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BREVET D'INVENTION.
"Perfectionnements apportés aux moyens pour maintenir en place des empilages d'éléments plats, notamment à ceux pour maintenir dans un bâti de machine électrique, l'empilage de tôles consti- tuant son stator".
L'invention est relative aux moyens pour maintenir en place des empilages d'éléments plats; et elle concerne plus particulièrement (parce que o'est en leur cas que son applioa- tion semble devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclu- sivement parmi lesdits moyens, ceux pour maintenir, dans un bâti de machines électriques, l'empilage de tôle constituant son stator.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, lesdits moyens, qu'ils répondent, mieux que jusqu'à présent, aux desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement;, pour obtenir un bon serrage des empilages du genre en question, à ajouter à ces empllages au moins un élément déformable, à serrer l'en-
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semble constitué par ledit empilage et ledit élément jusque ce que, une déformation non élastique dudit élément étant inter- venue, l'épaisseur dudit ensemble ait été amenée à une valeur bien déterminée, et, enfin, à emprisonner ledit ensemble entre deux butées écartées l'une de l'autre d'une distance substan- tiellement égale à la susdite valeur, donc propres à maintenir ce même ensemble substantiellement dans l'état où, il avait été amené par la susdite opération de serrage.
Elle consiste, mise à part cette disposition prinoipale. en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après notamment: en une seconde disposition, exclusivement relative, semble- t-il , celle-là., aux cas où l'on désire maintenir et centrer, dans un bâti de machine électrique, l'empilage de tales consti- tuant son stator, consistant, ladite disposition, à avoir recour à des agrafes propres à maintenir serré le susdit empilage de tôles et à être engagées de manière telle, d'une part dans ledit empilage et d'autre part, dans le susdit bâti, qu'elles assurent le centrage de ces éléments l'un par rapport à l'autre.
Elle vise plus particulièrement un certain mode dtappli cation, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dis- positions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à ti- tre de produits industriels nouveaux, les empilages du genre en question oomportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations (notamment les moteurs électriques), fixes on mo- biles, comportant application de ces mêmes dispositions.
Et elle pourra,de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du des- sin oi-annexé, lesquels complément et dessin, sont, bien enten- du, donnés surtout à titre d'indication.
La fig, I, de ce dessin, montre, en perspetive, cer- taines parties enlevées et arrachées, le stator d'une machine
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électrique comportant application de l'invention.
La fig.2 montre,, en coupe axiale verticale, le susdite machine.
Les fig.3 et 4, enfin, montrent, respective- ment en coupa axiale, et en vue en bout, une variante d'un détail d'assemblage @e cette même machinée
Selon l'invention, et plus particulièrement se- lon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de maintenir en place un empilage d'éléments plats, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On ajoute tout d'abord, à l'empilage dont on dispose, au moins un élément déformable.
On serre l'ensemble constitué par ledit empilage et ledit élément jusqu'à ce que, une déformation non élastique dudit élément étant intervenue, l'épaisseur dudit ensemble ait été amenée à une valeur bien déterminée.
Enfin, on emprisonne le susdit ensemble entre deux butées écartées l'une de l'autre d'une distance substan- tiellement égale à la susdite valeur, lesdites butées étant ainsi propres à maintenir ce même ensemble substantiellement dans l'état où il avait été amené par la susdite opération de @
A supposer, plus particulièrement, qu'il s'agisse de maintenir serré l'empilage de tôles devant constituer le stator d'une machine électrique, on a recours, par exemple, au mode de réalisation représenta sur le dessin et selon le- quel on procède comme suit.
Ayant tout d'abord constitué l'empilage à serrer en superposant des tôles 1 d'épaisseur substantiellement constan-- te découpées de façon appropriée, en nombre tel que l'épais- seur de l'empilage soit comprise entre deux limites extrêmes fixées à l'avance et différant avantageusement l'une de l'au- tre seulement de l'épaisseur maximum que peut présenter la
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la tôle utilisée (par exemple 0,5 mm), on dispose, aux deux extrémités de cet empilage, deux éléments déformables, par exemple deux rondelles d'acier 2, en forme de couronne circulaire.de dimensions telles qu'elles puissent s'appliquer sur la portion périphérique des tôles extrêmes de l'empilage.
On a donné à ces rondelles un profil tel quelles soient facilement déformables par écrasement, ce pourquoi, par exemple, on leur a fait affecter la forme d'une sorte de goût** tière annulaire 2a à bords plats, lesdits bords étant destinés à s'appliquer contre les tôles extrêmes de l'empilage.
Ayant mis en place les rondelles 2 et leur ayant superposé un dispositif intermédiaire (par exemple une simple plaque de 20mm d'épaisseur environ, présentant des encoches radiales) propre à s'appliquer contre la partie bombée desdi- tes rondelles, tout en laissant dégagées certaines portions de ces éléments (dispositif dont l'utilité apparaîtra ci-après), on exerce.sur les deux dispositifs intermédiaires, en ayant recours, par exemple, à une presse hydraulique, une pres- sion suffisante pour assurer un écrasement tel, des rondelles 2, que les plans tangents aux fonds bombés de ces éléments soient écartés d'une distance bien déterminée, fixée à l'avance, la matière des rondelles et leur section étant choisies telles, ainsi qu'il sera facile à tout technicien de le faire, d'une part, que,
lorsque la'susdite distance est atteinte, les rondelles aient toujours franchi leur limite élastique, quelle que soit l'épaisseur présentée par l'empilage, et, d'autre part, que la pression alors transmise à l'empilage soit suffisante, aussi bien si l'épaisseur de l'em- pilage correspond à l'épaisseur minima admissible, que si elle correspond à l'épaisseur maxima admissible.
On a recours, pour emprisonner l'ensemble ainsi comprimé, (et pour en même temps, centrer et orienter les tôles de cet ensemble, ainsi qu'il sera expliqué plus loin) à un nombre approprié d'agrafes 3 (par exemple six)
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que l'on établit par exemple en tôle d'acier découpée en forme de C, dont la branche verticale correspond à la longueur du stator et dont les branches horizontales sont propres à for- mer butées pour l'ensemble oomprimé, par exemple présentent des faces en regard parallèles entre elles et séparées d'une distan- ce substantiellement égale à la distance séparantaprès pressa- ge/les plans tangents aux fonds bombés des rondelles 2.
Profitant maintenant de l'existence des encoches mé- nagées dans les plaques interposées entre les plateaux de la presse et les rondelles 2, on glisse en place les agrafes 3, ces dernières étant de préférence réparties régulièrement sur le pourtour du stator-,
On relâche alors le pressage, puis on retire le stator de la presse, les agrafes 3 empêchant la pression à laquelle se trouve soumis l'empilage de diminuer par rapport à celle qui lui était appliquée par la presse.
En suite de quoi, quelle que soit l'épaisseur de l'em- pilage à serrer (cette épaisseur variant bien entendu seulement entre deux limites aussi voisines que possible), on conçoit qu'on obtiendra un serrage substantiellement constant de cet empilage entre des butées écartées d'une distance invariable.
Il est évident qu'on eut pu arriver à ce résultat en ayant recours, à la place des rondelles 2, à des systèmes élas- tiques susceptibles de se déformer rien qu'élastiquement, mais il eut alors fallu que ces systèmes élastiques ne voient pas leur effort de compression varier dans une trop forte mesure lorsqu'ils passent de l'état de compression correspondant à l'épaisseur mi- nima de l'empilage à celui correspondant à l'épaisseur maxima où vice-versa.
Pour cela, on conçoit que leur flèche eut dû être considérablement supérieure à la différence entre ces épaisseurs extrêmes et leur encombrement beaucoup plus grand que celui des rondelles 2. grâce, au oontraire, auxdites rondelles auxquelles on fait franchir leur limite élastique, on peut toujours, en raison de
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l'allure de la courbe de déformation à l'écrasement desdites ron- delles (courbe présentant une sorte de palier au-delà de la limite élastique).obtenir sensiblement le même serrage pour toutes les épaisseurs admissibles de l'empilage.
Et ou bien on se contente de s'y prendre ainsi qu'il vient d'être dit, ou bien ,et mieux, on a recours à des dispo- sitions supplémentaires, telle que la suivante, et qui peu- vent, le cas échéant, être utilisées isolément.
Selon ladite disposition, se proposant, par exemple, d'établir un moteur électrique, on procède avantageusement ainsi qu'il va être indiqué.
On établit, pour ledit' moteur, un bâti 4 portant des paliers 5 pour l'arbre 6 du rotor, bâti que l'on munit de sur- faces d'appui pour le stator, lesdites surfaces étant, par construction, faites de révolution autour de l'axe de rotation du rotor.
On munit le stator d'agrafes radiales 3, avantageusement agencées ainsi qu'il vient d'être décrit, lesdites agrafes étant alors solidement fixées au stator.
Ce seul montage centrant et orientant les tôles du stator entre elles,et le découpage précis desdites tôles assurant l'alé- sage requis de l'intérieur du stator,on centre, sur un tour on sem- blable, ledit stator sur l'axe de son alésage.
On amène alors par usinage, l'enveloppe géométrique des tranches périphériques 3b des agrafes 3,à correspondre aussi exacte ment que possible à la forme de l'enveloppe géométrique des sus- dites surfaces d'appui portées par le bâti.
On met, enfin, en place le stator dans le bâti, le cen- trage dudit stator étant assuré par le contact des tranches péri- phériques des agrafes avec les surfaces d'appui dudit bâti.
Un mode de réalisation particulièrement intéressant de la susdite disposition est celui représenté sur le dessin et selon lequel on a recours, pour l'assemblage des tôles du stator, au procédé venant d'être décrit plus haut.
Selon ce mode de réalisation
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on assure, par exemple, la solidarisation des agrafes 3 avec le stator, d'une part en les noyant en partie chacune dans une rai- nure ménagée longitudinalement à la périphérie de l'empilage de tôles (rainure constituée par la juxtaposition d'encoches que l'on prévoit dans les différentes tôles, lorsqu'on les dé- coupe), ce qui assure le centrage et l'orientation desdites tôles, et, d'autre part, en faisant comporter périphériquement aux rondelles 2, en regard des agrafes 3, des sortes de chapes 7,( par exemple obtenues en recourbant les bords d'une languette comportée par lesdites rondelles et en soudant électriquement lesdits bords auxdites rondelles),
chapes que l'on end radia- lement afin qu'elles puissent livrer passage aux agrafes 3, en prévoyant, dans lesdites agrafes, une ouverture circulaire en regard de celle des susdites chapes, et en engageant, dans ces deux ouvertures, une goupille 8, un léger décentrage de l'axe de l'ouverture de l'agrafe par rapport à l'axe de la chape, étant avantageusement prévu, afin que la goupille 8, enfoncée à force, empêche tout déplace- ment radial des agrafes une lois montées sur le stator;
comme il a été expliqué plus haut, ayant effectué un découpage exact des @ôles et réalisé ainsi un alésage précis de l'intérieur du stator, on procède à un centrage aussi parfait que possible dudit stator sur l'axe de l'alésage, et enfin à un usinage tel des tranches périphériques 3b des agrafes, que l'enveloppe géométri- que desdites tranches coïncide avec celle des surfaces d'appui mé- nagées dans le bâti 4, bâti que l'on constitue, lui-même, de préfé- rence, à l'aide de deux demi-coquilles 4a et 4b, établies à la pressa;
on munit avantageusement au moins certaines des agrafes 3, sur leurs tranches radiales libres, d'ergots ou semblables 3a, propres à s'engager dans des encoches correspondantes que l'on a ménagées dans une portion radiale prévue sur chaque susdite demi-coquille, ces ergots et agrafes ayant pour objet d'empêcher la rotation du stator par rapport au bâti lorsque
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ces éléments seront emboîtés l'un-dans l'autre dans la bon- ne position.
et, @nfin, on coiffe le stator,à chacune de ses ex- trémités,des deux demi-coquilles 4a et 4b, en ayant soin d'engager les ergots 3a dans les encoches correspondantes, et on serre l'une contre l'autre les deux susdites demi-co quilles par des boulons 9, à tige longue, munis d'écroua ap- propriés, dont certains enserrent, en même temps le socle 10 - faire comporter au moteur à établir.
On a évidemment, avant de réaliser cet assemblage, monté les différents autres organes du moteur, et, notamment, on a disposé les enroulements inducteurs 11 autour des pales constitués par l'assemblage des dents Ia que l'on a fait comporter aux tôles du stator, on a, avant d'engager les ergots des agrafes dans les encoches des demi-coquilles, engagé sur les paliers 5 de l'une de ces demi-coquilles, l'arbre 6 muni de son rotor 12, lequel arbre, on a, en assemblant l'autre de,ni-coquille, engagé dans les paliers 5 de cette dernière, on a enfermé dans des sortes de boîtiers 13, des roulements à billes 14, avantageusement à triple rattra- page automatique de jeu, pour supporter les susdits paliers 5, on a également prévu des moyens de ventilation, par exemple un ventilateur 15,
monté sur l'arbre de rotation 6, aspirant de l'air par des ouïes appropriées ménagées dans le bâti.
En fin de quoi, on a établi un moteur électrique dont le repérage des tôles entre elles, grâce aux agra- fes engagées dans les rainures longitudinales présentées par l'empilage de tôles, est assuré avec une grande précision:, et dont le centrage du stator est également parfaitement obtenu, en raison de ce qui a été dit plus haut (usinage péri** phérique des agrafes/d'après alésage intérieur du stator) ,le
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repérage angulaire du stator étant assuré par les ergots 3a.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués;; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.