Brevet FR2670334A1 — publié le 19920612

La présente invention a trait à des perfectionnements apportés aux collecteurs moulés du type "tambour" pour machines électriques tournantes. On contact des collecteurs de ce genre qui comprennent généralement des lames métalliques de section trapézoidale assemblées côte à côte dans une configuration cylindrique autour d'un axe centraL. La section trapézoidale permet de disposer des lamelles à base de mica entre chaque paire de lames métalliques en vue d'assurer leur isolation. Les lames métalliques et les lamelles isolantes sont ensuite montées dans un cylindre de référence ayant un alésage égal au diamètre de la piste du collecteur à réaliser. Une ou plusieurs bagues de renforcement, réalisées dans une matière métallique, sont logées et centrées dans des encoches ménagées à la base des lames métalliques et des lamelles isolantes, afin de mieux supporter les sollicitations dues à la force centrifuge. Ensuite, l'ensemble des éléments composant le collecteur est soli darisé par l'injection d'une résine thermodurcissable qui permet en plus d'isoler les bagues de renforcement des lames métalliques. En outre, la piste du collecteur doit être uniquement composée de lames métalliques sur lesquelles viennent en contact les balais appartenant à la partie fixe du moteur. Cette piste peut être réalisée soit par l'usinage des lamelles isolantes pour les décaler par rapport aux lames métalliques, soit par l'introduction de languettes métalliques ou composites entre chaque lame métallique et qui sont retirées après l'injection de la résine thermodurcissable pour ne laisser en surface que lesdites lames métalliques. Un tel collecteur comporte certains inconvénients en ce qui concerne les difficultés de centrage des bagues métalliques de renforcement dans les encoches afin d'éviter tout risque de court-circuit. De même, l'emploi de languettes métalliques ne permet pas de contrôler l'isolation électrique du collecteur entraînant des rebuts et des pertes financières plus importantes. C'est à ces inconvénients qu'entend plus spécialement remédier la présente invention. L'invention a pour but d'assurer un isolement du type "air" entre les lames métalliques, étant donné que les lames isolantes sont en retrait par rapport à ces dernières. Le collecteur suivant l'invention se caractérise en ce qu'il comprend au moins une bague de renforcement en matière composite isolante venant en contact avec le fond des encoches ménagées dans la partie inférieure des lames métalliques et des lamelles isolantes, de sorte que ces dernières soient convenablement positionnées les unes par rapport aux autres. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Fig. 1 est une vue en perspective d'une lame métallique suivant l'invention. Fig. 2 est une vue de côté d'une lame métallique pourvue de ses bagues de renforcement. Fig. 3 est une vue en perspective d'une lamelle isolante connue en soi. Fig. 4 est une vue de côté montrant la mise en place de la lamelle isolante sur les bagues de renforcement. Fig. 5 est une coupe longitudinale partielle du collecteur suivant l'invention. Fig. 6 est une coupe suivant VI-VI (fig. 5). On y a représenté en V-V le plan de coupe de fig. 5. Fig. 7 et 8 sont des coupes longitudinales illustrant des variantes de mise en place des bagues de renforcement. On a représenté en fig. 1 et 2 une lame métallique 1 de section trapézoidale formant avec d'autres la partie électrique d'un collecteur 2 illustré en fig. 5. La lame métallique 1 comprend un corps central la rectangulaire s'étendant dans la direction axiale du collecteur 2. La partie supérieure du corps la comporte à l'une de ses extrémités une ailette lb de forme variable, mais pourvue généralement d'une fente radiale lc permettant le raccordement électrique de la lame métallique 1 au bobinage du rotor du moteur électrique. Il est prévu entre l'ailette lb et l'extrémité opposée une surface plane id constituant un segment de la piste du collecteur 2 que l'on décrira mieux plus loin. Des encoches le et If sont pratiquées dans la partie inférieure du corps la de la lame métallique 1. La configuration variable (fig. 7 et 8) de chacune des encoches le et if permet le logement d'au moins une bague de renforcement 3 réalisée en une matière composite isolante ainsi que l'ancrage de la lame métallique 1 au moment de la fabrication du collecteur 2. On utilise préférablement deux bagues de renforcement 3 qui se logent dans les encoches le et If, de manière à venir en contact avec le fond 1g desdites encoches pour réaliser d'une part le position nement radial et longitudinal des lames métalliques 1 et d'autre part une meilleure tenue mécanique aux contraintes dues à la force centrifuge. On a montré en fig. 3 et 4 une lamelle isolante 4 réalisée généra Liement à partir de mica, de gomme laque ou d'époxy et venant se loger dans les interstices laissés entre les lames métalliques 1. La lamelle isolante 4 comprend un corps central 4a s'étendant dans une direction axiale et ayant une forme semblable à celle des lames métalliques 1. La partie supérieure du corps 4a de la lamelle isolante 4 comporte à l'une de ses extrémités une ailette 4b de hauteur égale à celle de la lame métallique 1, tandis qu'une surface plane 4c est prévue entre l'ailette 4b et l'extrémité opposée. Des encoches 4d et 4e sont ménagées dans la partie inférieure du corps 4a de la lamelle isolante 4. La forme particulière de chacune des encoches 4d et 4e permet un encliquetage des lamelles isolantes 4 sur les bagues de renforcement 3, de manière à positionner d'une part radialement les lamelles isolantes 4 et d'autre part longitudinalement les bagues 3. On a illustré en fig. 5 et 6 un collecteur 2 comportant un moyeu central 5 sur lequel sont montées les lames métalliques 1, les lamelles isolantes 4 et les bagues de renforcement 3, de telle sorte que les surfaces planes 4c des lamelles isolantes 4 soient décalées radialement vers le centre par rapport aux surfaces planes lb des lames métalliques 1, réalisant ainsi l'isolation par "air" entre lesdites lames métalliques. Le collecteur 2 est solidarisé au moyen d'une résine thermodurcissable isolante 7 qui est injectée dans tous les espaces laissés libres entre les encoches le, if ; 4d, 4e des lames métalliques 1 et des lamelles isolantes 4 et le moyeu central 5. A cet effet, les éLéments constituant le collecteur 2 sont maintenus en position au moyen soit d'un cylindre non représenté dont l'alésage est égal au diamètre de la piste du collecteur 2, obtenue par les surfaces planes id des lames métalliques 1, soit par un cerclage 6 entourant la collerette 2a du collecteur 2, réalisée par les différentes ailettes lb et 4b des lames métalliques 1 et des lamelles isolantes 4. Après polymérisation, on élimine le cylindre non représenté ou le cerclage 6, pour obtenir un collecteur 2 dont la piste 2b est constituée directement par des surfaces planes id des lames métalliques i, permettant ainsi aux balais en graphite de la machine électrique tournante de frotter sur la piste 2b lorsque le collecteur 2 est en rotation et sans aucune retouche ultérieure. On a représenté en fig. 7 et 8 des variantes du collecteur 2 comprenant des lames métalliques 1 dont les encoches le et if peuvent être par exemple en queue d'arronde, tandis que les bagues de renforcement 3 sont d'un nombre supérieur à deux lorsque la longueur desdites lames métalliques 1 l'exige. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement Le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier, les bagues 3 pourraient être réalisées en une matière métallique dont la surface extérieure serait recouverte d'une couche isolante. R E V E N D I C A T I O N S R~E~U~E~N~o~I~C~A~L~I,o,N,S 1. Collecteur moulé du type "tambour" pour machines électriques tournantes, comprenant des lames métalliques (1) et des lamelles isolantes (4) qui sont pourvues de plusieurs encoches (le, if ; 4d, 4e) dans chacune desquelles se loge une ou plusieurs bagues de renforcement (3) en métal, de manière que l'ensemble soit solidarisé par l'injection d'une résine thermodurcissable (7) permettant d'isoler les lames métalliques de la bague de renforcement, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bague de renforcement (3) en matière composite isolante venant en contact avec le fond des encoches (le, 1f ; 4d, 4e) ménagées dans la partie inférieure des lames métalliques (1) et des lamelles isolantes (4) de sorte que ces dernières soient convenablement positionnées les unes par rapport aux autres. 2. Collecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les lames métalliques (1) et les lamelles isolantes (4) sont positionnées radialement et longitudinalement par rapport aux bagues de renforcement (3). 3. Collecteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces planes (4c) des lamelles isolantes (4) sont décalées radialement vers le centre par rapport à la surface plane (id) des lames métalliques (1). 4. Collecteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le décalage entre les surfaces planes (1d et 4c) des lames métalliques (1) et des lamelles isolantes (4) permet de réaliser directement la piste (2b) du collecteur (2) sans retouches ultérieures. 5. Collecteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les encoches (le, if ; 4d, 4e) ménagées dans les lames métalliques (1) et les lamelles isolantes (4) permettent un positionnement longitudinal des bagues de renforcement (3). 6. Collecteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les bagues de renforcement (3) peuvent être réalisées en une matière métallique dont la surface extérieure est recouverte d'une couche isolante. 7. Collecteur suivant L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on obtient un isolement "air" entre les lames métalliques (1) et les lames isolantes (4), de sorte que cet isolement peut s'étendre sur toute la longueur de la partie (id) desdites lames métalliques.