Brevet FR2510833A1 — publié le 19830204

L'invention concerne un enroulement à courant alter- natif triphasé préfabriqué pour moteur linéaire comportant un induit mobile et un stator allongé composé d'un inducteur pré- sentant des rainures et des torons d'enroulement insérés dans les rainures, l'enroulement constitué avec trois torons séparés étant groupé en une structure unitaire cohérente par des éléments de fixation. Les moteurs linéaires sont depuis longtemps utilisés pour des entraînements électriques de différents types, aussi bien comme moteurs à courant continu que comme moteurs à courant alternatif synchrones et asynchrones Dans un moteur linéaire le stator et également l'induit mobile ne sont pas, contrairement au cas des moteurs traditionnels, de forme circulaire, mais sont en disposition rectiligne L'énergie électrique est alors trans- formée en énergie mécanique de telle sorte qu'elle soit directe- ment utilisable pour un déplacement de translation. Le moteur linéaire peut en principe comporter un enroulement d'excitation disposé dans des gorges de l'inducteur. Dans le cas du courant alterbrit f F cet enroulement est-co 6 nstitué trois phases L'induit mobile remplaçant le rotor est alors constitué, soit par un rail en matériau électriquement conduc- teur, tel que cuivre ou aluminium (moteur asynchrone) soit en un matériau à magnétisme permanent (moteur synchrone) Dans tous les cas, on conna t des moteurs linéaires dans lesquels l'enroulement est disposé dans l'induit mobile lui-même. Les domaines d'emploi des moteurs linéaires sont par exemple le transport de voyageurs, les trafics de circulation et de transport, les bandes convoyeuses, le transport des colis, les exploitations minières, les grues, installations de remor- quage, chariots de machines-outils et l'actionnement de vannes. Suivant le domaine d'emploi en question, les moteurs sont de longueur plus ou moins grande L'enroulement peut alors être disposé dans les gorges ou rainures de l'inducteur de la manière usuelle Plus l'inducteur est long plus est important et coûteux le travail nécessaire pour la mise en place des torons d'enrou- lement individuels En outre ce travail a toujours nécessité jusqu'à maintenant l'intervention d'un spécialiste. Le document DE-AS/27 21 905 montre par exemple un enroulement préfabriqué du type mentionné plus haut Le maintien ensemble des trois torons d'enroulement constitués comme des câbles électriques est assuré, dans cette disposition connue, par exemple par des pièces moulées à travers lesquelles sont enfilées les têtes d'enroulement des câbles Avec cet enrou- lement, il est également possible de prévoir sur les câbles des pièces qui, après insertion de l'enrou- lement dans les rainures de l'inducteur, servent de pièces de recouvrement et de fermeture pour les rainures Grâce à la préfabrication de l'enroulement en une structure unitaire cohérente unique, le montage est sensiblement facilité Cependant la dépense de main d'oeuvre pour l'immobilisation des torons individuels dans les rainures de l'inducteur reste toujours considérable. L'invention a pour but de réaliser un enroulement pour un moteur linéaire, qui, par sa préfabrication, soit constitué de telle manière, que non seulement l'insertion dans les rainures de l'inducteur, mais également l'immobi- lisation de l'enroulement dans les rainures soient possibles avec une simple poignée ou manette. L'invention concerne à cet effet un enroulement préfabriqué Caractérisé en ce que les torons d'enroulement sont constitués par des conducteurs électriques pourvus chacun d'une enveloppe en matériau isolant profilée de façon correspondant à la forme des rainures, des appendices d'accrochage élastiquement flexibles faisant saillies latéralement sur l'enveloppe et les rainures présentant des évidements dans lesquels ces appendices sont engagés élasti- quement. Un tel enroulement en une seule pièce préfabriquée complètement avec la mise en place des éléments de fixation, et comportant des torons d'enroulement profilés, peut être introduit dans les rainures d'un inducteur au moyen d'une simple poignée de prise Les appendices élastiques sont alors déformés par les ouvertures plus étroites des rainures, de telle sorte que, lorsque chaque toron d'enroulement a atteint sa position prédéterminée, l'appendice se détend et s'applique élastiquement dans les évidements correspondants des rainures. Aucune dépense supplémentaire n'est donc nécessaire pour assurer l'immobilisation des torons d'enroulement Dans le cas d'une réparation il est également possible, de manière très simple, de retirer les torons d'enroulement des rainures. Les appendices sont une partie intégrale de l'enveloppe et sont fabriquées en même temps que celle-ci. Ils s'étendent de préférence sur toute la longueur du conducteur Il est bien entendu possible, en vue de donner plus de I 0833 flexibilité aux conducteurs dans la zone des tètes d'enroulement, de séparer ou découper entièrement les appendices dans cette zone Comme conducteurs électriques, on entend ici tou F genres possibles de constitution c'est-à-dire également des câbles, pour lesquels le terme de "conducteurs" est aussi bien valable. Selon une caractéristique de l'invention, les torons d'enroulement peuvent être maintenus assemblés par des bandes de maintien qui s'étendent sur toute la longueur de l'enroulement et qui présentent des évidements dans lesquels les torons sont maintenus accrochés au moyen des appendices élastiques. Les dimensions d'entrée de ces évidements ménagés dans les bandes de maintien peuvent être avantageusement prévues légèrement inférieures aux dimensions d'ouverture des rainures Linvention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels la figure 1 est une vue en plan schématique d'un enroulement préfabriqué; la figure 2 est une vue perspective de l'enrou- lement de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation latérale d'une portion de l'enroulement, à échelle agrandie, un toron d'enroulement unique étant illustré et représenté en coupe transversale. Les trois torons d'enroulement d'un enroulement préfabriqué pour un moteur linéaire sont désignés par les références 1, 2 et 3 Ils sont reliés entre eux par des éléments de fixation pour former un enroulement composé unitaire cohérent Ces éléments de fixation sont représentés sous une forme donnée à titre d'exemple sur les figures 2 et 3 Les torons d'enroulement sont formés par des conduc- teurs ou des cables élastiques, les conducteurs pouvant être constitués chacun par un ou plusieurs fils Il est également possible de prévoir dans l'un de ces torons plusieurs conducteurs isolés l'un par rapport aux autres. Chaque toron conducteur comporte une enveloppe 4 en matériau isolant visible sur la figure 3 Cette enveloppe présente un profil extérieur qui correspond à la forme des rainures dans l'inducteur 10, d'un moteur linéaire qui nest représenté que schématiquement Latéralement à l'enveloppe 4 sont prévus des appendices saillants ou pattes 5 et 6 qui sont constitués de telle manière, qu ils puissent se déformer élastiquement à ressort A l'état monté de l'enroulement, ces appendices s'accrochent dans des évidements correspondants des rainures et immobilisent ainsi chaque toron d'enroulement dans sa rainure Les conducteurs d'un toron d 5 enroulement peuvent avoir eux-mêmes n'importe quelle section transversale désirée, par exemple aussi une forme rectangulaire comme représentée sur la figure 3 Il est cependant possible également de prévoir dans un toron un grand nombre de conducteurs à section ronde Comme matériau pour l'enveloppe 4, on peut choisir avantageusement un chlorure de polyvinyle approprié, Il est cependant possible d'utiliser du polyé- thylène, polyuréthane ou polypropylène et l'enveloppe peut bien entendu être constituée de caoutchouc Avec une telle enveloppe et les appendices s'encliquetant élastiquement et 6, il est superflu de prévoir un revêtement intérieur des rainures et aussi aucun organe d'immobilisation parti- culier n'est plus nécessaire. La cohésion de l'ensemble unitaire préfabriqué des torons d'enroulement 1, 2 et 3 est réalisée, suivant une forme préférée correspondant à la représentation de la figure 2, par des bandes de maintien 7 et 8, qui sont pourvuesd'évidements 9, dans lesquels les torons sont insérés au cours de la préfabrication Ces évidements des bandes de maintien 7 et 8 ont sensiblement la forme des rainures de l'inducteur dans lesquelles l'enroulement doit être inséré, de telle sorte que les appendices élastiques 5 et 6 peuvent également se placer dans les bandes de maintien 7 et 8 dans des logements correspondants 11 et 12 Avanta- geusement, les dimensions des évidements 9 des bandes sont choisies légèrement inférieures à la largeur d'ouverture des rainures, afin que les torons d'enroulement se trouvent maintenus dans les évidements 9 de manière à ne pas risquer d'être endommagés par les arêtes vives des rainures- 2 5 1 0 8 3 3 de l'inducteur. Les bandes de maintien 7 et 8 sont constituées de préférence en une matière synthétique appropriée telle que par exemple du polychlorure de vinyle ou du-polyéthylène. Elles doivent posséder une résistance mécanique suffisante, et dlautre part, ne doivent pas cependant compromettre la la flexibilité de l'ensemble d'enroulement, l'enroulement devant pouvoir dans sa totalité être encore enroulé sur une bobine Dans le cas o le matériau des bandes de maintien n'est pas par lui-même suffisamment résistant à la traction, ces bandes peuvent être pourvues de fils 13 et 14 résistants à la traction et conférant aux bandes la résistance nécessaire. Un enroulement préfabriqué constitué conformément à la représentation de la figure 2 constitue une structure cohérente, d'une seule pièce, qui, non seulement, est maintenue dans son ensemble par les deux bandes 7 et 8, mais dans laquelle également la distance entre les torons d'enroulement, dans la zone o ils sont parallèles entre eux, est déterminée de telle manière, que l'enroulement puisse être inséré sans difficultés dans les rainures correspon- dantes d'un inducteur 10 Chaque toron d'enroulement est alors enfoncé dans une rainure jusqu'à ce que les appendices élastiques 5 et 6 aient dépassé l'ouverture plus étroite de la rainure, de telle sorte qu'ils s'engagent ensuite avec effet du ressort dans des évidements correspondants de la rainure et puissent ainsi immobiliser l'enroulement dans la rainure. Pour améliorer encore la stabilité et la cohérence de l'ensemble d'enroulement préfabriqué, il est possible de relier rigidement les conducteurs individuels avec les bandes de maintien 7 et 8 lors de leur engagement dans les évidements 9 de ces bandes On peut prévoir à cet effet un collage; il est cependant possible également de souder ensemble par ultra-sons les bandes 7 et 8 et les conducteurs correspondants. R E V E N D I C A T I O N S 1 Enroulement à courant alternatif triphasé préfabriqué pour moteur linéaire comportant un induit mobile et un stator allongé composé d'un inducteur présentant des rainures et des torons d'enroulement insérés dans les rainures, 15 eenroulement constitué avec trois torons séparés étant groupé en une structure unitaire cohérente par des éléments de fixation, enroulement caractérisé en ce que les torons d'enroulement ( 1, 2, 3) sont constitués par des conducteurs électriques pourvus chacun d'une enveloppe ( 4) en matériau isolant profilée de façon correspondant à la forme des rainures, des appendices d'accrochage élastiquement flexibles ( 5, 6) faisant saillies latéralement sur l enveloppe et les rainures présentant des évidements dans lesquels ces appendices sont engagés élastiquement. 2 Enroulement préfabriqué suivant la revendication l caractérisé en ce que les appendices élastiques d'accro- chage's'étendent sur la totalité de la longueur des conduc- teurs. 3 Enroulement préfabriqué suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les torons d'enroulement ( 1, 2, 3) sont maintenus assemblés par des bandes de maintien ( 7, 8) qui s'étendent sur toute la longueur de l'enroulement et qui présentent des évidements ( 9) dans lesquels les torons sont maintenus accrochés au moyen des appendices élastiques ( 5, 6). 4 Enroulement préfabriqué suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les dimensions d'entrée des évidements ( 9) ménagés dans les bandes de maintien ( 7, 8) sont prévues légèrement inférieures aux dimensions d'ouverture des rainures.