Brevet FR2533294A1 — publié le 19840323

Procédé d'assemblage d'une machine tournante et machine correspondante. L'invention concerne un procedé d'assemblage d'une machine tournante et la machine correspondante, et elle s applique particulièrement bien au cas des machinesélec- triques, de préférence de taille moyenne et petite. Actuellement, les matériels él-ectriques tournants sont en général consitués par - un stator bobine, surmoulé ou emmanché dans une carcasse cylindrique ; - un rotor avec enroulement, monte sur un arbre -, - des flasques de fermeture portant les roule- ments ou les paliers. Les usinages réalisés aux extrémités de la carcasse, et ceux effectués sur les flasques de fermeture ont pour but de permettre le centrage du rotor dans l'al-é- sage du sta-tor, définissant ainsi l'entrefer et, par l'association de ces constituants,la réalisation d'u-n en- semble mécanique. Les valeurs et la régularité des caracteristi- ques sont fonction de cet entrefer, la valeur de celuici étant la résultante des qualités d'usinage. La précision d'usinage ayant, quant a elle, une répercussion direct sur les prix de revient. Un but de 3a présente invention est de modifier ce mode d'assemblage pour permettre la construction d'un matériel à prix de revient très économique tout en assurant d'excellentes caractéristiques, égales sinon supérieures., à celles obtenues sur des matériels de conception tradi- tonnelle. Un autre but de la présente invention est de prévoir une machine facile à assembler par des moyens simples et automatisés, dans le cadre d'un procédé blage ne comportant pratiquement pas d'opérations de précision. La présente invention a pour objet un procedé d'assemblage d'une machine tournante comportant un stator, un rotor avec arbre et paliers, et une -carcasse constituée de plusieurs éléments, caractérisé en ce que - on définit avec précision l'entrefer entre stator et rotor au moyen d'un calage amovible, - on utilise.des elements de carcasse non usinés, et - on opère leur assemblage autour du stator et des paliers avec i:nterposition d'un produit plastique polymérisable assurant l-a compensation des défauts de forme et des jeux des éléments de la carcasse Selon l'invention, le procédé est caractérisé par les étapes suivantes :: - on insère le rotor et.son arbre dans le stator en assurant la définition de l'entrefer par l'intermédiaire d'un jeu de cales provisoires, - on réali-se, brutes de fonderie,deux demi carcasses placées sensiblement symetri-ques par rapport à -l'axe longitudinal de l'arbre du rotor et présentant une surface latérale semi-cylindrique et deux surfaces d'extrémité semicirculaires, - on met en.place l'ens-emble du stator, du rotor, de.l'arbre et des paliers dans la première demi-carcasse avec interposit-ion d'-un produit de remplissage plas.tique polymerisable, entre Ja demi-carcasse et, d'un-e part le stator d'au-tre part les palier-s, -.on retire le jeu de ca.les provisoires, et - on met en place la deuxième demi-carcasse avec interposition du produit de remplissagé. Selon une caractéristique de l'invention, la seule cote radiaié d-éfinie avec précision est celle de i 'entrefer. L'invention a également pour objet une machine tournante caractérisée en ce qu'elle se présente sous formé d'un ensemble monohloc indeformable de deux demi-carcasses brutes de fonderie, assembles entre elles et sur le stator de ia machine par l'intermédiaire d'un produit de remplissage plastique polymerisable. A titre d'exemple, on a representé au dessin annexé ; Figure 1 une demi-vue en coupe longitudinale axiale d'un mode de réalisation d'une machine électrique tournante selon l'invention, Figure 2, une vue extérieure suivant l'axe d'une machine selon la figure 1. En se reportant a.u de-ssin, on peut voir une machine essentiéllement constituée d.'un stator 1, d'un rotor 2 fixe sur un arbre 8 tourillonnant dans des roulements à -billes dont les bagues extérieures 3 sont référencées, et d'une carcasse. Cette carcasse est constituée de deux demi carcasses identiques 4 et 6-venues de fonderie, et symétriques par rapport à l'axe de rotation de la machine. Chaque demi carcasse 4 ou 6 comporte une surface latérale semi-cylindrique et deux surfaces d'extrémités sensiblement semi-circulaires et tenant la place de flasques dans les machines courantes. L'ensemble- est d'un seul tenant, brut de fonderie, et présente des ouvertures.au voisinage de l'axe de la machine pour rece voir les paliers de rotor. L'idée de base de 1 'invention-est de considérer la valeur de l'entrefer 9 nécessaire comme point de départ dans l'assemblage de la machine. Pour ce faire, dans l'alésage d'un stator bobiné imprégne 1 > normal ou spécial , on insère un rotor complet 2 comprenant en général un arbre, une cage rotor et les roulements à billes. Le centrage du rotor 2 dans l'alésage du stator 1 est obtenu par exemple au moyen d'un jeu de cales provisoires symbolisé en 11 et utilisé pendant la periode nécessaire à la première partie de l'assemblage. Le jeu de cales provisoires constitue par exemple de 3 ou 4 cales, permet de nlus-un positionne ment et un alignement corrects des roulements et notamment de leurs bagues extérieures 3. Le sous-ensemble constitué par le stator, le, rotor, les roulements et le j-eu de cales provisoires est coif fé par une demi-carcasse 4 brute de fonderie (sans usinage). La liaison de cette demi-carcasse 4 et son centrage, par rapport au stator 1 et aux roulements, sont réalisés au moyen d'un produit de remplissage tel qu'une resine polymerisable adhésive ou non 5. Ce produit 5 est placé sur la surface extérieure du stator 1 et des bagues 3 des paliers. Au lieu de coiffer l'ensemble du stator, du rotor et des paliers avec une demi-carcasse 4, on peut bien. entendu présenter la demi-carcasse-dans la position 6 de la figure 2, garnir son intérieur et ses ouvertures laté rales de produit de remplissage 5 et y déposer l'ensemble du stator, du rotor -et des paliers. Lorsque le produit de remplissage 5 a suffisamment durci pour assurer une certaine rigidité à l'ensemble, on enlève le jeu de cales provisoires 11 definissant l'entrefer, entre le rotor et le stator, et on renouvelle l'opération avec l'autre demi-carcasse de façon a constituer une carcasse complète. Chaque demi-carcasse présente de préférence un profil pour assurer une mise en place relative des deux demicarcasses avec une précision faible. En tant que de besoin, l'assemblage est paracheve au moyen de vis 7 par exemple. Il est important de noter que le produit 5 de remplissage utilisé assure un echange thermique et une résistance mécanique suffisantes.De plus,le profil les deux demi-carcasses 4, 6 va être choisi pour faciliter la mécanisation du montage. D'autres profils peuvent être adoptés sans nuire à 1 'idée de base de l'invention. Selon la présente invention, le positionnement relatif de la carcasse et de l'arbre de la machine steffec- tue par l'intermédiaire du produit de remplissage 5 avec une précision relative faible. En effet, l'épaisseur de ce produit qui flue à la mise en place permet de rattraper les jeux dans le sens radial. En ce qui concerne le sens axial il est nécessaire de prévoir un jeu 10 entre un palier et l'épaulement correspondant de l'arbre 8, de façon à autoriser la dilatation de l'arbre a chaud. Comme le produit de remplissage 5 permet de rattraper l-es jeux radiaux, il n'est pas nécessaire de réaliser les demi-carcasses avec une grande précision. En particulier, elles peuvent être utilises brutes de fonderie et n'ont pas à être alésées. Elles peuvent comporter des moyens de fixation sur une autre machine ou des moyens de support de boite à bornes ou de connexions par exemple, elles peuvent être équipées de brides ou de pattes de -manière habituelle. La machine réalisée selon l'-inyention se presente sous forme d'un ensemble monobloc, c'esta-dire , c'est-à-dire module à équiper simplement d'accessoires de connexion. La implicite du procédé d'assemblage permet une automatisation de sa mise en oeuvre. L'utilisation d'un produit de remplissage plastique et polyméri-sable- permet de rattraper les jeux, les mauvais états de la surface et les défauts de forme. C'est pourquoi, on peut: se dispenser des usinages qui sont- riécessaires dans: le cas des machines classiques.- La seul cote radiale qui est-définie avec précision est celle de l'entrefer 9. Cette cote est définie a priori par l'intermédiaire du jeu de cales provisoires 11.La carcasse est ensuite assemble autour de l'ensemble rigide du stator et du rotor, la-position relative de la carcasse par rapport au stator n'ayant pas bes.oin~d'être définie avec précision. Il en résulte une bien plus grande rapidite dans les opérations d'assemblage.- En effet, les demi-carcasses sont brutes de fonderie et comp-ortent des f-lasques, qu'il n'y a pas lieu de fixer ultérieurement comme dans les machines usuelles, et il n'est pas nécessaire de passer par un réglage de l'entre fer puisque celui-ci est fixe au départ. Pour le jeu de cales proviso.ires, on peut utiliser tout moyen approprie. I1 suffit de pouvo-ir l'extraire simplement de l'entrefer a.pres-mise en place de la première demicarcasse. Au niveau des paliers 3, la carcasse peut présenter toute forme appropriee au.x besoins. La présente invention s'applique plus particulièrement aux moteurs de petites dimensions. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'une machine tournante comportant un stator, un rotor avec arbre et paliers, et une carcasse constituée de plusieurs éléments, caract.érisé en ce que - on définit avec precision.l'entrefer entre stator et rotor au moyen d.'un calage amovible, - on utilise des éléments de carcasse non'usines, et - on opéré leur assemblage.autour du stator. et des paliers avec interposition d'un produit plastique polymérisable assurant la compensation des défauts de-forme et des jeux des éléments de la -carcasse. 2.- Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractrise par les étapes suivantes - on insère le rotor (2) et son arbre (8) dans le stator (1) en assurant la définition de l'entrefer (9) par l'intermédiaire d'un jeu de cales provisoires (11), - on réal-ise, brutes de fonderie, deux demica-rcasses (4, 6) sensiblement symetriques pa.r rapport à l'axe longitudinal de l'arbre du rotor (2), et presentant une surface latérale semi-cylindrique et deux surfaces d'extrémité semi-circulaires, - on met en place l'ensemble du stator (1), du rotor (2), de l'arbre (8) et des paliers (3) dans la- première demi-carcasse (4) avec interposit-ion d'un produit de remplis sage (5).plastique, polymérisable entre la demi-carcasse et, d'une part le stator, d'autre part les paliers, - on retire le jeu de cales provisoires (11), - on met en place la deuxieme demi-carc.asse (6) avec interposition dudit produit de remplissage (5). 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 2, caracterise en ce que les deux demi-carcasses (4, 6) présentent un profil- pour faciliter leur mise en place relative. 4. Procédé d'assemblage sel-on la revendication 1, caractérisé en ce que la seule cote radiale définie avec précision est-celle de l'entrefer (9). 5,:Machine tourn-ante assemblee- selon le procédé de la revendication 1, caractérisée en ce qu'e-lle se présente sous forme d'ensemble inoriobloc indémontable de deux demi-carcasses (4, 6) brutes de fonderie, assemblées entre elles et sur le stator (1) de' la machine par I'intermédiaire d'un produit de remplissage (5) plastique, polymérisable.