Brevet FR2729514A1 — publié le 19960719

L'invention concerne une machine électrique tournante munie de moyens perfectionnés d'assemblage et d'étanchéité. L'invention concerne plus particulièrement une machine électrique tournante du type comportant une culasse tubulaire qui supporte un stator, un palier formant couvercle qui supporte à rotation l'arbre d'un rotor et qui ferme de manière étanche la culasse à l'une de ses extrémités axiales et une plaque porte-balais agencée en regard de la face interne du palier. Il est connu de monter la plaque porte-balais sur le palier à l'intérieur de l'espace délimité par la culasse et le palier. Pour un bon fonctionnement des éléments d'une machine électrique tournante selon cette conception, il faut d'une part assurer une bonne coaxialité entre le palier et la culasse et d'autre part, par des moyens complémentaires, assurer le centrage de la plaque porte- balais sur le palier. Il est par ailleurs nécessaire de positionner axialement le porte-balais par rapport au palier. Selon une conception connue d'une machine électri- que tournante, il peut être fait appel pour cette fixation à des vis ou des clips. On peut aussi prévoir de maintenir la plaque porte- balais contre une surface de butée de la culasse par des moyens élastiques disposés entre le palier et la plaque porte-balais. Il résulte donc de cette conception une multiplication des moyens mis en oeuvre pour la fixation et le centrage relatif de la culasse, du palier et de la plaque porte-balais. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'une machine électrique tournante qui permet d'obtenir en une seule opération la fixation et le centrage du palier, de la plaque porte- balais et de la culasse ainsi que l'étanchéité de leur assemblage. Dans ce but, l'invention propose une machine électrique tournante du type décrit précéde.mment, caractérisée en ce que la plaque porte-balais est montée serrée entre la face interne du palier et l'extrémité de la culasse, et en ce que la face interne du palier comporte des plots de centrage qui coopèrent avec la surface cylindrique interne de la culasse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les plots du palier sont agencés sur un cercle, sont répartis angulairement de façon régulière et traversent des orifices de centrage de la plaque porte- balais; - il est prévu des moyens d'étanchéité disposés entre le palier et la plaque porte-balais et entre la plaque porte- balais et la culasse; les moyens d'étanchéité sont réunis sous la forme d'une coupelle d'étanchéité unique; - la coupelle présente, en section axiale, une forme de L dont une branche radiale est pincée de manière étanche entre deux surfaces annulaires en vis-à- vis de la plaque porte-balais et du palier et dont l'autre branche s'étend axialement au-delà de la plaque porte-balais, l'extrémité libre de cette branche axiale étant munie d'au moins une lèvre d'étanchéité qui coopère avec la surface cylindrique externe de la culasse; - la plaque porte-balais est montée serrée entre la face annulaire d'extrémité de la culasse et une surface de portée du palier, la surface de portée étant décalée axialement vers l'intérieur de la culasse par rapport à la surface annulaire de contact entre le palier et la branche radiale de la coupelle de manière à limiter le pincement axial de la coupelle; - la branche radiale de la coupelle comporte une gorge circulaire dans sa zone de raccordement avec la branche axiale; - le diamètre externe de la plaque porte-balais est supérieur au diamètre externe de la culasse et le bord périphérique de la plaque porte-balais est en contact avec la face en vis-à-vis de la branche axiale de la coupelle. - la culasse est fermée à son autre extrémité par un deuxième palier et il est prévu des moyens de fixation de type vis-écrou, disposés axialement à l'extérieur de la culasse, qui serrent les deux paliers. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue éclatée des éléments principaux d'une machine électrique tournante selon l'invention dont un est représenté en perspective et deux sont représentés en section axiale; - la figure 2 est une vue en section axiale de l'assemblage des mêmes éléments d'une machine électrique tournante; - la figure 3 est une vue agrandie d'une zone de la figure 2 détaillant la réalisation particulière de la coupelle d'étanchéité selon l'invention. Sur la figure 1, on distingue une culasse 10, une coupelle d'étanchéité 12, une plaque porte-balais 14 et un palier 16 d'une machine électrique tournante conforme aux enseignements de l'invention. La culasse 10 est sensiblement tubulaire, ouverte à ses deux extrémités et elle est prévue pour recevoir un bobinage statorique. Le palier 16 est un élément en forme générale de disque comportant en son centre une douille 18 destinée à recevoir à rotation un arbre d'un rotor (non représenté). Le palier 16 comporte également à sa périphérie une série de trous 20 destinés à recevoir des vis de fixation (non représentées). Le palier 16 comporte par ailleurs sur sa face interne 22, tournée vers la culasse, une série de plots de centrage 24 disposés selon un cercle et répartis angulairement de manière uniforme. Les plots 24 sont destinés à être reçus dans des orifices 26 correspondants de la plaque porte-balais 14. Sur les figures 2 et 3 sont représentés les éléments précédents une fois assemblés. Le palier 16, formant couvercle, ferme la culasse à l'une de ses extrémités, la plaque porte-balais 14 étant interposée et montée serrée entre ces deux éléments. Il existe un deuxième palier (non représenté) qui ferme la culasse 10 à son autre extrémité. La fixation de l'ensemble est assurée par des vis non représentées, disposées axialement à l'extérieur de la culasse 10 et qui relient les deux paliers de manière à serrer la culasse 10 et la plaque porte-balais 14. La plaque porte-balais 14 est centrée sur la face extérieure latérale 28 des plots 24 qui traversent la plaque porte-balais 14 par les orifices de profils complémentaires correspondants 26. Le palier 16 est lui-même centré dans la culasse par ses plots 24 qui coopèrent avec la surface cylindrique interne 30 de la culasse. La plaque porte-balais 14 est ainsi serrée entre la surface annulaire d'extrémité 46 de la culasse 10 et une surface annulaire de portée 42 du palier 16 qui prend appui sur une portion en vis-à-vis de la face supérieure 44 de la plaque 14. Afin de réaliser l'étanchéité de l'assemblage il est prévu une coupelle d'étanchéité 12 conforme aux enseignements de l'invention. La coupelle 12 est de forme générale annulaire et présente, en section axiale, une forme en L. Une première branche radiale 33 du L se trouve pincée entre une portion de surface périphérique annulaire 32 de la face supérieure 44 de la plaque porte-balais 14 et une surface annulaire de contact 34 en vis-à-vis de la face interne 22 du palier 16. La deuxième branche 35 du L s'étend axialement, à l'extérieur de l'enceinte délimitée par la culasse 10 et le palier 16, au delà de la plaque porte-balais 14 et comporte à son extrémité libre 36 deux lèvres d'étanchéité 38 agencées sur la face interne 39 et qui prennent appui de manière étanche sur la surface cylindrique externe 40 de la culasse 10. A sa jonction avec la branche axiale 35, la branche radiale 33 présente, dans sa face interne 41 en contact avec la surface 32, une gorge axiale 37 qui permet à la branche axiale 35 de pivoter légèrement dans le sens anti-horaire en considérant la figure 3. La face interne 39 de la branche axiale 35 est par ailleurs en contact radial avec le bord périphérique de la plaque porte-balais 14 dont le diamètre externe est supé- rieur au diamètre externe de la culasse 10. Il est ainsi possible de maîtriser la pression de contact des lèvres d'étanchéité 38 sur la culasse 10. Le pincement de la coupelle 12 entre le palier 16 et la plaque portebalais 14 est lui limité par la disposition relative des surfaces annulaire externe 34 de contact et de portée 42 du palier 16 qui sont décalées axialement. La coupelle 12 est ainsi tenue axialement et assure l'étanchéité complète de l'assemblage. REVENDICATIONS 1. Machine électrique tournante du type comportant une culasse (10) tubulaire qui supporte un stator, un palier (16) formant couvercle qui supporte à rotation l'arbre d'un rotor et qui ferme de manière étanche la culasse (10) à l'une de ses extrémités axiales, et une plaque porte-balais (14) agencée en regard de la face interne (22) du palier (16), caractérisée en ce que la plaque porte-balais (14) est montée serrée entre la face interne (22) du palier (16) et l'extrémité de la culasse (10), et en ce que la face interne (22) du palier (16) comporte des plots (24) de centrage qui coopèrent avec la surface cylindrique interne (30) de la culasse (10). 2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plots (24) du palier (16) sont agencés sur un cercle, sont répartis angulairement de façon régulière et traversent des orifices (26) de centrage de la plaque porte-balais (14). 3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'il est prévu des moyens d'étanchéité disposés entre le palier (16) et la plaque porte-balais (14) et entre la plaque porte- balais (14) et la culasse (10). 4. Machine électrique tournante selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité sous réunis sous la forme d'une coupelle (12) unique. 5. Machine électrique tournante selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coupelle (12) présente en section axiale une forme de L dont une branche radiale (33) est pincée de manière étanche entre deux surfaces annulaires (32, 34) en vis-à-vis de la plaque porte-balais (14) et du palier (16) et dont l'autre branche (35) s'étend axialement au-delà de la plaque porte-balais (14), l'extrémité libre (36) de cette branche axiale (35) étant munie d'au moins une lèvre d'étanchéité (38) qui coopère avec la surface cylindrique externe (40) de la culasse (10). 6. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque porte-balais (14) est montée serrée entre la face annulaire d'extrémité (46) de la culasse (10) et une surface de portée (42) du palier (16), la surface de portée (42) étant décalée axialement vers l'intérieur de la culasse (10) par rapport à la surface annulaire (34) de contact entre le palier (16) et la branche radiale de la coupelle (12) de manière à limiter le pincement axial de la coupelle (12). 7. Machine électrique tournante selon la revendication 6, caractérisée en ce que la branche radiale (33) de la coupelle (12) comporte une gorge circulaire (37) dans sa zone de raccordement avec la branche axiale (35). 8. Machine électrique tournante selon la revendication 7, caractérisée en ce que le diamètre externe de la plaque porte-balais (14) est supérieur au diamètre externe de la culasse (10) et le bord périphérique de la plaque porte-balais (14) est en contact avec la face en vis- à-vis (39) de la branche axiale (35) de la coupelle (12). 9. Machine électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la culasse (10) est fermée à son autre extrémité par un deuxième palier et en ce qu'il est prévu des moyens de fixation de type vis-écrou, disposés axialement à l'exté- rieur de la culasse (10), qui serrent les deux paliers.