Brevet FR2481847A1 — publié le 19811106

La présente invention concerne un procédé de fabrication de iames, notamment de collecteurs frontaux de moteurs électriques à courant continu. Un avantage des collecteurs frontaux, lorsqu'ils sont convenablement construits, réside notamment dans une diminution de la consommation de cuivre nécessaire pour le collecteur et dans une plus petite longueur hors tout du moteur électri- que par suite de la longueur plus faible du collecteur, par comparaison aux collecteurs de construction classique. Les procédés connus de fabrication de collecteurs frontaux consistent à fabriquer séparément les différentes lames>munies de moyens de prise ou d'assemblage, à les assembler sous forme d'un anneau de collecteur, qui est ensuite revêtu par pulvérisation de résine synthétique et terminé à la manière connue. Le demi-produit destiné à former le collecteur peut être sous forme d'une plaque annulaire avec entre les différentes lames, des fentes ou intervalles d'une profondeur telle que les lames constituent encore un ensemble monolithique, puis à revêtir le demi- produit collecteur par injection de la résine synthétique et à séparer l'une de l'autre, dans une opération d'usinage ultérieure, les différentes lames du collecteur. Les deux procédés sont compliqués et il s'y produit de fortes chutes de cuivre, et de plus il est encore nécessaire de fraiser les rainures destinées à la mise en place de l'enroulement du rotor. Lorsque le demi-produit de fabrication est un anneau, il est difficile et coûteux de former les rainures intermé- diaires d'isolation des lames. Les inconvénients précités sont éliminés selon l'invention par le procédé de fabrication de lames, notamment de lames de collecteurs frontaux de moteurs électriques à courant continu, qui consiste en ce queen premier lieu, par poinçonnage progressif de la bande de cuivre destinée à former le collecteur, on façonne une bande monobloc en forme, qui constitue des lames individuelles à l'état séparé, la partie inférieure de la bande étant sensiblement plane et sa partie supérieure étant en forme(profilée), avec pour chaque lame, 2481g47 toujours deux parties inclinées formant un angle obtus, une encoche de cintrage étant prévue entre les deux parties et inclinées., dans la zone la plus mince de la bande/une rainure formée aux extrémités des deux parties inclinées dans la partie la plus épaisse de la bande en forme étant prévue pour recevoir l'enroulement du rotor,et reliée par un pontet de jonction avec la rainure de la lame suivante, lesdites lames étant pourvues, sur leurs surfaces latérales, de moyens de fixation,-en ce qu'ensuite on effectue le cintrage d'ensemble de la bande profilée (en forme) de manière telle que cette bande soit tour à tour recourbée vers le haut dans les zones des encocheset vers le bas, dans les zones despontets de jonction, de telle façon que les deux parties inclinées viennent s'appliquer l'une contre l'autre et que le demiproduit final soit enroulé en forme d'anneau en donnant un anneau collecteur à lames individuelles orientées radialement,-et dans lequel entre les parties cintrées initialement situées en haut de la bande profilée et entre les lames individuelles, il se forme des rainures destinées à recevoir l'enroulement du rotor, et d'autre part, entre les parties inférieures cintrées initialement planes de la bande profilée et entre les différentes lames, il se forme des intervalles d'air qui, après montage et réglage de l'anneau collecteur dans le moule de la machine d'injection, soniremplis d'une masse coulée, -en ce qu'après durcissement de cette masse coulée l'anneau collecteur est sorti du moule,-en ce que les pontets de jonction prévus sur la surface extérieure du collecteur sont éliminés par voie mécanique, ce qui sépare les lames l'une de l'autre et permet de terminer le collecteur d'une manière classique. Le réglage des lames dans la machine de moulage par injection est réalisé, d'après un exemple de réalisation du procédé de fabrication du collecteur, au moyen de noyaux définissant l'épaisseur et la hauteur de l'intervalle d'air. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion apparaîtront, dans la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: 3 248 1847 - figure 1 représente une bande profilée; - figure 2 montre une bande constituée, à l'état rectiligne; - figure 3 représente une bande constituée, qui a été cintrée en forme de cercle et qui forme un anneau de collecteur; - figure 4 montre le réglage des lames dans une machine de moulage par injection à l'aide des noyaux du moule, - figure 5 représente un collecteur terminé de fabrication et dont les lames ont été déjà séparées. Le procédé-selon l'invention de fabrication de lames, notamment de lames de collecteurs frontaux de moteurs électriques à courant continu, est caractérisé en ce qu'on forme à l'aide d'un outil de poinçonnage ou matriçage opérant progressivement sur une bande de cuivre pour collecteurs une bande profilée 1 de structure monobloc dans laquelle les différentes lames 5 sont formées à l'état développé, la partie inférieure 3 de la bande étant sensiblement plane tandis que la partie supérieure il est profilée et comporte toujours pour une lame 5 deux parties inclinées 4 faisant entre elles un angle obtus; entre deux parties inclinées 4, il est prévu, dans la zone d'épaisseur minimale de la bande profilée 1, une raillue % pour le cintrage ou pliage et, aux extrémités des deux parties inclinées 4, dans la partie la plus épaisse de la bande profilée 1, la rainure 7 destinée à recevoir l'enroulement du rotor, cette rainure 7 étant reliée par le pontet de liaison 2 à la rainure de l'autre moitié de la lame 5, les lames 5 étant munies de moyens de fixation sur leurs surfaces latérales; en outre, le pliage et l'assemblage" de la bande profilée 1 sont réalisés comme représenté à la figure 2, de manière que la bande profilée 1 soit alternativement pliée vers le haut dans les zones des encoches 6 et vers le bas dans les zones des pontets de liaison 2, de manière que toujours deux parties inclinées 4 soient appliquées l'une contre l'autre, le demi-produit final étant cintré circulairement de manière à former un anneau de 248 1847 collecteur tel que celui de figure 3, dont les différentes lames 5 sont orientées dans la direction radiale; entre les parties profilées, initialement supérieures 11 de la bande 1 et entre les différentes lames 5, il existe des intervalles d'air 8 qui, après mise en place et réglage de l'anneau de collecteur dans le moule de la machine de moulage par injection de figure 4, sont remplis d'une masse coulée 9; en outre, après durcissement de la masse coulée 9, la bague collectrice est éjectée du moule et les pontets de liaison 2 sont éliminés mécaniquement sur la surface extérieure du collecteur de figure 5, ce qui sépare les lames l'une de l'autre et permet de terminer le collecteur à la manière classique. Dans l'exemple de réalisation représenté en figure 4, le réglage des lames 5 dans la machine de moulage par injection est effectué au moyen des noyaux 10 ayant l'épaisseur et la hauteur de l'intervalle d'air 8, ce qui permet le réglage des lames 5 dans la direction axiale et dans la direction radiale. Le procédé de fabrication de lames selon l'invention permet une production très mécanisée et même automatique, et continue; en outre, il est possible de fabriquer les demi-produits intervenant dans les anneaux de collecteur avec une consommation minimale dn cuivre et un travail minimal, ce qui correspond aux exigences des procédés modernes de fabrication. En outre, ce procédé permet diverses réalisations de l'isolation entre les lames, qui peut être constituée soit par une pièce intercalaire isolante constituée de matériau connu, soit directement par la masse coulée, auquel cas on peut régler la profondeur de pénétration de la masse coulée entre les lames du collecteur de telle sorte que la masse coulée se trouve sous la partie active des lames. Un avantage du procédé de fabrication selon l'invention consiste également en ce que l'usinage de finition de la surface du collecteur n'endommage pas la compacité de la couche superficielle de la matière coulée dans l'intervalle entre lames et qu'il n'y a pas ainsi altération de ce qui est désigné sous le nom de "capacité d'aspiration" de la masse coulée, car il n'est pas nécessaire d'éliminer la couche superficielle plus dure (la couche vitrifiée) qui assure une durée de service prolongée des lames. 248.847 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de lames, notamment de lames de collecteurs frontaux de moteurs électriques à courant continu, caractérisé en ce qu'en premier lieu, par poinçonnage progressif de la bande (1) de cuivre destinée à former le collecteur, on façonne une bande monobloc en forme, qui constitue des lames f)individuelles à l'état séparé, la partie inférieure (3)de la bande étant sensiblement plane et sa partie supérieure îl1)étant en forme profilée), avec pour chaque lame, toujours deux parties inclinées (4) formant un angle obtus, une encoche (6) de cintrage étant prévue entre les deux parties inclinées dans la zone la plus mince de la bandetune rainure(7)formée aux extrémités des deux parties inclinées dans la partie la plus épaisse de la bande en forme étant prévue pour recevoir l'enroulement du rotor, et reliée par un pontet (2) de jonction avec la rainure de la lame suivante, lesdites lames étant pourvues, sur leurs surfaces latérales, de moyens de fixation, -en ce qu'ensuite on effectue le cintrage d'ensemble de la bande profilée (en forme) de manière telle que cette bande soit tour à tour recourbée vers le haut dans les zones des encoches et vers le bas, dans les zones des pontets de jonction, de telle façon que les deux parties inclinées viennent s'appli- quer l'une contre l'autre et que le demi-produit final soit enroulé en forme d'enneau onnant un anneau collecteur à lames individuelles orientées radialementet dans lequel, entre les parties cintrées/initialement situées en haut de la bande profilée et entre les lames individuelles,il se forme des rainures destinées à recevoir l'enroulement du rotor, et d'autre part,entre les parties inférieures initialement planes et maintenant cintrées de la bande profilée et entre les différentes lames, il se forme des intervalles d'air (8) qui, après montage et réglage de l'anneau collecteur dans le moule de la machine d'injection sont remplis d'une masse coulée (9),-en ce qu'après durcis- sement de cette masse coulée l'anneau de collecteur est sorti du moule,en ce que les pontets de jonction prévus sur la 6 248 1847 surface extérieure du collecteur sont éliminés d'une manière mécanique, ce qui sépare les lames l'une de l'autre et ce qui permet de terminer le collecteur d'une manière classique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage des lames (5) dans la machine de moulage par injection est effectué à l'aide de noyaux 1lO) ayant l'épaisseur et la hauteur de l'intervalle d'air (8).