Brevet FR2978629A1 — publié le 20130201

La présente invention concerne les machines électriques tournantes et plus parti,culièrement les boîtiers prévus sur celles-ci pour recevoir par, exemple des connexions électriques de la machine et/ou des modules électroniques tels que par exemple un régulateur de tension. L'invention concerne plus particulièrement un boîtier dont la forme épouse le carter de la machine, étant fixé sur celui-ci, en partie supérieure, un tel boîtier étant encore désigné par l'expression « boîte à bornes ». Le brevet US 5 192 888 divulgue une boîte à bornes comportant deux parties qui s'assemblent avec interposition d'un joint d'étanchéité. Des ouvertures sont prévues 10 pour l'arrivée de conducteurs électriques. Le brevet US 6 002 083 divulgue un autre agencement de boîte à bornes comportant deux demi-coquilles qui s'assemblent selon un plan d'assemblage sensiblement oblique. La demande canadienne CA 85 33 79, le brevet français FR 1 092 897, la 15 demande de brevet français FR 2 778 796, la demande britannique GB 2 340 673, les demandes japonaises JP 05-083899 et IP 57 025 133 et le brevet US 5 769 659 décrivent d'autres exemples de boîtes à bornes. Le brevet US 5 637 829 divulgue un boîtier dont une paroi présente des lignes de fragilisation de façon .à être découpée plus facilement pour former une ouverture de la 20 taille adaptée au passage d'un câble. La quasi-totalité des boîtes à bornes d'alternateurs industriels sont construites par un assemblage de multiples panneaux métalliques. La confection et l'assemblage de ces panneaux métalliques sont fastidieux et nécessitent la mise en oeuvre d'une grande quantité d'éléments de visserie. 25 Lorsque la machine électrique est un alternateur qui est associé à un moteur thermique d'entraînement, pour former un groupe électrogène, une armoire de contrôle est généralement prévue. L'armoire électrique est disposée de façon différente selon les constructeurs, par exemple au-dessus de l'alternateur, sur le ou les côtés ou sur l'arrière. Quelle que soit 30 la position de l'armoire retenue, l'accès à l'intérieur de la boîte à bornes pour effectuer par exemple les réglages d'un régulateur de tension qui y est présent, doit être possible avec un maximum de facilité. Or, la présence de l'armoire de contrôle peut gêner l'accessibilité au boîtier lorsqu'une intervention est nécessaire sur la machine. L'invention vise à rendre plus facile une intervention sur la machine, de façon à offrir une plus grande diversité d'implantations possibles de l'armoire de contrôle 5 relativement à la machine. L'invention vise également à simplifier la réalisation de la boîte à bornes. L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, une machine électrique tournante comportant un carter et un boîtier rapporté sur ce carter, en épousant de préférence la forme, le boîtier comportant deux demi-coquilles assemblées l'une à 10 l'autre et au carter par des vis horizontales, l'une au moins des demi-coquilles comportant sur sa face supérieure une trappe d'accès, fixée sur la demi-coquille à l'aide de vis verticales. Le terme « face supérieure » se réfère à une orientation de la machine dans laquelle celle-ci est observée avec le boîtier situé sur le dessus, l'axe de rotation étant 15 horizontal et dirigé vers l'observateur. Grâce à l'invention, il est possible d'accéder au contenu du boîtier soit par le dessus, en enlevant la trappe d'accès sans démonter les demi-coquilles, soit par le côté, en désassemblant les demi-coquilles sans enlever la trappe, ce qui facilite grandement la maintenance de la machine et l'accessibilité par exemple à un régulateur de tension sur 20 lequel on souhaite effectuer des réglages alors que la machine est déjà en place sur le châssis du groupe électrogène et que son accessibilité s'en trouve contrariée par l'armoire de contrôle. Il est à Doter que le boîtier peut être réalisé de façon à être entièrement réversible pour permettre un accès à droite ou à gauche, et que deux demi-coquilles 25 identiques peuvent être associées pour former un boîtier sans trappe, ou un boîtier à deux trappes. Dans cette dernière version, l'une des trappes peut être aménagée pour. servir de sortie de câbles par le dessus, par exemple. Les deux demi-coquilles peuvent être de forme identique, abstraction faite de la trappe. Chaque demi-coquille peut être de forme générale symétrique par rapport à un plan médian perpendiculaire à l'axe de rotation de la machine. 30 Le cas échéant, la demi-coquille peut présenter des reliefs servant à l'interface avec l'autre demi-coquille qui ne présentent pas cette symétrie au sein de la demi-coquille mais qui existent de façon symétrique sur l'autre demi-coquille, par rapport audit plan de symétrie, quand les deux demi-coquilles sont assemblées entre elles. Chaque demi-coquille peut comporter deux montants délimités par un bord circulaire adapté à épouser la forme du carter de la machine. Ainsi, les deux demi-coquilles peuvent présenter des bords de même contour, venant en appui contre le carter de la machine. De préférence, la trappe obture une ouverture qui s'étend au moins sur une zone supérieure et sur une zone latérale de la demi-coquille, La fixation des deux demi-coquilles entre elles et de la trappe sur la demi- coquille correspondante s'effectue par des systèmes vis/écrous dans lesquels les vis sont de préférence montées de façon imperdable sur la demi-coquille correspondante. Les demi-coquilles peuvent être réalisées avec des gorges permettant le passage d'un outil de serrage de ces vis, La présence de ces gorges peut contribuer rigidifier les demi-coquilles, et à permettre à la boîte à bornes de résister à des contraintes mécaniques accidentelles, malgré une réalisation en matière thermoplastique de la boîte à bornes. L'interface entre les deux demi-coquilles peut s'étendre sensiblement selon un plan vertical contenant l'axe de rotation de la machine. La trappe comporte de préférence des crochets venus de moulage avec celle-ci, s'accrochant sur des reliefs correspondants de la demi-coquille, et comportant des passages pour les vis de fixation verticales. Les crochets peuvent être disposés sur des côtés opposés de la trappe, et peuvent venir se loger dans le fond de gorges réalisées sur la deffiiscoquille. La trappe peut comporter des parois venant en recouvrement de parois de la demi-coquille, bordant l'ouverture libérée par la trappe quand celle-ci est enlevée. L'invention a encore pour objet un groupe électrogène comportant une machine électrique telle que définie ci-dessus, accouplée à un moteur thermique, et une armoire de contrôle disposée en regard du boîtier. En variante, l'armoire est disposée sur le côté du boîtier, de telle sorte que l'accès au contenu du boîtier s'effectue en enlevant la trappe tout en laissant la demi-30 coquille en place. L'armoire peut être disposée au-dessus du boîtier, de telle sorte que l'accès au contenu du boîtier s'effectue en enlevant l'ensemble demi-coquille et trappe. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente de façon schématique, en perspective, un exemple de 5 machine électrique équipée d'un boîtier selon l'invention, illustrant le démontage de la trappe, - la figure -2 est une vue analogue à la figure 1, d'une variante d'implantation de l'armoire de contrôle, illustrant le démontage des demi-coquilles, la figure 3 représente, en coupe transversale, la demi-coquille dépourvue 10 de trappe, la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 de la demi-coquille avec trappe, - la figure 5 est une vue en perspective de la demi-coquille trappe enlevée, la figure 6 représente, en vue de côté, la demi-coquille de la figure 5, 15 les figures 7 et 8 représentent, en perspective, la trappe isolément, la figure 9 représente un détail de réalisation d'un crochet de la trappe, la figure 10 est une vue de dessus de la trappe, et la figure Il est une coupe longitudinale de la trappe. La machine électrique 1 représentée sur les figures est un alternateur destiné à 20 être entraîné en rotation par un moteur thermique, non représenté. L'assemblage de l'alternateur et du moteur thermique se fait par une bride 2. L'alternateur n'a été que partiellement représenté et l'on voit seulement le carter 6 de la machine, de forme généralement cylindrique de révolution. La machine 1 est supportée par un châssis 3 dont est solidaire une armoire de 25 contrôle 4, laquelle selon les fabricants de groupes électrogènes est par exemple positionnée sur le côté de la machine 1 comme illustré à la figure 1 ou sur le dessus de celle-ci, comme illustré à la figure 2. Une boîte à bornes 5 selon l'invention est prévue sur le dessus du carter 6 de la machine, pour loger par exemple, comme illustré, un régulateur de tension électronique 8. 30 Cette boîte à bornes 5 comporte deux demi-coquilles 10 et 11, dont l'une est munie d'une trappe amovible 12. En variante, la boîte à bornes 5 comporte deux demi-coquilles 1 1 identiques, chacune munie de la trappe correspondante 12. Les deux demi-coquilles 1O et 11 sont réalisées de préférence en matière thermoplastique, par exemple en polypropylène, de préférence comportant une charge minérale, par exemple plus de 15 % en masse de tale, notamment 20 %, et peuvent être initialement dépourvues de passages de câble ouverts. Chaque demi-coquille 10 ou 11 comporte une paroi supérieure 15, pourvue de gorges longitudinales 16, qui sont dans l'exemple considéré orientées transversalement à Faxe de rotation de la machine et qui permettent d'y engager un outil de vissage pour effectuer une fixation d'une demi-coquille sur l'autre, à l'aide de vis 60 représentées schématiquement à la figure 2, engagées à travers des passages 18 prévus à cet effet. L'assemblage des demi-coquilles 10 et 11 se fait par des systèmes vis/écrou, les écrous 19 étant apparents sur la figure 6, étant immobilisés en rotation et en translation dans des logements adaptés, à l'extrémité des gorges 16. Les gorges 16 évitent d'avoir des vis ou écrous en saillie, et facilite l'engagement d'un outil de vissage. Dans l'exemple considéré, chaque demi-coquille 10 ou 11 comporte deux gorges 16 sur sa paroi supérieure 15. La paroi supérieure 15 peut être légèrement iné inée par rapport à un plan horizontal. De la sorte, il est possible de favoriser le démoulage de la demi-coquille et d'éviter la stagnation de liquide, notamment d'eau, sur la partie supérieure de la demi-coquille. Chaque demi-coquille comporte des pasSages 20 et 21 pour des vis horizontales 61 de fixation sur le carter de la machine, dont l'une d'entré elles est représentée schématiquement à la figure 2. Les fixations des demi-coquilles 10 et Il entre elles et sur le carter de la machine sont ainsi faites par des vis 60 et 61 dont les axes sont exclusivement horizontaux, 25 dans une direction normale à l'axe de rotation de la machine. Chaque demi-coquille 1O ou 11 est réalisée avec des montants transversaux 21, se raccordant à la paroi supérieure 15, ces montants 21 étant délimités inférieurement par un bord circulaire 22 qui épouse la forme cylindrique du carter 6. Les montants 21 sont reliés entre eux par un montant latéral 70. 30 La demi-coquille 11, qui porte la trappe 12, présente une ouverture 30 qui est obturée par la trappe 12, lorsque celle-ci est fixée sur la demi-coquille 11. L'ouverture 30 s'étend sur une zone supérieure et sur une zone latérale de la demi-coquille 11 La trappe 12 présente une forme coudée, avec un arrondi qui épouse celui de la demi-coquille Il à la jonction de la paroi supérieure 15 et du montant latéral 70. La trappe 12 est fixée sur sa demi-coquille II par des crochets 35 et des vis 65 dont les axes sont exclusivement verticaux dans une direction normale à l'axe de rotation de la machine, ces vis 65 étant représentées schématiquement à la figure 1. Les crochets 35 sont réalisés en partie inférieure de la trappe 12, sur les côtés opposés de celle-ci, et comportent chacun une dent 36 dirigée dans la direction opposée à 10 la trappe 12, agencée pour s'engager dans une fente correspondante 37 de la demi-coquillé 11, cette fente 37 étant réalisée à la base de la gorge 16 associée. Chaque crochet 35 vient ainsi se loger, quand la trappe 12 est en place, dans un logement 38 formé à la base de la gorge correspondante 16, entre une paroi 40 définissant le fond de la gorge 16 et une paroi en regard 41, traversée par la fente 37. La coopération 15 entre les dents 36 et les fentes 37 s'oppose à un déplacement vertical de la trappe 12. Cette dernière est fixée sur la demi-coquille 11, en partie supérieure, par les vis 65 engagées dans des passages 43 de la trappe 12. La trappe 12 peut comporter, à son extrémité opposée aux crochets 35, comme visible notamment sur la figure 11, un rebord surélevé 50, destiné à en faciliter le 20 soulèvement. La trappe 12 comporte des montants latéraux 52 qui viennent en recouvrement, par l'extérieur, d'une paroi 54 bordant longitudinalement les gorges 16 du côté de l'ouverture 30, ce qui garantit l'étanchéité vis-à-vis des projections de liquides éventuelles. Pour fixer la trappe 12, les dents 36 sont engagées dans les fentes 37 puis la 25 trappe 12 est basculée vers le bas et les vis de fixation 65 sont engagées dans les ouvertures 43, pour coopérer avec des écrous en attente dans des logements 53 de la demi-coquille 11. Pour retirer la trappe 12, comme illustré à la figure 1, les vis 65 engagées dans les ouvertures 43 sont enlevées, puis la trappe 12 est basculée vers le haut et les crochets 35 sont dégagés des fentes 37. 30 L'accès au contenu de la boite à bornes 5 peut ainsi se faire soit : - par le coté en déposant les vis de fixation latérales 60 et 61 et en translatant l'ensemble demi-coquille plus trappe sur le côté de la machine, - par le dessus en déposant les vis de fixation verticales 65 de la trappe, puis après un léger pivotement de cette dernière pour désengager les crochets 35, en effectuant une translation verticale. L'invention n'est pas limitée à un alternateur et la machine électrique est en 5 variante un moteur, L'expression « comportant un » doit se comprendre comme étant synonyme de « comportant au moins un ».