Brevet FR2500688A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne de façon générale un groupe d'entrainement électrique et notamment un groupe d'en- tratnement comportant une poulie permettant de supporter et d'entratner une charge suspendue. Certaines applications telles que les systèmes d'ascenseur de traction nécessitent un groupe d'entra nement électrique pour entraîner la poulie. Un ensemble de câbles passe sur la poulie, l'une des extrémités des câbles étant reliée à la cabine d'ascenseur et l'autre extrémité des câbles est relié à un contreoids. Lorsque la vitesse du système d'as- censeur dépasse environ 170 mètres par minute, il n'est pas nécessaire d'avoir un réducteur et il est habituel dans l'art antérieur de réaliser comme fabrication normale, les moteurs d'ascenseur pour une telle application. Dans cette réalisation; la poulie d'entratnement, l'armature, le commutateur et le tambour de frein sont montés sur un axe à l'intérieur du carter d'un moteur à courant continu. L'axe du moteur et les paliers sont dimensionnés pour supporter la charge suspendue c'est-&- dire le poids de la cabine de l'ascenseur et celui du contre- poids. Dans ce montage, il est intéressant sur le plan fonction- nel que le diamètre de l'axe du moteur soit nécessairement im- portant, car cet axe doit résister au moment des flexions créées par la charge suspendue; or, cet axe de dimensions importantes augmente considérablement les dimensions et le co t du moteur car il faut des perçages particuliers, relativement grands dans le carter et les commutateurs. La présente invention a pour but de créer un groupe d'entratnement électrique pour entrainer les charges suspendues en tenant essentiellement compte des conditions rela- tives au couple d'entra nement, pour réduire au minimum l'encom- brement et le coût des éléments constitutifs du moteur. A cet effet, l'invention concerne un groupe d'en- tratnement électrique composé d'un moteur d'entraînement ayant un stator contenant un rotor, le stator étant formé d'un carter ayant une première et une seconde extrémité, le carter compor- tant une partie tubulaire au voisinage de sa première extrémité, et dont la surface intérieure forme un premier orifice, avec une surface extérieure, un premier et un second paliers étant portés par le stator, le premier palier étant monté sur la sur- face extérieure de la partie de carter tubulaire, et une poulie, la poulie étant montée en rotation sur le premier palier, le rotor comportant un axe d'entraînement dès la première extrémité traversant le premier orifice pour entraîner et porter la poulie et une seconde extrémité qui est reçue par le second palier, la charge appliquée à la poulie étant portée par le premier palier et le carter, permettant de dimensionner l'axe d'entraînement du rotor en tenant uniquement compte des conditions de trans- mission du couple. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe éclatée d'un groupe d'entraînement électrique selon l'invention. - la figure 2 est une coupe transversale montrant le groupe d'entratnement électrique de la figure 1 à l'état assemblé, pour entraîner une charge suspendue par exemple une cabine d'ascenseur et son contrepoids. En résumé, la présente description concerne un groupe d'entraînement électrique comportant un module à poulie ayant une poulie de traction ou d'entralnement montée à rota- tion sur un adaptateur lui-même porté par un montage de base. L'adaptateur assurant en outre la fonction d'une première partie de carter pour le moteur. Un premier assemblage de paliers porte à rotation la poulie, ce premier assemblage de paliers étant situé dans l'axe électrique de la charge appliquée à la surface de la poulie de façon que le premier palier et l'adaptateur assurent seuls la réception de la charge suspendue à la poulie. Un module de moteur d'entraînement qui fournit le couple d'entraînement de la poulie se compose d'!un rotor, d'un stator et d'une seconde partie de carter. Le rotor comporte un axe d'entrainement dont une extrémité est portée par un second assemblage de paliers monté dans la seconde partie de carter. L'autre extrémité de l'axe d'entrainement traverse une ouverture de l'adaptateur et coopère avec la poulie lorsque la première et la seconde parties de carter sont réunies. Ce module de poulie peut s'adapter sur des moteurs de dimensions différentes suivant les conditions relatives au couple. Comme l'axe du moteur n'est pas soumis à un moment de flexion exercé par la charge suspendue, on peut réduire considérablement son diamètre et ainsi les dimensions des parties et le coût du moteur. Selon les dessins, la figure 1 est une vue en coupe éclatée d'un groupe d'entraînement électrique 10 selon l'inven- tion. La figure 2 montre le groupe d'entraînement 10 de la figure 1 à l'état monté. Le groupe d'entraînement 10 comporte un module de poulie 12 et un module de moteur d'entraînement 14. Le module de poulie 12 et le module de moteur 14 se composent d'une première et d'une seconde parties de carter 16, 18 qui, à l'état assemblé, forment l'enveloppe du moteur d'entraînement. La première partie de carter 16 est un adaptateur porté par un pied 19 ou autre châssis de montage approprié; le pied est muni d'une embase 20 et de bras de support 22. Les bras de support 22 relient la base 20 à l'adaptateur 16 propre- ment dit. La base 20 peut être fixée à une plaque de support 23 (figure 2). La première partie de carter 16 décrite ci- dessus est un adaptateur particulier, prévu pour une ou plu- sieurs dimensions de carter de moteur. Cet adaptateur comporte une première et une seconde extrémités 24, 26 avec respective- ment une partie tubulaire, cylindrique, droite 28 au niveau de la première extrémité 24. La partie tubulaire 28 présente des surfaces extérieure et intérieure 30, 32 respectives; la sur- face intérieure 32 forme une ouverture 34 de diamètre prédéter- miné. La paroi latérale du premier carter ou adaptateur 16 est alors en saillie de façon prononcée pour former une ouverture au niveau de sa seconde extrémité 26, ouverture dont le diamètre est beaucoup plus grand que le diamètre de l'ouverture 34 à sa première extrémité 24. L'extrémité 26 peut avoir le cas échéant la forme représentée, si cette extrémité doit s'adapter à un carter de dimensions déterminées. Si cette extrémité doit pouvoir s'adapter sur plus d'un type de carter, cette extrémité 26 peut se terminer de façon adéquate par une bride, la direction de cette bride étant perpendiculaire à l'axe 38 qui traverse coaxialement les orifices 34 et 36. Un premier assemblage de paliers 40 est prévu sur la surface extérieure 30 de la partie tubulaire 28; ce premier assemblage db paliers 40 est un palier choisi en fonction de ses caractéristiques de support de charge; il s'agit par exem- pled'un roulement à galets coniques. La poulie d'entraînement de traction 42 est montée à rotation sur le premier assemblage de paliers 40 par l'inter- médiaire de la partie 44 du moyeu intérieur. La périphérie exté- rieure de la poulie 42 comporte plusieurs rainures ou gorges 46 pour recevoir l'ensemble des câbles 48 passant sur la poulie 42. Les extrémités des câbles 48 sont fixées d'un côté de la poulie 42 à la cabine de l'ascenseur et de l'autre côté à un contre- poids; la cabine et le contrepoids sont appelés globalement "charge suspendue" 50. Le module de poulie 12 porte tous les poids de la charge suspendue 50. Il est important de remarquer que l'axe ou ligne médiane 52 de la surface utile de la poulie 42 coïncide avec l'axe du premier assemblage de paliers 40. Ainsi, le poids de la charge suspendue estappliqué uniformément au premier assemblage de paliers 40 sans aucun moment de tor- sion ou des courbures qui pourraient nécessiter l'utilisation de paliers à alignement automatique à la place de paliers à galet conique qui sont choisis de préférence. Comme représenté, on peut utiliser un montage de frein à disque 54 composé d'un disque 56 fixé à une extrémité de l'axe au niveau de la poulie 42 et des-patins de frein à disque 58 portés par l'embase 20. En variante, on peut prévoir un montage de frein à tambour dont le tambour est axialement voisin de la poulie 42 en étant relié à celle-ci par des cla- vettes ou autres moyens de fixation appropriés, utilisés le cas échéant. Le module d'entratnement 14 est un moteur à cou- rant continu ayant un carter correspondant à trois-quart du moteur avec une partie de stator 60 et une partie de rotor 62. Le stator 60 comporte la seconde partie de carter 18. Le stator comporte en outre les enroulements de champ, placés autour des noyaux magnétiques; ces assemblages sont référencés de façon générale par la référence 64; les balais électriques ne sont pas représentés. Le rotor 62 comporte un axe d'entraînement ou axe de sortie 66 ayant une première extrémité 68 et une seconde extrémité 70. L'armature 72 est munie d'un commutateur 74 qui coopère avec les balais. Cette armature est montée sur l'axe 66. Un second assemblage de paliers 80 est porté par la seconde partie decarter 18 qui sera appelée la seconde extré- mité axiale du carter composé, qui en résulte; la seconde extrémité 70 de l'axe 66 est portée à rotation par ce palier. L'assemblage de paliers 80 est un palier à alignement automati- que, qui accepte un léger décentrage de l'axe, ce qui se produit lorsque le module d'entraînement 18 est assemblé au module de poulie 16. Lors de l'assemblage du module de moteur 14 sur le module de poulie 12, la première et la seconde parties de bottier 16, 18 sont essentiellement vissées l'une à l'autre, si bien que la première extrémité 68 de l'axe 66 sort de l'orifice 34 qui est légèrement plus grand que le diamètre extérieur de l'axe 66 à cet endroit. La seconde extrémité 68 de l'axe 66 coopère avec la poulie 42. Comme représenté, la partie de moyeu 44 de la poulie 42 peut être modifiée pour avoir une partie 82 dont les dimensions lui permettent de recevoir l'extrémité 68. Une clavette peut s'introduire dans les rainures ou les orifices alignés, pour bloquer efficacement l'axe sur la poulie; un écrou 84 se visse sur le filetage de l'extrémité 68. Si l'on utilise un frein à tambour à la place d'un frein à disque, la première extrémité 68 de l'axe 66 peut être couplée au tambour- de frein et non à la poulie qui est à son tour couplée à la poulie d'entrainement. Dans l'un ou l'autre cas, la liaison entre l'axe et la poulie est une liaison directe en ce qu'il n'y a pas interposition dans un réducteur; dans chacun des cas, l'extrémité 68 de l'axe 66 est portée de façon indirecte et est montée en rotation sur le premier assemblage de paliers 40 par l'intermédiaire de la poulie d'entraînement 42. L'axe 66 dont l'axe géométrique est coaxial à l'axe géométrique de la poulie 42 et l'axe géométrique du pre- mier et du second assemblages de paliers 40, 80, n'est soumis à aucun moment de flexion exercé par la dharge suspendue 50. Ainsi, l'axe et le moteur correspondant se dimensionnent uni- quement en fonction du couple demandé par la charge. Comme le diamètre de l'axe de sortie 68 choisi en fonction du couple est beaucoup moins important que celui des moteurs connus qui sont dimensionnés pour supporter la charge suspendue, les pièces laminées de l'armature et du commutateur ont un diamètre exté- rieur plus faible, ce qui donne une plus petite armature et ainsi un stator plus petit réduisant considérablement le coût de fabrication du module du moteur d'entraînement. En plus de la réduction du coût du moteur, le mon- tage décrit facilite une solution modulaire dans laquelle le moteur, le frein, la poulie et le carter du moteur peuvent être choisis indépendamment et assemblés pour s'adapter plus étroite- ment aux exigences de chaque problème. De même, le module du moteur d'entraînement peut être enlevé du module de la poulie 6 2500688 pour les travaux d'entretien ou de remplacement sans qu'il soit nécessaire d'enlever la charge suspendue, ce qui réduit considérablement le co t de l'entretien ainsi que le temps de mise hors service. R E V E N D I C A T I O N S ) Groupe d'entratnement électrique (10) compor- tant un moteur d'entratnement (14) ayant un stator (60) et un rotor (62) à l'intérieur du stator, le stator (60) se composant d'un carter (16) ayant une première extrémité (82) et une se- conde extrémité (26), le carter ayant une partie tubulaire (28) adjacente à la première extrémité et dont la surface intérieure forme le premier orifice ainsi qu'une surface extérieure, un premier et un second paliers (44, 80) portés par le stator, groupe caractérisé en ce que le premier palier est monté sur la surface extérieure de la partie tubulaire du carter, et une poulie (42) est montée en rotation sur le premier palier (44), le rotor comportant un axe d'entraînement (66) ayant une pre- mière extrémité (68) qui traverse le premier orifice et coopère avec celui-ci en étant portée par la poulie, et une seconde extrémité (70) portée par le second palier (80), la charge (50) appliquée à la poulie étant portée par le premier palier (44) et le carter, ce qui permet de dimensionner l'axe du rotor en tenant uniquement compte du couple à transmettre. 20) Groupe d'entratnement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poulie a une surface utile qui a une ligne d'axe (52) perpendiculaire à l'axe de rotation de l'axe d'entraînement du rotor, la poulie étant placée de façon que sa ligne d'axe coupe au milieu le premier palier. ) Groupe d'entraînement électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le carter est divisé en une première partie (16) et une seconde partie (18) chacune ayant une première et une seconde extrémités, ainsi qu'une embase (20) portant la première partie du carter, la seconde partie du carter étant portée par la première partie. 4 ) Groupe d'entraînement électrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le moteur est un moteur à courant continu, le rotor étant l'arma- ture et le stator (60) portant les enroulements de champ (64). ) Groupe d'entra nement électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rotor est amovible en même temps que la seconde partie du car- ter, le stator étant monté à l'intérieur de la seconde partie de carter en permettant l'assemblage de moteurs de puissances électriques différentes à l'intérieur de la première partie de carter et la poulie. ) Groupe d'entraînement électrique selon l'une quelconque des revendications 1, 4 ou 5, caractérisé en ce que la liaison d'entraînement entre l'axe d'entralnement et la poulie est une liaison d'entraînement directe sans moyen de changement de vitesse. ) Groupe d'entraînement électrique selon la revendication 6, comportant un montage de frein à disque formé d'un disque rotatif (56) et de patins de frein à disque (56) fixés en position, le disque étant monté à rotation avec la poulie de façon que la périphérie du disque puisse coopérer avec les patins du frein à disque. ) Groupe d'entraînement électrique sélon l'une quel- conque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et le second assemblages de paliers ont chacun un axe coïncidant avec l'axe de rotation (38) de l'axe d'entraînement. ) Groupe d'entraînement électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la poulie est munie de gorges (46) pour recevoir différents câbles dont les extrémités portent la carge. a