Brevet FR2621429A1 — publié le 19890407

La présente invention a pour objet un procédé de fabri- cation d'un rotor à cage d'écureuil pour moteur à in- duction selon lequel on fabrique des paquets de tôles par la méthode consistant à découper et à assembler automatiquement des tôles de rotor en matériau magnéti- que au moyen d'une machine à suivre dans laquelle les tôles sont découpées d'une bande au moyen de poinçons sélectionnables, puis entraînées en rotation d'un angle déterminé et munies de semidécoupages, puis assemblées en paquets au moyen des semi-découpages, l'angle de ro- tation ayant pour effet de créer des encoches hélicoi- dales sur le paquet de tôles, et on surmoule les paquets de tôles avec un matériau conducteur non magnétique. Cette méthode, connue sous le nom de procédé FASTEC (marque déposée), est décrite en détail dans la publi- cation "Progressive Lamination Die with Automatic Stacking Device" (FASTEC System) de NOBUAKI IGUCHI, International Forum '85 on Die and Hold. Ce procédé et la machine pour sa mise en oeuvre permettent de fabriquer des rotors à cage d'écureuil de façon par- ticulièrement rationnelle. La machine à suivre est équipée d'un poste de commande permettant de faire agir préférentiellement certains poinçons et de faire tour- ner la matrice d'emboitage de l'angle désiré de façon synchrone avec chaque coup de presse. Ce procédé, qui présente l'avantage d'être complètement automatique et de fournir des paquets de tôles directement surmoula- bles, ne permet cependant pas de réaliser des rotors comportant une bague intermédiaire de court-circuit tel que le rotor décrit, par exemple, dans le document FR-A-2 562 348. Jusqu'ici, les tôles de tels rotors à bague intermédiaire de court-circuit ont du être assemblées manuellement. Les tôles découpées sont tout 2 6 2 1 4 29 2 d'abord empilées, l'espace nécessaire à la bague inter- médiaire de court-circuit étant obtenu en intercalant dans l'empilage quelques tôles spéciales, en général trois tôles, d'un diamètre extérieur plus petit, puis on crée l'hélice manuellement au moyen de cordes à piano introduites dans les encoches. On chasse ensuite un arbre provisoire dans le paquet de tôles pour maintenir ces tôles afin de pouvoir procéder au surmoulage. L'ar- bre provisoire est ensuite enlevé et remplacé par un arbre définitif. Une telle méthode manuelle est longue, fastidieuse et coûteuse. L'automatisation d'une telle méthode manuelle au moyen de la méthode FASTEC ne pré- sente guère d'intérêt car elle conduirait à poinçonner. dans la même bande, entre les tôles de rotors, des tôles de diamètre extérieur plus petit, ce qui n'est évidemment pas possible sans artifice supplémentaire pénalisant, tel que remise en bande, par exemple. La présente invention vise précisément à fabriquer, par la méthode FASTEC, un paquet de tôles présentant l'es- pace nécessaire à l'obtention d'une bague intermédiaire de court-circuit lors de l'opération de surmoulage. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on élimine au moins une dent sur deux des tôles dont l'emplacement dans le paquet correspond à l'emplacement désiré de la bague intermédiaire de court-circuit et qu'on fait tourner les tôles découpées d'un angle cor- respondant à un nombre entier de dents augmenté de l'angle de l'hélice désirée, ce nombre entier étant différent du nombre de dents d'une tôle à denture com- plète et de son multiple et différent du nombre de dents supprimées entre deux dents consécutives et de son multiple, de telle sorte que lors du surmoulage on obtient une zone annulaire continue de matière non magnétique. 2621429 3 Une forme d'exécution particulièrement intéressante du procédé selon l'invention consiste à ne conserver que trois dents au moins approximativement régulièrement réparties et à faire tourner les tôles d'un l'angle correspondant à une ou deux dents augmenté de l'angle de l'hélice. Trois dents suffisent en effet à maintenir ces tôles centrées lors de la mise en paquets, tandis qu'on a le minimum de fer dans la bague intermédiaire de court-circuit. Le dessin annexé représente quelques formes d'exécution du rotor obtenu par le procédé selon l'invention. La figure 1 représente le rotor à cage d'écureuil et bague intermédiaire de court-circuit que l'on veut obtenir. La figure 2 représente une tôle normale du rotor de la figure 1. La figure 3 représente une tôle destinée à occuper l'emplacement de la bague intermédiaire de court- circuit. La figure 4 est une vue développée du rotor comprenant des tôles selon les figures 2 et 3 entrainées en rotation selon un premier angle. La figure 5 représente une vue développée d'un rotor réalisé au moyen de tôles selon les figures 2 et 3 entraînées en rotation selon un second angle. La figure 6 représente une seconde forme d'exécution d'une tôle destinée à occuper l'espace de la bague intermédiaire de court-circuit. 26 2 1 4 2 9 4 La figure 7 est une vue développée d'un rotor constitué de tôles selon les figures 2 et 6. Sur le rotor représenté à la figure 1, on reconnaît les paquets de tôles 1, dont certains seulement ont été représentés à chaque extrémité du rotor, les encoches 2 remplies d'un matériau conducteur non magnétique, par exemple de l'aluminium, les bagues de court-circuit 3 et 4 à chaque extrémité du rotor et une bague intermé- diaire de court-circuit 5. En pointillé 6 on a repré- senté les dents ou épanouissements des tôles selon figures 6 et 7 sur lesquelles on reviendra plus loin. L'une des tôles 1 est représentée à la figure 2. Cette tôle présente dixsept dents 7 définissant dix-sept entre-dents 8 destinées à former les encoches du rotor et entourant une partie intérieure 9 destinée à consti- tuer la culasse du rotor. La figure 3 représente une tôle destinée à définir l'espace destiné à la bague intermédiaire de court- circuit. Cette tôle correspondant à une tôle selon la figure 2 à laquelle on a supprimé les dents a, b, c, d, e, f, g, h. i, j, k, c'est-à-dire deux dents sur trois, sauf entre les dents 1 et m, compte tenu du nombre impair 'de dents. L'enlèvement des dents s'effectue en déclenchant, après un nombre de coups de presse correspondant à la position souhaitée de la bague de court-circuit, et pendant un nombre de coups de presse correspondant à l'épaisseur de la bague de court- circuit souhaitée, un poinçon ad hoc. Dans le cas de la figure 4 ce sont successivement trois tôles auxquelles on enlève des dents. 2621429 5 Dans la machine à suivre, après découpage, toutes les tôles sont déposées dans une matrice d'emboitage en- trainées en rotation pas-à-pas de façon synchrone avec chaque coup de presse, de façon à décaler angulairement les tôles entre elles. Dans l'exemple représenté à la figure 4, cet angle de rotation P correspond au pas entre deux dents, c'est-à-dire à l'angle ", (fig. 2) augmenté de l'angle de l'hélice que l'on désire obte- nir. Dans l'espace 5 correspondant à la bague inter- médiaire de court-circuit, les dents des tôles selon figure 3 sont ainsi décalées les unes par rapport aux autres de la valeur d'une dent à une exception près. Lors du surmoulage par la matière conductrice non magnétique, on obtient ainsi dans l'espace 5 une conti- nuité de matière qui assure une bonne conductibilité électrique, c'est-àdire une bague intermédiaire de court-circuit. Il est évident que la rotation des tôles doit être telle que les dents des tôles selon la figure 3 soient décalées. Ceci est le cas si on fait tourner les tôles d'un nombre de dents différent de dix-sept ou de son multiple et différent du nombre de dents suppri- mées entre deux dents consécutives et de son multiple. Il est donc possible de faire tourner les tôles du ro- tor et notamment les tôles selon la figure 3 d'un angle correspondant à plus d'une dent. La figure 5 repré- sente, à titre d'exemple, un rotor obtenu avec une rotation des tôles d'un angle correspondant à quatre dents c'est-à-dire quatre a plus l'angle de l'hélice. On constate que ce rotor présente le même aspect que le rotor représenté à la figure 4. Les figures 6 et 7 représentent, à titre d'exemple, une seconde forme d'exécution. Les tôles destinées à occuper l'espace réservé à la bague intermédiaire de court-circuit ne comportent plus que trois dents f. o 2621429 6 et q. en reprenant les références utilisées aux figures 2 et 3. Ces trois dents sont approximativement régulièrement réparties sur la circonférence de telle sorte qu'elles assurent le centrage de la tôle dans la matrice d'emboitage et lors de l'empilage. L'espace réservé à la bague intermédiaire de court-circuit est à nouveau obtenu au moyen de trois tôles. Les tôles sont entraînées en rotation d'un angle A, c'est-à-dire d'un pas de denture augmenté de l'angle de l'hélice désiré. La quantité de fer dans la bague intermédiaire de court-circuit 5 est réduite au minimum. A partir d'une tôle selon la figure 2, il serait également possible de conserver quatre ou huit dents pour les tôles destinées à créer l'espace pour la bague intermédiaire de court-circuit. Après surmoulage. on usine l'intérieur du rotor de manière à enlever la couronne 10 reliant les dents des tôles situées dans la bague intermédiaire de court- circuit 5 de manière à ne laisser subsister que cette bague intermédiaire. 2621429 1 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un rotor à cage d'écureuil pour moteur à induction selon lequel on fabrique des paquets de tôles par la méthode consistant à découper et à assembler automatiquement des tôles de rotor en matériau magnétique au moyen d'une machine à suivre dans laquelle les tôles sont découpées d'une bande au moyen de poinçons sélectionnables, puis entrainées en rotation d'un angle déterminé et munie de semi-décou- pages, puis assemblées en paquets au moyen des semi- découpages, l'angle de rotation ayant pour effet de créer des encoches hélicoidales sur le paquet de tôles, et on surmoule les paquets de tôles avec un matériau conducteur non magnétique, caractérisé en ce qu'afin d'obtenir une bague de court-circuit intermédiaire (5) on élimine au moins une dent sur deux des tôles dont l'emplacement dans le paquet correspond à l'emplacement désiré de la bague intermédiaire de court- circuit, et qu'on fait tourner les tôles découpées d'un angle cor- respondant à un nombre entier de dents augmenté de l'angle de l'hélice désirée, ce nombre entier étant différent du nombre de dents d'une tôle à denture complète et de son multiple et différent du nombre de dents supprimées entre deux dents consécutives et de son multiple, de telle sorte que lors du surmoulage on obtient une zone annulaire continue de matériau non magnétique (5) 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ne laisse subsister que trois dents (f, o, q) des tôles occupant l'emplacement de la bague intermédiaire de court-circuit désirée. 3. Rotor obtenu par le procédé selon la revendication 1.