du manchon, à proximité du filet pour l'écrou de serrage, faisant face à l'autre extrémité du manchon. 3. Procédé de fabrication suivant une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on aménage une surface d'appui orientée vers l'extrémité du manchon portant le filet pour l'écrou de serrage, qu'on enfile un prolongement du dit épaulement extérieur dans un alésage d'un rotor et qu'on le presse à fond dans cet alésage en appuyant sur la dite surface d'appui. 4. Procédé de fabrication suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'appui est constituée par un épaulement intérieur du manchon à 1' endroit environ de l'épaulement extérieur. 5. Procédé de fabrication suivant une des revendications précédentes, carac térisé en ce qu'on enlève au tour la dite surface d'accrochage, après le serrage sous presse du collecteur. 6. Rotor de machine électrique, dont le collecteur est composé d'un manchon, muni d'un épaulement extérieur de section en forme de V, d'une bague de section en forme de V, d'une couronne de lames de collecteur séparées par des lamelles isolantes, serrées, avec interposition de matière isolante entre l'épaulement extérieur et a bague et'un écrou de serrage appliqué contre la bague, fabriqué selon une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que son collecteur comprend, à l'extrémité du manchon portant le filet pour l'écrou de Serrage, une surface d'accrochage pour un outil de pressage. 7. Rotor de machine électrique, dont le collecteur est composé d'un manchon muni d'un épaulement extérieur de section en forme de V, d'une bague de section en forme de V, d'une couronne de lames de collecteur séparées par des lamelles isolantes, serrées, avec interposition de matière isolante, entre l'épaulement extérieur du manchon et la bague et d'un écrou de serrage appliqué contre la bague, fabriqué selon une des revendications 3 à 5 caractérisé en ce qu'il présente une surface d'appui fixée à un prolongement de l'épaulement extérieur et faisant face à l'extrémité du manchon portant le filet pour l'écrou.