Brevet FR2679395A1 — publié le 19930122

L'invention concerne la fabrication, le montage et l'entretien de stators longs pour moteurs linéaires, destinés en particulier à des systèmes de transport Les stators longs sont consitués de paquets statoriques (empilages de tôles statoriques) et de bobinages qui, par application d'une tension alternative ou triphasée, génèrent les champs magnétiques progres- sifs pour la propulsion de l'armature mobile Des stators longs connus sont fabriqués directement dans les supports correspondants du dispositif de propulsion en ce sens que l'on monte d'abord les paquets statoriques sur la voie et on met ensuite en place, par enfoncement, les câbles formant les bobinages, lesquels sont scellés au moyen d'une résine synthétique afin d'établir et de préserver la relation exacte requise entre la voie et le stator long et afin d'établir une protection contre les intempéries En raison de la précision nécessaire, ce montage est difficile, prend beaucoup de temps et est onéreux De plus, s'il se produit des défauts ou des endommagements, les réparations demandent beaucoup de travail et sont coûteuses en raison de l'absence de possibilités de démontage L'invention vise donc à apporter un procédé permettant de fabriquer et de monter de façon économique des stators longs avec l'exactitude requise De plus, en cas de défaut ou d'endommagement, une réparation ou un remplacement doit pouvoir être effectué simplement et rapidement. Selon l'invention, on obtient ces résultats par la fabrication et l'utilisation de stators longs fabriqués selon un procédé qui est caractérisé en ce que on réalise les stators longs en une structure modu- laire composée de sections de stator; on utilise à cet effet un dispositif formant un gaba- rit réglable, permettant, au moyen de boulons de fixation déplaçables et réglables en hauteur, de conférer à chaque section de stator la courbure désirée (rayon de courbure RY) et l'inclinaison ou rampe exacte; on pose sur le gabarit des coffrages dans une dispo- sition polygonale correspondant à la courbure désirée (rayon de courbure RH) de la section de stator et on ferme les joints (A) entre les coffrages; on enfile les paquets statoriques sur les boulons de fixation par des évidements prévus à cet effet; on met les bobinages en place dans les paquets stato- on scelle la section de stator avec un matériau ap- proprié. Selon l'invention, on subdivise le stator long en sections de stator séparées L'élément de base pour la fabrication selon l'invention de ces sections de stator est un gabarit réglable, comportant des boulons de fixation au moyen desquels les différentes orienta- tions désirées de chaque section de stator peuvent être réglées de manière que les paquets statoriques placés 2 N ensuite sur les boulons de fixation confèrent la forme exacte au stator long Pour commencer, on positionne les boulons de fixation selon la courbure désirée RH de la section de stator concerné Ce positionnement s'effectue avantageusement par commande numérique La forme du stator long en fonction de la rampe de la voie, peut également être reproduite par l'orientation en hauteur ou inclinaison des sections de stator, au moyen du positionnement qui est également réalisable de façon avantageuse par commande numérique des faces annu- laires de référence des boulons de fixation entre le gabarit et les coffrages ou les paquets statoriques Les coffrages sont en outre placés sur le gabarit selon une disposition polygonale correspondant grossièrement au tracé de la voie dans le sens de sa courbure (rayon de courbure RH) Les coffrages possèdent des ouvertures par lesquelles font saillie les boulons de fixation Les Joints entre les coffrages sont fermés ensuite Les paquets statoriques possèdent des ouvertures correspon- dantes dans lesquelles s'effectue ultérieurement la fixation aux supports du dispositif de propulsion Par ces ouvertures, les paquets statoriques sont enfilés sur les boulons de fixation, de manière qu'ils reposent sur les coffrages et que leur tracé collectif corresponde au tracé et notamment à la courbure voulue de la section ou des sections de stator Les bobinages sont mis en place ensuite Enfin, chaque section de stator est scellée au moyen d'un matériau approprié et contrôlée Les sections de stator ainsi fabriquées, sont transportées ensuite à leur lieu d'installation, o elles sont saisies au moyen d'électroaimants puis fixées à la voie, de préférence au15 moyen de vis vissées dans des filetages prévus dans les ouvertures des paquets statoriques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un mode de réalisation particuliè- rement préféré mais nullement limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'une section de stator long 11 fabriquée selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale montrant la section de stator 11 au cours de sa f abri- cation sur un gabarit réglable 1; la figure 3 est une vue de dessus du gabarit 1 sur lequel ont été placés les coffrages 3; la figure 4 montre une partie de la figure 3 alors que les paquets statoriques 4 ont déjà été mis en place; la figure 5 est une vue de dessus d'une section de stator long 11; et la figure 6 est une coupe transversale de la voie 10 et d'une section de stator long 11 montée sur cette voie. La figure 1 est une coupe transversale d'une section de stator long 11 fabriquée selon l'invention. On voit sur cette figure un paquet statorique 4 dans lequel est intégrée une cale d'encoche 5 Cette dernière présente deux ouverture cylindriques 50 pourvues de préférence d'un filetage intérieur La cale d'encoche 5 porte deux saillies cylindriques 51 traversant des ouvertures 30 d'un coffrage 3 On voit également le bobinage 6, la masse de scellement 8 et une barre de serrage 40 pour le bobinage. La figure 2 est une coupe transversale de la section de stator 11 montrée par la figure 1 pendant sa fabrication sur un gabarit réglable 1 selon l'invention. Pour la fabrication de la section de stator conformément à l'invention, les boulons de fixation 2 sont position- nés dans le gabarit en fonction du rayon RX désiré de la section de stator 11, de manière que les paquets stato- riques 4, après avoir été enfilés par les perçages cylindriques 50 et posés par les cales d'encoche 5 n O intégrées sur les boulons de fixation 2, confèrent le rayon de courbure R H désiré à la section de stator 11. Au moyen du positionnement en hauteur par commande numérique des faces annulaires de référence 21 des boulons de fixation 2 portés par le gabarit 1, faces sur lesquelles viennent s'appuyer les saillies cylindriques 51 des cales d'encoche 5 intégrées, on peut conférer l'inclinaison (rampe) nécessaire à la section de stator 11 Après le positionnement des boulons de fixation 2 dans le plan du gabarit 1 et dans le sens de la hauteur, on met en place les coffrages 3 sur ce gabarit, dans une disposition correspondant grosso modo à la courbure désirée (rayon de courbure RH) Les coffrages 3 pré- sentent des ouvertures 30 par lesquelles passent à présent des boulons de fixation 2 Les joints A entre35 les différents coffrages 3 sont fermés ensuite (figure 3) Les paquets statoriques 4 reposent en outre par les bords des ouvertures cylindriques 50 des cales d'encoche intégrées sur les faces de référence 21 des boulons 2. Il est avantageux d'insérer une bague d'étanchéité 52 en matière plastique entre chaque saillie 51 et le bord de l'ouverture 30 correspondante d'un coffrage 3 Le bobinage 6 est ensuite mis en place autour des paquets statoriques 4 Enfin, toute la section de stator 11 est scellée, de préférence par une résine de coulée de polyuréthanne à deux composants D'autres matériaux sont n O utilisables aussi, comme par exemple des matériaux de scellement durcissants/porteurs. La figure 3 est une vue de dessus d'un gabarit réglable 11 sur lequel trois coffrages 3 ont été posés sur une totalité de 36 boulons de fixation 2 Les coffrages 3 sont fabriqués de préférence en matière plastique armée aux fibres de verre et possèdent une étendue longitudinale droite Pour que la courbure suivant le rayon % puisse être décrite aussi exactement que possible, les coffrages sont mutuellement décalés 2 ^ angulairement; il convient de fermer les intervalles ainsi créés entre les coffrages avant les opérations consécutives Le gabarit réglable 1 représenté mesure 0,7 x 7 m par exemple. La figure 4 montre, en plan, une partie du gabarit réglable 1, sur laquelle se trouve un coffrage 3 Un paquet statorique 4 a été posé chaque fois sur quatre boulons de fixation 2 Les paquets statoriques sont également angulairement décalés entre eux, suivant une disposition polygonale, afin que la courbure suivant le rayon R soit décrite aussi exactement que possible. La figure 5 est la vue de dessus d'une section de stator long 11 finie, comprenant trois coffrages 3 et neuf paquets statoriques 4 Le bobinage 6 na pas été représenté pour plus de clarté. La figure 6 montre enfin la section droite d'une section de stator long 11 fixée à une voie 10 On voit que la fixation est réalisée au moyen de vis 9 vissées dans les cales d'encoche 5 La voie 10 a été usinée préalablement de manière que les saillies cylin- driques 51 des cales d'encoche 5 pénètrent partiellement dans des chambrages du support de voie Il est avanta- geux que les supports de voie soient usinés dès leur fabrication industrielle au moyen de machines à commande numérique, lesquelles reçoivent les mêmes données que les machines à commande numérique utilisées selon un mode de mise en oeuvre avantageux pour le positionne- ment des boulons de fixation 2 On obtient ainsi des sections de stator 11 dont la forme est adaptée de façon optimale à la voie 10 Les sections de stator 11 sont avantageusement saisies, pour la pose sur la voie, à l'aide d'électroaimants En principe, il est possible aussi d'utiliser d'autres modes de fixation, mais une fixation au moyen de vis permet le remplacement le plus simple des sections de stator Après la pose mécanique, les sections de stator sont branchées électriquement. Le mode de fabrication qui vient d'être décrit, permet d'obtenir un niveau de qualité supérieur à celui réalisable dans des unités d'assemblage instal- lées sur le terrain Les travaux sont simplifiés et deviennent de ce fait également moins coûteux En cas de défauts électriques ou d'endommagements mécaniques, les différentes sections du stator long sont faciles à remplacer. REVENDI CATIONS 1 Procédé pour fabriquer des stators longs de moteurs linéaires, constitués de paquets statoriques et de bobinages, caractérisé en ce que on réalise les stators longs en une structure mo- dulaire composée de sections de stator ( 11); on utilise à cet effet un dispositif formant un gaba- rit réglable ( 1), permettant, au moyen de boulons de fixation ( 2) déplaçables et réglables en hauteur, de conférer à chaque section de stator ( 11) la courbure désirée (rayon de courbure RH) et l'inclinaison ou rampe exacte; on pose sur le gabarit ( 1) des coffrages ( 3) dans une disposition polygonale correspondant à la courbure désirée (rayon de courbure RH) de la section de stator ( 11) et on ferme les joints (A) entre les coffrages ( 3); on enfile les paquets statoriques ( 4) sur les boulons de fixation ( 2) par des évidements prévus à cet effet; on met les bobinages ( 6) en place dans les paquets statoriques ( 4); et on scelle la section de stator ( 11) avec un matériau ( 8) approprié. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on intègre des cales d'encoche ( 5) dans les paquets statoriques ( 4), par lesquelles les paquets statoriques sont posés pendant la fabrication sur les boulons de fixation ( 2). 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que l'on forme des filetages dans les évidements des paquets statoriques ( 4), évidements qui sont constitués notamment par des ouvertures ( 50) prévues dans les cales d'encoche ( 5). 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on fixe les sections de stator ( 11) au moyen de vis ( 9) aux supports de la voie ( 10). 5 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les coffrages ( 3) sont réalisés d'une matière plastique armée aux fibres de verre.