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Enveloppe étanche aux fluides pour éléments d'enroulements, plus particulièrement pour machines dynamo-électriques.- La présenteinvention se rapporte de façon générale à l'imperméabilisation. par rapport' aux fluides, d'éléments d'enroulements et plus particulièrement d'éléments d'enroulements de machines dynamo- électriques.
L'invention a pour objet d'obtenir une enveloppe étanche aux fluides pour un élément. d'enroulement.
Linvention a encore pour objet de rendre imperméable aux fluides les éléments d'enroulemente dans les rainures d'un noyau magnétique. tout en maintenant l'espace maximum dans les rainures pour les élément? d'enroulements, ainsi qu'une bonne conductibilité thermique entre les éléments d'enroulements et le noyau magnétique.
Conformément à l'invention, les éléments d'enroulements sont rendue étanches aux fluides dans les rainures d'un noyau magnétique par l'utilisation de manchons métalliques fendus dont la fente est recouverte et fermée par une matière isolante
Ltinvention est décrite ci-après de façon détaillée en réfé- renoe au dessin ci-joint sur le quel :
La fig.1 est une vue en élévation de côté d'un élément d'en- roulement selon l'invention.
La fig.2 est une vue en coupe longitudinale d'un stator d'une machine dynamo-électrique auquel l'invention est appliquée.
La fig.3 est une vue en coupe transversale à échelle agran- die d'une rainure du noyau magnétique et de l'élément d'enroulement.
La tig.4 est une vue partielle, à échelle agrandie, d'une extrémité du manchon métallique, s'étendant au-delà de l'extrémité d'une rainure du noyau magnéti que...
La fig.2 montre l'invention appliquée au stator d'une ma- chine dynamo-électrique, mais il est bien entendu que l'invention s'applique également à l'imperméabilisation, par rapport aux flui- des, d'éléments d'enroulements de tous genres. Sur la fig.2, le stator de la machine dynamo-électrique comprend un noyau magnétique 10, dont les tales feuilletées sont maintenues assemblées par des bagues d'extrémité 11. Le noyau magnétique 10 comporte plusieurs rainures 24 destinées à recevoir les côtés 13 des spires de l'élé- ment, d'enroulement 12. Comme représenté, l'élément d'enroulement com- porte une tête de spire supérieure 14 et une tête de spire inférieu- re 15.
Des conducteurs d'extrémité 16 s'étendent à partir de
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la tête de spire supérieure 14 et sont disposés de :façon à pouvoir être connectés à une source appropriée d'énergie. Les têtes de spires supérieures et inférieures 14 et 16 sont recouvertes de matière isolante, comme indiqué en 25 et 26, respectivement. La matière isclante 25, 26 peut être appliquée sur les têtes des spires par immersion de celles-ci dans une composition appropriée de matière isolante ou par moulage ou par un autre mode d'application de la matière isolante sur les têtes des spires pour rendre celles-ci imperméables aux fluides.
L'élément d'enroulement représenté sur la fig.l est une spire formée d'avance et il est disposé de manière à pouvoir être' monté dans le noyau magnétique après que les têtes de spires ont été convenablement recouvertes de matière isolante, an 25 et 26. Les côtés 13 des spires sont disposés de façon à être rendus étanches aux fluides après qu'ils ont été montés dans les rainures 24 du noyau magnétique.
Avant l'insertion des côtés 13 des spires dans les rainures du noyau magnétique,on monte un manchon métallique fendu 17 dans chacune de ces rainures.Les manchons métalliques fendus sont de préférence faits en une matière non magnétique et ils possèdent une --'épaisseur de paroi relativement faible pour ne pas occuper trop d'espace dans les rainures.Comme représenté sur la fig.3 chaque manchon métallique 17 peut être convenablement isolé de la paroi de la .rainure du noyau magnétique par une matière isolante 27,qui peut constituer une pièce isolante distincte ou qui peut être attachée à la surface extérieure du manchon métallique fendu 17 et peut comporter des matières vitreuses.
La surface intérieure du manchon métallique fendu 17 peut être munie d'une couche de matière isolante appropriée 28,qui peut également être faite en une pièce isolante distincte ou qui peut être attachée à la surface intérieure du manchon métallique et peut comprendre des matières vitreuses. La matière isolante 27 sur la surface extérieure du manchon métallique 17 peut être supprimée; dans ce cas les manchons métalliques fendus 17 viennent mécaniquement. e ontact avec les parois des rainures du noyau de manière à donner une bonne conductibilité thermique.
Comme représenté sur la fig.3,les lèvres ou bords longitudinaux du manchon métallique .fendu,qui constituent une fente destinée à permettre l'insertion.de l'été Tient d'enroulement dans la rainure du noyau, sont munis d'un sabot longitudinal 20 de matière isolante, attaché à ces bords ou lèvres. Des trous 19, rapprochés l'un de l'autre,pèsent être ménagés le long des bords longitudinaux du manchon ; la matière isolante du sabot longitudinal peut passer à travers ces trous pour ancrer mécaniquement le sabot longitudinal fortement aux bords longitudinaux du manchon métallique fendu. Les manchons métalliques sont d'une longueur supérieure à la largeur du noyau magnétique et s'étendent par suite au-delà de celui-ci,et les extrémités saillantes 21 des manchons sont munies de sabots 23 en matière isolante.
Des trous 22 rrochés l'un de l'autre peuvent être ménagés (fig.4) autour de l'extrémité 21 des manchons 17,pour que la matière isolante puisse passer à travers ceux-ci et aider à ancrer fortement les sabots de tête 23 aux extrémités des manchons.
Les manchons .nétalliques peuvent être fabriqués d'avance avec des sabots 20 et-23 sur les lèvres longitudinales et sur les extrémités
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des manchons et la matière isolante de ces sabots peut être atta- chée à ceux-ci, ou bien les sabots peuvent manquer pendant les premiers stades du procédé et être appliqués ensuite lorsque l'intervalle entre les lèvres a été fermé par de la matière iso- lante. De préférence, les sabots longitudinaux 20 pour les lèvres du manchon et les sabots d'extrémité 23 sont moulés sous pression sur lesmanchons métalliques, de sàrte qu'une liaison parfaite, étanche aux fluides est établie entre le métal du manchon et la ma- tière isolante.
Les bords longitudinaux ou lèvres 18 et les extré- mités 21 des manchons métalliques peuvent.être rendus quelque peu rugueux ou susceptibles de recevoir la matière isolante,de manière que celle-ci puisse être liée plus parfaitementau métal des manchons.
Les manchons métalliques fendus 17, soit avec soit sans les sabots longitudinaux 20 et les sabots d'extrémité 23 moulés sur @eux-ci, suivant le cas,peuvent être repoussés en bout dans les rainures 24 du noyau préalablement au montage des côtés des spires des éléments d'enroulements dans les manchbns. Pour le montage des côtés 13 des spires dans les manchons métalliques fendus,on insère individuellement chaque fil métallique à travers les rainures du noyau et ensuite à travers la fente entre les lèvres ou bords lon- gitudinaux 18 du manchon métallique.
Les tétas des spires s'étendent autour des extrémités du noyau comme représenté sur la fig.2.L'intervalle entre les sabots longitudinaux 20 est destiné à être recouvert et fermé de façon étanche par une quantité additionnel- le de matière isolante 29, et les sabots d'extrémité 23 sur les extrémités des manchons métalliques 17 sont destinés à être attachés de façon étanehe à la matière isolante recouvrant les têtes des spi- res par une quantité additionnelle de matière isolante,en 30 et 31.
Dans la réalisation de l'invention,bien qu'on puisse avoir recours à une immersion ou polymérisation in situ,il est préférable d'injecter la matière isolante 29,30 et 31 en position par le dispositif repré- senté sur la fig.2,qui comprend de façon générale un moule inférieur 32 convenablement relié à la bague d'extrémité 11 du noyau magnéti- que,ainsi qu'un moule supérieur 66,qui vient en engagement avec la bague d'extrémité supérieure 11 du noyau. Un tube d'injection 36 s'étend vers le haut à travers le moule inférieur 32 et est dispo- sé de façon à comporter plusieurs trous d'injection 37 en coïnci- dence avec les rainures du noyau.
Au-dessus du tube d'injection 36, s'adaptant dans l'ouverture du noyau du stator,est disposé un tube de chauffage $9,qui peut contenir un liquide chauffé ou comporter tout autre dispositif de chauffage pour la matière isolante lors de son injection dans les rainures du noyau.Le moule inférieur 32 ren- ferme une matière de remplissage appropriée,dans laquelle les tâtes 15 das spires peuvent être logées ou montées. Lorsque la matière isolante est amenée en passant par les trous d'injection 37 dans les rainures du noyau,cette matière s'écoule vers le bas et vers l'extérieur sur la partie supérieure de la matière de remplissage 34.
La matière isolante sur la partie supérieure de la matière de rem- plissage 24 est désignée par 30 et est disposée de façon à sceller chacun des sabots d'extrémité 23,sur l'extrémité inférieure du man- chon métallique,à la matière isolante 26 qui recouvre la tête infé- rieur 5 de la spire correspondante. A mesure qu'une quantité plus grande de matière isolante est injectée en passant par les trous
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d'injection 37 dans les rainures du noyau, la .natière isolante monte dans ces rainures du noyau jusqu'à ce qu'elle déborde par un conduit de trop-plein 35 ménagé dans le moule supérieur 33.
La matière iso- lante, qui s'écoule autour de l'extrémité supérieure du noyau magné- tique 10,assure le scellement des sabots 23,sur l'extrémité supé- rieure des manchons métalliques fendus 17,à la matière isolante 25, qui est disposée sur les têtes supérieures des spires. Le noyau ma- gnétique 10 peut être chauffé de l'extérieur par une chemise 40 à circulation d'un fluide de chauffage approprié,de sorte que la tem- pérature peut être maintenue à une valeur appropriée pendant toute l'opération d'injection de la matière isolante dans le noyau magné- tique et autour des éléments d'enroulements.
Après que la matière isolante a fait prise,on enlève les moules supérieur 33 et inférieur 32,le tube d'injection 36 et le tube de chauffage 39,ce qui laisse les éléments d'enroulements complètement enfermés dans une enveloppe contenant les manchons fendus et la matière isolante.
Par l'utilisation des manchons métalliques fendus 17, on peut maintenir un espace maximum dans les rainures pour les éléments d'enroulements,tout en conservant une bonne conductibilité thermique et en rendant les éléments d'enroulements étanches aux fluides.Comme les fluides ne peuvent pas s'écouler à travers les manchons métalli- ques,le seul endroit par lequel le fluide pourrait entrer dans les éléments d'enroulements serait le long de l'endroit de liaison entre les sabots longitudinaux 20;et les bords longitudinaux des manchons métalliques et le long de l'endroit de. liaison entre les sabots d'ex trémité 23 et les extrémités 21 des manchons 17.
Il est à remarquer sur le dessin que les sabots longitudinaux 20 et les sabots d'extré- mité 23 en matière isolante s'étendent sur une distance considérable le long du métal,en offrant ainsi une grande étendue de surface pour assurer une bonne liaison.En outre, on donne une bonne épaisseur la matière isolante dans cette région,ce qui empêche la transmission d'un fluide quelconque à travers celle-ci.les demandeurs ont cons- taté que lorsqu'on donne à la matière isolante une épaisseur relati- vement faible,le fluide, après une période de temps prolongée,passe à travers cette matière isolante.
Selon l'invention, on donne 4 la matière isolante une épaisseur suffisante pour empêcher le pas- sage de fluide à travers celle-ci et,en utilisant des manchons mé- talliques fendus avec une faible épaisseur de paroi, on peut empê- cher l'humidité de pénétrer dans les éléments d'enroulements, car le métal ne permet pas le passage de fluide à travers lui-même.
Selon l'invention,la matière isolante peut être d'un type approprié quelconque à condition qu'elle assure une bonne liaison étanche aux fluides avec les manchons métalliques .La matière isolant doit de préférence avoir les qualités suivantes(l)faible pouvoir ab- sorbant pour l'eau,(2) bonnes propriétés isolantes,(3) grande résis- tance à des produits chimiques, comprenant des acides, alcalis, substances corrosives et gaz,(4) bonne résistance à la traction, (5) facilité d'application sur les manchons métalliques et facilité de scellement.
Bien que l'invention ait été décrite de façon détaillée, il est bien entendu que la présente description n'a été donnée qu'à
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titre d'exemple et qu'on peut, sans s'écarter du principe ni du ca- dre de l'invention,apporter de nombreuses modifications aux détails de construction et à la disposition et la combinaison des parties.
REVENDICATIONS.
I - Enveloppe êtanche aux fluides pour un élément d'en- roulement,caractérisée par un dispositif obturateur pour une partie de cet élément d'enroulement, ce dispositif comprenant un manchon métallique avec une fente pour recevoir cette partie de l'élément d'enroulement, et une masse de matière isolante recouvrant et scel- lant cette fente.