Brevet FR2739989A1 — publié le 19970418

Induit plan modulaire et procédé pour sa fabrication L'invention concerne un induit plan modulaire et un procédé pour sa fabrication, un tel induit étant utilisable en particulier dans des unités planes du type hybride et du type moteur pas à pas pour le positionnement fin. Il est connu dans la technique de réaliser de grands induits plans en une seule pièce. Y sont prévus deux éléments d'entraînement ou plus pour la direction x et deux éléments d'entraînement ou plus pour la direction y. Les grandes unités d'induit plan ont aussi été fabriquées en tant qu'ensembles. Les éléments d'entraînement pour la direction x et les éléments d'entraînement pour la direction y y sont juxtaposés. Il a ainsi par exemple été proposé dans DE-A-2 345 456 de disposer dans un plan deux corps d'entraî- nement prévus pour la direction x et deux pour la direction y, les corps d'entraînement individuels comprenant chacun des corps de bobines disposés en deux rangées. DE-A-16223832 et DE-A-1788154 divulguent une autre configuration d'un induit plan, dans laquelle deux éléments d'entraînement prévus pour la direction x et deux pour la direction y sont également intégrés dans un plan. Dans US-A-3 851 196 est également montrée une unité plane, dans laquelle sont intégrées dans l'induit aussi bien une unité d'entraînement prévue pour la direction x que deux unités d'entraînement prévues pour la direction y. Il en résulte l'inconvénient que pendant toute la phase de fabrica- tion un risque considérable existe, occasionné par l'impor- tance du façonnage. En particulier, la réalisation des rainures fines disposées parallèlement et les rainures fines disposées perpendiculairement à celles-ci exigent la mise en oeuvre d'une grande précision et d'une grande méticulosité car sinon le fonctionnement ne peut être obtenu avec la qualité de précision souhaitée en raison d'une disposition et d'une configuration défectueuses des éléments fonctionnels. Le risque de voir apparaître des défauts vers la fin du façonnage et de la structuration de grands induits croît avec la taille de l'induit. De très grands moyens techniques et technologiques sont donc nécessaires. Le but de l'invention est de fournir un induit plan modulaire et un procédé pour sa fabrication, évitant et écartant les inconvénients de l'état de la technique et dont la construc- tion réduit considérablement le risque pour la réalisation de la structure en filigrane dans des grands induits plans. L'invention a également pour but de fournir un induit plan modulaire et un procédé pour sa fabrication, ayant une construction simple et dans lequel la structuration en filigrane connue comme étant coûteuse, compliquée et risquée, soit remplacé par une structuration mieux maîtrisable, la taille de l'induit pouvant être augmentée à volonté sans que le risque de la fabrication croisse, mais celui-ci étant au contraire maintenu à peu près constant. Ce but est atteint, selon l'invention, en ce qu'un agencement d'ensemble est composé d'une plaque support et de plusieurs composants modulaires, que la plaque support présente un capot ainsi que plusieurs ouvertures traversantes pour recevoir les composants modulaires, que les composants modulaires possèdent un boîtier muni d'une barrette périphé- rique et qu'entre la paroi extérieure du boîtier et la paroi interne de l'ouverture de la plaque ainsi qu'entre la face supérieure de la barrette périphérique et la face inférieure de la plaque support est prévu un intervalle de centrage et de collage qui est garni d'une masse adhésive. Avantageusement, la masse adhésive dans l'intervalle de centrage et de collage est une résine époxyde durcissable chargée. L'invention prévoit également que l'agencement d'ensemble constitue un induit plan modulaire en quatre parties et comporte deux composants modulaires pour l'utilisation dans la direction x et deux composants modulaires pour l'utilisa- tion dans la direction y. Selon une configuration particulière de l'invention, l'agen- cement d'ensemble constitue un induit plan modulaire en huit parties et comporte quatre composants modulaires pour l'utilisation dans la direction x et quatre composants modulaires pour l'utilisation dans la direction y et possède un évidement central dans sa région centrale. L'induit peut aussi par exemple être composé de huit composants modulaires dans la direction x ou de huit dans la direction y. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que l'agencement d'ensemble possède un adaptateur de raccordement et est disposé sur un stator, que le stator possède une structure de stator, la structure de stator constituant une structure en croix, et que le stator possède une bordure périphérique et une boite de raccordement, une ligne plate électro-pneumatique étant prévue entre la boîte de raccorde- ment et l'adaptateur de raccordement. Selon une autre caractéristique, la structure en croix présente un grand nombre de dents de stator, conformées en tours et en pixels, et entourées par des interstices de dents conformés en réseau qui enferment les dents de stator. Selon l'invention, il est avantageusement prévu de réaliser les étapes de procédé suivantes: 1. Les composants modulaires sont introduits dans les ouvertures traversantes de la plaque support. 2. On place la plaque support équipée des composants modulai- res après l'étape 1 sur la structure en croix, de telle sorte que les dents d'induit et interstices de dents d'induit du noyau de fer du composant modulaire se situent au-dessus des dents de stator et des interstices de dents de stator de la structure de stator. 3. On ajuste la plaque support équipée après l'étape 2 de façon à obtenir un centrage des composants modulaires tel qu'illustré à la figure 12, après quoi on met hors service la couche d'air. 4. Les composants modulaires montés sur la structure de stator après l'étape 3 sont scellés par une masse adhésive dans les intervalles de centrage et de collage. 5. Les composants modulaires scellés dans la plaque support après l'étape 4 sont fixés ies uns par rapport aux autres dans les intervalles de centrage et de collage par le durcissement de la masse adhésive. 6. Les agencements d'ensembles maintenant durcis après l'étape 5 sont soulevés du stator par la mise en service de la couche d'air et sont ensuite enlevés. 7. L'agencement d'ensemble résultant des étapes 5 et 6 est ensuite mis en place pour l'utilisation sur des stators de même structure. L'invention sera décrite en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation de principe d'un induit plan modulaire selon l'invention en vue de dessus, - la figure 2 est une représentation de principe d'un induit plan modulaire selon l'invention en vue d'avant et en coupe selon la figure 1, - la figure 3 est une représentation de principe d'un composant modulaire selon l'invention en vue d'avant en coupe, - la figure 4 est une représentation de principe d'un composant modulaire prévu selon l'invention en vue de dessus et en coupe partielle selon la figure 1, - la figure 5 est une représentation de principe d'un composant modulaire prévu selon l'invention en vue de côté en coupe selon la ligne B-B de la figure 3, - la figure 6 est une représentation de principe d'un composant modulaire prévu selon l'invention en vue de côté en coupe selon la ligne A-A de la figure 3, la figure 7 est une représentation de principe d'une variante d'un induit modulaire à quatre composants modulai- res, - la figure 8 est une représentation de principe d'une variante d'un induit plan modulaire à huit composants modulaires et un dégagement central, - la figure 9 est une représentation de principe en coupe partielle d'un induit plan modulaire selon l'invention, dans lequel deux composants modulaires sont disposés l'un derrière l'autre, - la figure 10 représente le détail D de la figure 9, hors courant, - la figure 1i est une représentation de principe en coupe partielle d'un induit plan modulaire selon l'invention, dans lequel deux composants modulaires sont disposés sous courant l'un derrière l'autre, - la figure 12 représente le détail E de la figure 11, sous courant, - la figure 13 représente le détail F de la figure 11, la rainure de coulée étant représentée à échelle agrandie, - la figure 14 représente une vue de dessous d'un composant modulaire prévu selon l'invention, - la figure 15 est une vue d'avant du composant modulaire de la figure 14 en coupe, et - la figure 16 est une vue de côté du composant modulaire de la figure 14 en coupe. La figure 1 montre en vue de dessus une représentation de principe d'un induit plan modulaire selon l'invention. L'agencement d'ensemble 1 comprend une plaque support 2 dans les ouvertures traversantes 5 de laquelle sont reçus des composants modulaires 3. Un capot 4 est placé sur la plaque support 2 et un adaptateur de raccordement 6 est articulé dans la région latérale. Une ligne plate d'énergie électro- pneumatique 7 est amenée de l'adaptateur de raccordement 6 à la boîte de raccordement 8, la boîte de raccordement 8 étant articulée au stator 9. Le stator 9 présente sur sa face supérieure une structure de stator 10 qui est ici une structure en croix 49. La structure de stator 10 est entourée à la figure 1 d'une bordure périphérique 11. La face infé- rieure de l'agencement d'ensemble 1 vient reposer sur la structure en croix supérieure 49 par l'intermédiaire d'un palier d'air qui n'est pas désigné spécialement ici. La figure 2 montre une représentation de principe d'un induit plan modulaire selon la figure 1, en vue d'avant et en coupe. L'agencement d'ensemble 1 se trouve au-delà d'un entrefer 50 sur le stator 9. Le stator 9 comporte une structure de stator qui est ici une structure en croix 49. Le stator 9 est entouré d'une bordure périphérique 11 à laquelle est articu- lée la boîte de raccordement 8. La ligne plate d'énergie électropneumatique 7 est amenée de la boite de raccordement 8 à l'adaptateur de raccordement 6, l'adaptateur de raccorde- ment 6 étant articulé à l'agencement d'ensemble 1. L'agence- ment d'ensemble 1 est formé de la plaque support 2 qui reçoit dans ses ouvertures traversantes 5 des composants modulaires 3. Sur la plaque support 2 est fixé le capot 4 auquel est articulé l'adaptateur de raccordement 6. La figure 3 montre une représentation de principe d'un composant modulaire prévu selon l'invention, en vue d'avant et en coupe. Le composant modulaire 3 possède un boîtier 12 muni d'un rebord périphériaue 13 et présente quatre évide- mernts 14 pour corps de bobine, dans lesquels sont introduits des corps de bobine 15. Entre les corps de bobine 15 est prévue dans la région gauche une barrette non désignée particulièrement du boîtier 12, qui renferme le canal d'air gauche 19. A la région gauche munie de ces corps de bobine 15 se raccorde, dans une région médiane, une barrette plus large du boîtier, la région droite présentant une disposition à peu près symétrique des corps de bobine par rapport à la région gauche. Dans la région droite ont Également été introduits des corps de bobine 15 dans les deux évidements 14 pour corps de bobine. Entre les deux corps de bobine 15 de droite est disposée une barrette non désignée particulièrement du boîtier 12, qui renferme le canal d'air droit 20. La figure 4 montre une représentation de principe du compo- sant modulaire de la figure 3, en vue de dessus et coupe partielle. Le composant modulaire 3 comprend un boîtier 12 muni d'une barrette périphérique 13. Des évidements 14 pour corps de bobine sont prévus dans le boîtier 12, dans lesquels des corps de bobine 15 sont introduits et collés par une masse coulée 33. Dans la partie supérieure de la figure est prévue une amenée d'air 16 qui débouche dans un canal d'air gauche 19 et un canal d'air droit 20. Le canal d'air 19 prévu dans la région gauche 40 présente un bouchon d'obturation 21 et deux buses d'air gauches 18. Le canal d'air droit 20 prévu dans la région droite 41 comporte un bouchon d'obturation 21 et deux buses d'air droites 17. La figure 5 montre une représentation de principe du compo- sant modulaire selon l'invention en vue de côté en coupe selon la ligne B-B de la figure 3. Le composant modulaire 3 présente une barrette périphérique 13, un évidement 14 pour corps de bobine et une arrivée d'air 16. Le corps de bobine est immobilisé dans l'évidement 14 et enrobé par la masse coulée 33. La figure 6 montre une représentation de principe du même composant modulaire en vue de côté en coupe selon la ligne A-A de la figure 3. Le composant modulaire 3 comporte le boîtier 12, une barrette périphérique 13, une arrivée d'air 16 et un canal d'air gauche 19 s'y raccordant, fermé par un bouchon d'obturation 21. Dans la région nférieure du boîtier 12 sont logées deux buses d'air gauches 18 qui sont en relation avec le canal d'air gauche 19. Les buses d'air gauches 18 sont introduites par vissage. La figure 7 montre une représentation de principe d'une variante selon l'invention d'un induit plan modulaire à quatre composants modulaires. L'agencement d'ensemble 1 constitue ici un induit plan modulaire 23 en quatre parties. La plaque support 2 reçoit dans chacune de ses ouvertures traversantes 5 un composant modulaire 3. Entre le composant modulaire 3 et les ouvertures traversantes 5 est prévu un intervalle de centrage et de collage 22. Cet intervalle est quant à lui rempli d'une masse coulée 33 présentant une légère élasticité. La figure 8 montre une représentation de principe d'une variante selon l'invention d'un induit plan modulaire à huit composants modulaires et un dégagement central. Cette fois, l'agencement d'ensemble 1 constitue un induit plan modulaire à huit parties 24 et comporte une plaque support 2, qui présente des ouvertures traversantes 5 ainsi qu'un évidement central 25, les composants modulaires 3 étant reçus dans les ouvertures traversantes 5. La figure 9 montre une représentation de principe d'un induit plan modulaire selon l'invention en coupe partielle, deux composants modulaires étant disposés l'un derrière l'autre. L'agencement d'ensemble 1 se trouve sur le stator 9 muni d'une structure de stator 10. L'agencement d'ensemble 1 est formé ici par la plaque support 2 et les composants modulai- res 3, la plaque support 2 présentant des ouvertures traver- santes 5 dans lesquelles sont reçus les composants modulaires 3. Entre les composants modulaires 3 et les ouvertures traversantes 5 sont prévus des intervalles de centrage et de collage qui sont remplis de masse coulée 33. Les composants modulaires 3 présentent un boîtier 12 dans lequel sont introduits des noyaux de fer 32 munis de bobines 31. Entre les noyaux de fer 32 de gauche et les noyaux de fer 32 de droite est prévu un corps d'écartement 38. Un aimant gauche 34 et un aimant droit 36 sont placés respectivement sur le noyau de fer gauche 32 et sur le noyau de fer droit 32, l'aimant gauche 34 formant le pôle sud après mise en place de la culasse transversale 35. Au milieu du boîtier 12 se trouve une barrette médiane 37. Sur la droite de la barrette médiane se trouve une fois de plus une disposition semblable, telle que décrite ci-dessus en relation avec la figure 9. La figure 10 montre une représentation de principe de l'induit plan modulaire selon l'invention, en coupe partielle selon le détail D de la figure 9, à l'état hors courant. Les lignes de champ traversent le noyau de fer 32. Le noyau de fer 32 est en contact sur la gauche avec la barrette de limitation 39 et le corps d'écartement 38, et est enrobé dans une masse coulée 33. Au centre du noyau de fer 32 se trouve la bobine 31. Dans le stator 9 se trouvent alternativement sur la face supérieure une dent de stator 29 et un interstice de stator 30, l'interstice entre dents de stator étant également rempli de masse coulée 33. Sur la face inférieure du noyau de fer 32 alternent également une dent d'induit 27 et un interstice de dents d'induit 28, les intervalles de dents d'induit 28 étant également remplis de masse coulée 33. La figure 11il montre une représentation de principe d'un induit plan modulaire selon l'invention en coupe partielle, deux composants modulaires étant disposés l'un derrière l'autre à l'état sous courant. Dans la région gauche on distingue le détail E aui est représenté agrandi à la figure 12, ainsi que le détail F qui est représenté agrandi à la figure 13. Sur le stator 9 se trouve l'agencement d'ensemble 1 compre- nant une plaque support 2 et deux composants modulaires 3. Dans chaque composant modulaire 3 sont introduits deux corps de bobine 15, composés chacun de deux noyaux de fer 32 équipés d'une bobine 31. Un aimant gauche 34 et un aimant droit 36, reliés par l'intermédiaire d'une culasse transver- sale 35, sont disposés sur les noyaux de fer 32, de sorte que les deux aimants permanents agissent en tant qu'aimant dit gauche 34 et aimant dit droit 36. Chaque composant modulaire 3 est muni d'une plaque de couverture 26. A la figure 12 est représenté le détail E de la figure 11 à l'état sous courant et agrandi. Le stator 9 présente des dents de stator 29 et des intersti- ces de dents de stator 30 en alternance. Les noyaux de fer 32 maintenus, avec la bobine 31, par les deux barrettes de limitation 39 et le corps d'écartement 38, présentent à la partie supérieure un aimant gauche 34 et un aimant droit 36, qui sont mis en court-circuit mutuel par la culasse transver- sale 35. Dans l'état sous courant représenté, les lignes de champ sont déviées à travers la région gauche 40. Aucune ligne de champ ne passe dans la région droite 41. Au-delà, les dents d'induit 27 du corps de bobine 15 se situent au- dessus des dents de stator 29 du stator 9 et les interstices de dents d'induit 28 au-dessus des interstices de dents de stator 30. La figure 13 montre le détail F de la figure 11, la rainure de coulée étant représentée à échelle agrandie. Sur le stator 9 muni de dents de stator 29 et d'interstices de dents de stator 30 se trouve, au-delà de l'entrefer 50, 11. l'agencement d'ensemble i comportant une plaque support 2 et un composant modulaire 3. Le composant modulaire 3 est reçu dans la plaque support 2 par l'intermédiaire de l'ouverture traversante 5, un intervalle de centrage et de collage 22 étant présent entre le composant modulaire 3 et la plaque support 2. L'intervalle de centrage et de collage 22 est rempli d'une masse adhésive 48 possédant une certaine élasticité. L'intervalle de centrage et de collage 22 est formé par la paroi extérieure 44 du composant modulaire 3 avec la paroi intérieure 46 de l'ouverture traversante 5 de la plaque 2, ainsi qu'entre la face supérieure 45 du composant modulaire 3 et la face inférieure 47 de la plaque support 2. Le composant modulaire 3 possède un boîtier 12 muni de la paroi extérieure 44 ainsi qu'un noyau de fer 32 adjacent à la barrette de limitation 39 et qui reçoit la bobine 21, un enrobage étant réalisé par l'intermédiaire de la masse coulée 33. Le noyau de fer 32 présente des dents d'induit 27 et des interstices de dents d'induit 28 disposés en alternance, qui se trouvent en vis-à-vis des dents de stator 29 et des interstices de dents de stator 30 disposés en alternance. La hauteur 51 de l'entrefer est d'environ 10 à 15 Mm. La figure 14 montre une vue de dessous d'un composant modulaire prévu selon l'invention. Les anneaux de fer 32 comportent des dents d'induit 27 et des interstices de dents d'induit 28. En même temps sont prévues des buses d'air gauches 18 et des buses d'air droites 19. La bordure périphé- rique 11 comporte une barrette périphérique 13. La figure 15 représente une vue d'avant du composant modu- laire de la figure 14, en coupe. Le composant modulaire 3, en tant que constituant de l'agencement d'ensemble 1, présente sur sa bordure périphérique 11 une barrette périphérique 13, i2 et les noyaux de fer 32 présentent des dents d'induit 27 et des interstices de dents d'induit 28 disposés en alternance. La figure 16 représente une vue de côté du composant modu- laire de la figure 14, en coupe. La bordure périphérique 11 présente une barrette périphérique 13, avec des dents d'induit 27 et des interstices de dents d'induit 28 et des noyaux de fer structurés 32. Revendications 1. Induit plan modulaire, caractérisé en ce qu'un agencement d'ensemble (1) est composé d'une plaque support (2) et de plusieurs composants modulaires (3), que la plaque support (2) présente un capot (4) ainsi que plusieurs ouvertures traversantes (5) pour recevoir les composants modulaires (3), que les composants modulaires (3) possèdent un boîtier (12) muni d'une barrette périphérique (13) et qu'entre la paroi extérieure (44) du boîtier (12) et la paroi interne (46) de l'ouverture de la plaque ainsi qu'entre la face supérieure (45) de la barrette périphérique (13) et la face inférieure (47) de la plaque support (2) est prévu un intervalle de centrage et de collage (22) qui est garni d'une masse adhésive (48). 2. Induit plan modulaire selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la masse adhésive (48) dans l'intervalle de centrage et de collage (22) est une résine époxyde durcis- sable chargée. 3. Induit plan modulaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'agencement d'ensemble (1) consti- tue un induit plan modulaire (23) en quatre parties et comporte deux composants modulaires (3) pour l'utilisation dans la direction x et deux composants modulaires (3) pour l'utilisation dans la direction y. 4. Induit plan modulaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'agencement d'ensemble (1) consti- tue un induit plan modulaire (24) en huit parties et comporte quatre composants modulaires (3) pour l'utilisation dans la direction x et quatre composants modulaires (3) pour l'utili- sation dans la direction y, et possède un évidement central (25) dans sa région centrale. 5. Induit plan modulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agencement d'ensemble (1) possède un adaptateur de raccordement (6) et est disposé sur un stator (9), que le stator (9) possède une structure de stator (10), la structure de stator (10) constituant une structure en croix (49), et que le stator (9) possède une bordure périphérique (11) et une boîte de raccordement (8), une ligne plate électro-pneumatique (7) étant prévue entre la boite de raccordement (8) et l'adaptateur de raccordement (6). 6. Induit plan modulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure en croix (49) présente un grand nombre de dents de stator (29), conformées en tours et en pixels, et entourées par des interstices de dents (30) conformés en réseau qui enferment les dents de stator (29). 7. Procédé de fabrication d'un induit plan modulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on intro- duit les composantes modulaires (3) dans les ouvertures (5) de la plaque support (2). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on place la plaque support équipée des composants modulaires sur la structure en croix (49), de telle sorte que les dents d'induit (27) et interstices de dents d'induit (28) du noyau de fer (32) du composant modulaire (3) se situent au-dessus des dents de stator (29) et des interstices de dents de stator (30) de la structure de stator (10). 9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'on ajuste la plaque support équipée de façon à obtenir un centrage des composants modulaires, après quoi on met hors service la couche d'air (5).