Brevet FR2361762A1 — publié le 19780310

La présente invention esi relative à un porte-balai pour machine électrique, du type qui comprend des éléments de guidage délimitant un logement pour au moins un balai en charbon, un dispositif avec des moyens pour exercer individuellement une force de pressage ou d'appui déterminée sur chaque balai en charbon, et un support, qui maintient les éléments de guidage en position-relative constante, tant entre eux et par rapport au dispositif de pressage que vis-a-vis d'une zone de référence sur le porte-balai. lesporte-balaispour machines électriques, en particulier ceux qui sont montés dans des machines de traction et autre machines soumises à un dur traitement, présentent souvent des phénomènes d'usure, limités localement, mais pouvant nécessiter un remplacement de tout le porte-balai. Cette usure locale se produit, notamment, sur les parois de guidage des balais et sur la face inférieure du porte-balai tournée vers le collecteur ou la bague collectrice. On sait que, par suite de changements brusques du sens de rotation de l'induit du moteur et de démarrages brutaux, il se forme dans la zone de contact des charbons, des arcs de brûlure sur toute la face-inférieure du portebalai.Les intensités de courant prenant ainsi naissance et souvent non négligeables, meme en service normal, ont pour conséquence que le courant passe, non seulement à travers les conducteurs des balais, mais aussi directement à travers la paroi métallique du bottier de guidage, en contact avec le coté large des balais. On suppose que les phénomènes d'usure apparaissant sur les parois du bottier de guidage doivent titre attribués à la fois à des effets mécaniques, tels qu'une pression et une vibration des balais, et à des effets résultant de ce passage du courant. Alors que, dans les porte-balais utilisés jusqu'à présent, on peut s'opposer efficacement aux brbures de leur face inférieure par des revetements réfractaires et que des pièces endommagées du disposai~ tif de pressage des balais peuvent titre facilement remplacées à peu de frais, des détériorations se produisant sur-les parois de guidage des balais nécessitent le plus souvent un échange au moins du bottier du porte-balai, relativement coûteux. Le prix de ce bottier est d'autant plus élevé que le porte-balai est destiné à recevoir un nombre plus grand de balais juxtaposés, ainsi qu'il est de règle pour des machines de forte puissance. La présente invention se propose donc de réaliser une portebalai du type décrit au début de ce mémoire, dans lequel les parties du carter de guidage du ou des balais devenues inutilisables par suite de détériorations de la nature précitée peuvent être remplacées individuellement, tout en conservant les fonctions de support et de stabilisation qui leur incombent. Le porte-balai proposé doit permettre en même temps un changement simple et peu coûteux de l'é- paisseur du balai utilisé, sans remplacement de tout le porte-balai, Lorsqu'un tel changement de la section du balai est nécessaire, par exemple en vue d'une adaptation à des conditions de fonctionnement particulières ou à la qualité du balai. Conformément à l'invention, ce problème est résolu gracie à un porte-balai, qui est caractérisé en ce que les éléments de guidage sont deux pièces profilées étendant sur toute la longueur du portebalai avec une face de référence plane et en ce que le support comprend des organes, qui soutiennent les éléments de guidage et possèdent des surfaces de portées placées symétriquement par rapport à un plan contenant l'axe longitudinal du balai, les faces de référence des éléments de guidage s'appliquant sur des surfaces de portée correspondantes des organes de soutien, auxquels les éléments de guidage sont réunis de façon séparable. L'avantage particulier qu'offre le -porte-balai selon l'invention réside en ce que les parties facilement remplaçables servant au guidage du balai peuvent être constituées par de véritables pièces de rechange et être adaptées, par des mesures relativement simples, à des exigences individuelles, concernant, par exemple, le refroidissement ou la section de passage du courant. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après, en référence au dessin annexé, dans lequel - la Fig. 1 représente en élévation de profil un mode d'exécution préféré du porte-balai; - la Fig. 2 est une vue en plan du porte-balai suivant la Fig.l, dans laquelle pour rendre le dessin plus clair, on n'a représenté qu'un seul des cinq dispositifs de pressage possibles, avec le balai correspondant; - la Fig. 3 montre le même porte-balai, vu du c8té de sa desserte, avec un seul dispositif de pressage, comme précédemment. Dans le dessin la référence I désigne une plaque de montage, appartenant par exemple à un dispositif de centrage à queue d'aronde et au moyen de laquelle l'ensemble du porte-balai peut être maintenu dans une fente de logement (non représentée) de la couronne ou lunette de porte-balais d'une machine électrique. Â la.plaque de montage 1 est réuni un support 2 s'étendant sur toute la longueur du porte-balai, Ce support peut être venu d'un seul tenant avec la plaque de montage 1, ou être fixé à ceUe-ci par des vis 3. Â chacune des deux extrémités du support est fiée, au moyen de vis 5, une pièce de raccordement 4 en forme générale de T servant de paroi latérale.La piéce de raccordement 4 selon la Fig. 1 possède une tette 4', par exemple carrée ou rectangulaire, à laquelle fat suite une nervure 6, dont l'axe longitudinal 7 passe par le centre du collecteur ou de l'arbre du rotor, non représenté, de la machine électrique. La largeur b de la nervure 6 correspond à celle du balai utilisé 8, augmentée du jeu indispensable. la nervure 6 de chacune des deux pièces de raccordement 4 porte un élément de guidage ou guide-balai 9, 10 pouvant présenter la forme d'un profilé en caisson selon la Fig. 1. Les éléments guide-balai 9 et 10 sont fixés de façon démontable aux nervures 6 par des vis 11. Leurs parois 12 et 13 se faisant vis-à-vis délimitent un canal 14, mieux visible à la Pig. 2, qui sert au logement du balai et dont la largeur est égale à celle de la nervure 6. I1 y a lieu de signaler que, dans des porte-balais conformes à l'invention, comportant un grand nombre de balais individuels, il peut être prévu plus de deux pièces de raccordement 4, les deux pièces extérieures servant de fermetures latérales, comme le montre le dessin, tandis que les pièces intermédiaires assument principalement des fonctiogs de stabilisation. Chacune des têtes 4' des pièces de raccordement 4 porte l'une des parois latérales, agencées en brides de fixation 15, de la base 16 d'un levier de pression, dans laquelle les dispositifs de pressage 17 du porte-balai sont montés oscillants et sont maintenus sous la tension de ressorts. Dans le porte-balai ainsi aménagé, la plaque de montage 1 porte le support 2, qui porte lui-même les parois latérales 4 avec chacune une nervure 6. A chacune des tettes 4' des pièces de raccordement 4 est réunie l'une des brides de fixation 15 de la base 16 du levier de pression. Les deux éléments guide-balai 9, 10 sont montés de façon amovible dans 11 ossature formant chassis ainsi constituée. Les éléments guide-balai 9, 10 sont munis d'évidements 18, 181 et 19, qui assurent le libre mouvement du dispositif de pressage 17. Parmi ces évidements, ceux qui sont désignés par 18 et 18' sont agencés, de préférence, suivant le brevet Suisse nô403 057. Ainsi qu'on peut s'en rendre compte aisément d'après la Pig. 1, le balai 8 conserve son alignement exact sur l'axe 7, même après I'enlèvement d'une couche superficielle éventuellement endommagée, sur l'une des parois 12, 13 ou sur les deux, des éléments guide-balai 9, 10. La distance d reste pareillement toujours maintenue, de sorte que, après une retouche éventuelle des parois 12, 13, on retrouve la distance b comme sur un porte-balai neuf, en raison de la largeur constante de la nervure 6.Du fait que les brides de-fixation 15 de la base-du levier de pression 16 sont réunies à la tette 4' des pièces de raccordement 4 indépendamment de l'élément guide-balai 10, la distance entre axe longitudinal 7 du balai et le point de rotation 21 des dispositifs de pressage 17, ou la course relative de 11 organe de pression 22, représentée par la ligne en arc de cercle 23 dans la Fig.l, reste inchangée, si bien que la pression agissant sur les balais 8, c'est-à-dire le diagramme de pression, est maintenue. I1 va de soi qu'à la place des profilés creux représentés, on peut utiliser, pour les éléments guide-balai, des profilés de forme différente possédant une face de référence plane analogue à celles désignées par 12 et 13. Etant donné qu'il est relativement facile de séparer les pièces de raccordement 4 du support 2, il est possible également de transformer pour des balais plus larges ou plus étroits les porte-balais existant déjà sur une machine, par remplacement des pièces de raccordement. Un porte-balai agencé conformément aux Fig. 1 à 3 offre en outre tous les avantages -d'un élément de machine exécuté suivant le principe du jeu de construction, dont les organes constitutifs peuvent être remplacés à la demande commodément et à peu de frais. Les faces inférieures des guide-balais faisant vis à vis au collecteur peuvent être munies naturellement, à la manière usuelle, d'une couche de protection. - xffiYENDICATIONS 1 - Porte-balai pour machine électrique, qui comprend des éléments de guidage limitant un logement pour au moins un balai en charbon, un dispositif avec des moyens pour exercer individuellement une force de pressage ou d'appui déterminée sur chaque balai ou charbon et un support qui maintient les éléments de guidage en une relation constante, tant entre eux et par rapport au dispositif de guidage que vis-à-vis d'une zone de référence sur le porte-balai, lequel est caractérisé en ce que les éléments de guidage (9-10) sont deux pieces profilées s1 étendant sur toute la longueur du porte-balai avec une face de référence plane (12-13), et en ce que le support (2-4)aorrprend des or qanes (6) qui soutiennent les eléents de guidage et possèdent des surfaces de portée placées symétriquement par rapport à un plan contenant l'axe longitudinal (7) du balai, les faces de référence (12, 13) des éléments de guidage (9, 10) s'appliquant sur des surfaces de portée correspondantes des organes de soutien (6), auxquels les éléments de guidage sont réunis de façon séparable. 2 - Porte-balai selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments de guidage est un profilé creux et est muni d'une ouverture longitudinale servant de canal de ventilation. 3 - Porte-balai selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profilé creux est de section rectangulaire et-en ce que l'une des parois du profilé a sa face extérieure qui constitue une face de référence. 4 - Porte-balai selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (2, 4) contient une traverse (2) s'étendant sur toute la longueur du porte-balai et au moins deux pièces de raccordement (4, 4') pourvues des organes (6) soutenant les éléments de guidage (9,10). 5 - Porte-balai selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le dispositif de pressage (17, 15, 16) forme avec le support (2, 4) un cadre, auquel les éléments de guidage (9, 10) sont assujettis de façon démontable. 6 - Porte-balai selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les organes soutenant les éléments de guidage sont constitués par des nervures latérales, dont la largeur (k) correspond à l'épaisseur du balai utilisé, augmentée d'un certain jeu des deux côtés (Pig. 1).