Brevet FR2312132A1 — publié le 19761217

La présente invention, due à Viktor Ivanovich SHAROVATOVF Viktor Fedorovich SAZONOV, Viktor Vasilievich lOÀNOV, Vladimir Viktorovich XHOMYAXOV, Dmitry Romanovich KOEUNOV, se rapporte au domaine de l'électrotechnique, et notamment, concerne l'isolation des bobinages des machines électriques, ainsi que des dispositifs de fabrication et de pose de l'isolation dans les encoches du circuit magnétique d'une machine électrique. En général, l'isolation d'un enroulement à une spire, d'une machine électrique réalisé en fil nu, se compose de l'isolation dans les encoches et de l'isolation de la tette du bobinage. L'isolation dans les encoches du bobinage est réalisée sous forme de fourreaux en S séparés, logés dans les encoches du circuit magnétique. L'isolation des têtes des bobinages est réalisée sous forme de tubes séparés enfilés sur les bouts des sections, et de couches isolantes interposées entre les couches de bobinage. Le défaut d'une telle isolation est la variété multiple des formes et des dimensions des éléments isolants, ce qui complique l'assemblsge automatique des isolations au bobinage et augmente la durée du cycle technologique. L'invention repose sur le problème à résoudre suivant : améliorer la qualité et simplifier la technologie de l'isolation du bobinage d'une machine électrique, et aussi, mettre au point un dispositif assurant la fabrication et la pose de l'isolation du bobinage dans les encoches du circuit magnétique de la machine électrique. Ce problème est résolu en agençant l'isolation du bobinage de la machine électrique composé,d'une part, de l'isolation de la partie encoche de bobinage réalisée sous forme d'un fourreau en S enfilé sur chaque spire du bobinage, et d'autre part,de l'isolation de la tête de bobinage, de façon telle, conformément à l'invention, que l'isolation des parties encoches et de tête du bobinage soit réalisée sous forme d'un fourreau commun (unique) en S et qu'une fente transversale d'une profondeur égale approximativement à la moitié de la hauteur du fourreau soit prévue à l'endroit où l'ieola- tion d'encoche passe à l'isolation de tête de bobinage. On propose aussi un dispositif de fabrication et de pose de l'isolation de bobinage dans les encoches du circuit magnétique de la machine électrique comprenant un bgti, une commande, réalisés sous forme d'une tige avec un jeu de cames, un mécanisme d'avance du ruban isolant et de préparation du fourreau isolant en S, un dispositif de pose du fourreau dans les encoches du circuit magnétique et un mécanisme à tronçonner le fourreau, ledit dispositif étant caractérisé, conformément à l'invention, par le fait que le mécanisme à tronçonner le fourreau isolant comprend une matrice dans laquelle est pratiquée une encoche longitudinale, divisée par deux encoches transversales, et un poinçon portant deux couteaux dont les lames sont décalées l'une par rapport à l'autre et montées de manière à pouvoir entrer dans les encoches transversales de la matrice, un des couteaux tronçonnant alors le fourreau à la longueur requise et l'autre couteau pratiquant dans le fourreau une fente transversale. I1 est bon de réaliser la commande du mécanisme à tronçonner le fourreau sous la forme d'un ressort monté sur la tige et entrant en interaction avec le poinçon et avec la came de la tige par l'intermédiaire d'un entraineur. I1 est préférable de munir le mécanisme à tronçonner le fourreau isolant d'un mécanisme de blocage du poinçon réalisé sous forme d'un cliquet armé de ressorts, entrant en interaction avec la came de la tige par l'intermédiaire d'un levier. On trouvera ci-dessous une description plus détaillée de l'invention avec renvois aux dessins annexés, dont la figure 1 représente une isolation du bobinage d'une machine électrique sous forme d'un fourreau en S, réalisée conformément à l'invention la figure 2, un bobinage de l'induit d'une machine électrique avec une isolation conforme à l'invention la figure 3, un schéma de principe d'un dispositif, conforme à l'invention, pour la fabrication et la pose de l'isolation du bobinage dans les encoches du circuit magnétique d'une machine électrique la figure 4, la vue en plan du dispositif représenté à la figure 3 la figure 5, un mécanisme à tronçonner le fourreau isolant, conforme à l'invention. L'isolation proposée du bobinage d'une machine électrique, par exemple l'isolation du bobinage de l'induit d'un démarreur d'automobile, est réalisée en carton électro-isolant sous forme d'un fourreau commun 1 (figure 1) en S, la longueur du fourreau 1 étant égale à la somme des longueurs des parties encoches et de tête d'une spire du bobinage. Â l'endroit où la partie encoches du bobinage passe en partie de tête du bobinage, le fourreau 1 possède une fente transversale 2 d'une profondeur égale approximativement à la moitié de la hauteur du fourreau 1. À la figure 2 sont représentées des spires 3 du bobinage d'un induit, sur lesquelles est enfilé le fourreau 1. Les bouts des spires 3 sortant des encoches de l'induit sont écartés d'un angle égal au pas du bobinage de l'induit. Le secteur 4 (figure 1) du fourreau 1, logé dans encoche de l'induit, est utilisé comme isolation des parties encoches du bobinage, et le secteur 5 du fourreau, sortant de l'encoche, est utilisé comme isolation de la partie de tête du bobinage. La fente 2 dans le fourreau 1 permet de plier un secteur 6 (figure 2) du fourreau 1 et de l'utiliser comme isolation entre les couches des parties de tette du bobinage et en même temps d'utiliser un secteur 7 pour l'isolation entre les spires de la couche inférieure des parties de tête du bobinage. Le dispositif de fabrication et de pose de l'isolation du bobinage dans les encoches du circuit magnétique, en particulier dans les encoches de l'induit d'un démarreur d'automobile, comprend : une commande réalisée sous la forme d'une tige 8 (figures 3, 4) avec un jeu de cames 9, 10, 11, 12 servant au déplacement de tous les éléments exécutifs du dispositif dans une succession déterminée ; un mécanisme 13 assurant l'avancement du ruban isolant 14 à transformer en fourreau en S qui doit entre consécutivement posé dans l'encoche d'une induit 15 de démarreur d'automobile ; un mécanisme 16 à tronçonner le fourreau, un mécanisme 17 pour tourner l'induit 15 d'une division d'encoche avec blocage ; des dispositifs de blocage 18 destinés à arrêter le dispositif en cas d'absence du ruban 14 ou de son écrasement, et un mécanisme 19 de comptage des encoches isolées de 1' induit 15. Le mouvement rectiligne alternatif de la tige 8 est transmis par un moteur électrique 20, un réducteur 21, une guitare ou suite de pignons 22 et un mécanisme à bielle et manivelle 23. Le mécanisme 13 débitant le ruban 14 pour sa transformation ultérieure en un fourreau 1 en S et pour la pose de ce fourreau 1 dans l'encoche de l'induit 15 réalisé sous forme de quatre paires de galets profilés 24 entrainés par une came de la tige 8, un couple à rochet 25, 26 avec un jeu de pignons 27. Le mécanisme 16 à tronçonner le fourreau isolant (figures 4, 5) comprend une matrice 28 avec une encoche longitudinale 29 et deux encoches transversales 30, un poinçon 31 avec deux couteaux 32, 33 et une commande du poinçon 31. La commande du poinçon 31 est réalisée sous la forme d'un ressort 34 monté sur des guides (non représentés sur la figure) fixés à un montant 35 du bâti et d'un entraineur 36 monté avec possibilité de rotation. Le ressort 35 sert à commander la course utile du poinçon 31 et l'entraineur 36 sert à la course à vide du poinçon 31. Une extrémité de l'entraineur 36 entre en interaction avec la came 37 de la tige 8 et l'autre, avec le poinçon 31. Le poinçon 31 est bloqué en position supérieure par un cliquet 38, armé d'un ressort, monté sur le montant 35 du bâti et entrant en interaction avec une came 39 de la tige 8 par l'intermédiaire d'un levier 40. Le mécanisme 17 pour tourner et bloquer l'induit 15 est réalisé sous la forme d'un plongeur 41 (figures 3, 4) avec cliquet 42. Une came 43 de la tige 8 sert au déplacement transversal du plongeur 41 par rapport à l'axe d'avancement du ruban 14. Les induits 15 sans isolation sont placés sur un support 44 et les induits avec isolation sont reçus par un support 45. Un vérin pneumatique 46 placé le long de l'axe d'avancement du ruban 14 assure le déplacement de l'induit 15 jusqu'à buter contre une demi-douille 47. Le mécanisme 19 de comptage des encoches isolées comprend une roue à rochet 48 avec une came 49 entrant en interaction avec un micro-interrupteur 50 et un levier à deux bras 51 monté sur le mQme axe que la roue 48. Une extrémité du leviar entre en interaction avec la came 4, un rochet 52, qui entre alors en interaction avec la roue 48, étant fixé par une articulation à l'autre extrémité de ce levier. Le dispositif de fabrication et de pose, de l'isolation de bobinage dans les encoches de l'induit d'un démarreur d'automobile, fonctionne de la manière suivante. L'induit 15 est prélevé du support 44 et le vérin 46 déplace l'induit 15 jusqu'à ce qu'il bute contre la demi-doui11e 47. L'ordre de mise en marche est envoyé au moteur 20 qui, par l'intermédiaire du réducteur 21, entrain le mécanisme à bielle et manivelle 23. Le mouvement rectiligne alternatif est transmis à la tige 8 par l'intermédiaire d'un levier à deux bras 53. Lors de la course avant de la tige 8, la came 9 fixée dessus agit sur un entraîneur 54 du mécanisme 13 d'avance du ruban et le fait tourner d'un certain angle autour de l'axe de l'arbre. Le couple à rochet 25, 26 monté sur ce même arbre transmet la rotation aux galets 24. Les galets 24 font avancer le ruban 14 d'un pas et lui donnent par étapes sa forme en S. Après avoir passé par tous les galets 24, le ruban 24 passe dans 1' encoche longitudinale 29 de la matrice 28 où il est tronçonné en un fourreau 1 d'une longueur égale à la somme des longueurs des parties d'encoche et de tette du bobinage. Sous l'action de la came 39 fixée sur la tige 8, le levier 40 pivote. Par sa deuxième extrémité il écarte le cliquet 38, en libérant ainsi le poinçon 31 qui, sous l'action des ressorts 34, coulisse le long des guides. Les couteaux 32, 33 entrent dans les encoches transversales 30 de la matrice 28. Le couteau 32 découpe un fourreau de la longueur requise et le couteau 33 y fait une fente transversale 2 d'une profondeur égale à la moitié de la hauteur du fourreau 1. Quand le ruban 14 est avancé encore d'un pas, le fourreau 1 est poussé par les galets 24 à travers l'encoche longitudinale 29 de la matrice 28 et est posé dans l'encoche de l'induit 15. Simultanément, la roue à rochet 48 du mécanisme 19 de comptage des rainures isolées de l'induit 15, poussée par la came 11 de la tige 8, tourne d'un certain angle. Le levier à ressort 51 du mécanisme 19 s'abaisse, le cliquet 52 saute sur la dent suivante de la roue à rochet 48 et tombe dans le creux suivant. À la course arrière de la tige 8, la came 11 donne contre le levier à ressort 51, du mécanisme 19 de comptage des encoches isolées et le fait pivoter et ce dernier, par l'intermédiaire du cliquet 52, fait tourner la roue à rochet 48 d'un pas. La came 43 de la tige 8 déplace le plongeur 41 du mécanisme 17 faisant tourner l'induit 15 dans le sens perpendiculaire à celui du mouvement de la tige 8. Le cliquet 42, articulé sur le plongeur 41, s'engage dans l'encoche du circuit magnétique 15 et le fait tourner d'un pas. La came 37 fixée sur la tige 8 donne contre le galet de l'entratneur 36 pour armer le poinçon 31 et l'entratneur 36 relève en position supérieure le poinçon 31 avec couteaux 32, 33. À la course arrière de la tige 8, le levier 40 revient en position initiale, en libérant le cliquet 38. Quand le poinçon 31 monte le long des guides, le cliquet 38, sous l'action du ressort 53, s'engage sous le poinçon 31, en le bloquant ainsi en position supérieure. Le mécanisme 13 d'avancement du ruban 14 revient en position initiale. Cette succession d'opérations des mécanismes de la machineoutil se repète autant de fois qu'il y a d'encoches dans le circuit magnétique, après quoi ce dernier est évacué de la zone de travail et un nouveau est mis en place. S'il nty a pas d'induits en position de chargement, la machine-outil s'arrête. La machine-outil est arrêtée également dès qu'il n'y a plus de ruban entre les galets et en cas où le ruban est écrasé ou déformé. L'utilisation d'un mécanisme à tronçonner le fourreau, qui se présente sous la forme d'une matrice avec encoches transversales dans lesquelles se déplacent les couteaux sous l'action de ressorts, permet d'améliorer le tronçonnage de l'isolation et de liquider la poussière sur le poste de travail., Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, ai contraire, toutes les variantes. RBVENDICATIONS 1. Isolation de bobinage d'une machine électrique composée de l'isolation de la partie d'encoches du bobinage réalisée sous la forme d'un fourreau en S enfilé sur chaque spire du bobinage et de l'isolation de la partie de tête du bobinage, caractérisé par le fait que l'isolation des parties d'encoches et de tête du bobinage est réalisée sous la forme d'un fourreau commun (unique) en S et qu'une fente transversale d'une profondeur égale approximativement à la moitié de la hauteur du fourreau est prévue à l'endroit où l'isolation de la partie d'encoches passe à l'isolation de la partie de tête de bobinage. 2. Dispositif de fabrication et de pose de l'isolation de bobinage dans les encoches du circuit magnétique d'une machine électrique selon la revendication 1, comprenant une commande réalisée sous la forme d'une tige avec un jeu de cames, un mécanisme pour avancer un ruban isolant, pour fabriquer le fourreau isolant en S et pour poser le fourreau dans les encoches d'un circuit magnétique et un mécanisme à tronçonner le fourreau, caractérisé par le fait que le mécanisme à tronçonner le fourreau isolant comprend une matrice dans laquelle est pratiquée une encoche longitudinale divisée par deux encoches transversales, ainsi qu'un poinçon portant deux couteaux dont les lames sont décalées l'une par rapport à l'autre et sont montées de manière à pouvoir entrer dans les encoches transser- sales de la matrice, un des couteaux tronçonnant alors le fourreau à la longueur requise et l'autre couteau réalisant dans le fourreau ladite fente transversale. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande du mécanisme à tronçonner le fourreau est réalisée sous la forme d'un ressort entrant en interaction avec le poinçon et la came de la tige par l'intermédiaire d'un entraineur. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la commande du mécanisme à tronçonner le fourreau comprend un cliquet à ressort, entrant en interaction avec une came de la tige par l'intermédiaire d'un levier, en assurant ainsi le blocage du poinçon en position supérieure.