BE476994A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé et dispositif pour la fabrication des rotors de moteurs électriques. 



   La présente invention se rapporte à un procédé de fabri- cation de rotors de moteurs électriques dits en cage   d'écureuil,   constitués par un corps en tôles d'acier et deux couronnes fron- tales réunies par une série de barreaux conducteurs, couronnes et barreaux étant obtenus par coulée, 
Etant donné que la section transversale des couronnes est beaucoup plus grande que celle des barreaux, il y a une tendan- ce dangereuse dans les barreaux longs et minces à la formation de défauts et de ruptures au cours et après le refroidissement, spécialement quand c'est de l'aluminium qu'on utilise, Or tou- te fissure ou rupture dans les barreaux ou dans les couronnes arrête le courant électrique et toute diminution de sections ou bulle d'air dans les barreaux réduit la puissance du moteur ;

     ledanger est particulièrement net dans le cas de l'aluminium dont   la coulée est difficile et,qui se contracte fortement lors du refroidisse'ment. Ces inconvénients ne peuvent pas être évités par chauffage des tôles d'acier au delà du point de fusion de   l'aluminium,   puisqu'on a constaté qu'en portant le corps du ro- tor au/rouge cerise par exemple, c'est-à-dire légèrement au- dessus de la température de l'aluminium liquide, les barreaux 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 obtenus cessent d'être homogènes. Le métal coulé devient fi- breux et rugueux et des ruptures ou fissures peuvent se produire. 



     Jusqu'à   présent, il était courant de couler le type de ro- tor en question en position axialement verticale ou sensible- ment verticale. On coule le métal liquide dans la cavité de la couronne inférieure ou dans celle de la couronne supérieure ou dans les deux on même temps. L'équilibre des températures est imcomplet dans ces procédés et il apparaît souvent un défaut d'homogénéité dans le métal des couronnes et même des fissures et des tensions dangereuses, particulièrement lorsqu'on utilise l'aluminium. Ces tensions internes ou défauts d'homogénéité pro- voquant souvent des ruptures dans les barreaux au voisinage des zones défectueuses des couronnes.

   De plus, l'écoulement du mé- tal se fait d'une façon désordonnée dans les canaux   correspon-   dant aux barreaux du rotor par suite de la grande hauteur de   chute.   Les résidus d'air forment des bulles dans la masse et conduisent   à.   une mauvaise soudure du métal. 



   L'objet de la présente invention est un procédé qui est exempt des inconvénients décrits. 



   Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que la coulée se fait en position axialement   hor izontale   du rotor, les deux couronnes frontales étant en charge par descanaux de grand diamètre embrassant une grande partie de la   circon--   férence des dites couronnes frontales et s'y raccordant de fa- çon à assurer un écoulement continu et régulier du métal li- quide dans le moule, les canaux d'une extrémité servant de jet de coulée et ceux de l'autre extrémité d'évents. 



   Dans ce procédé il est possible de maintenir la hauteur des jets de coulée et des évents suffisamment basse pour   éyi-   ter le dangereux mouvement de chute du métal fondu ou du mé- tal liquide et par 'conséquent tous les risques de formation de bulles d'air. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Le métal liquide est versé comme d'habitude à la tempé- rature de fusion dans les jets de coulée à l'aide d'une cuil- ler de fondeur en coquille ; il pénètre Ensuite dans les ca- naux correspondant aux barreaux conducteurs en chassant pro- gressivement et complètement l'air inclus et après avoir rem- pli ces canaux, il s'écoule dans la cavité correspondant à la deuxième oouronne à former et remonte enfin dans les évente disposés direotement au-dessus de cette seconde cavité, On peut noter que des vases communicants sont formés par les jets et évents du moule et par les cavités de couronnes reliées par les canaux de barreaux'et qu'à la fin de la coulée, le   ni-   veau du métal liquide doit prendre la même hauteur dans les jets et dans les évents. 



   Le métal doit arriver dans les évents et combler ces évents avec sensiblement la même fluidité que celle du métal versé dans la coulée. Ceci est obtenu par chauffage préalable du corps en tôles d'acier du rotor, mais   ce chauffage   ne doit pas porter la température du rotor jusqu'au point de fu- sion de l'aluminium (l'aluminium étant par exemple le métal de coulée utilisé) : le corps doit garder sa couleur naturelle. 



   Lorsque le moule est démonté, on constate que le rotor a pris une coloration rouge   foncé,   ce qui   signifie   qu'il a pris sensi- blement la même température que le métal coulé qui est en cours de solidification. Au cours de l'écoulement continu et régulier du métal fondu à travers les cavités du corps en tôles d'acier du rotor, ce corps a pris progressivement la température du métal fondu. Ainsi, les barres étant formées à la même tempé- rature que le corps en tôles d'acier qui les entoure, que les deux couronnes ainsi,que le métal dans les jets de coulée et dans les évents, ils peuvent effectuer normalement leurs con- tractions sans aucune tendance de rupture ou de réduction de leur section transversale, grâce à l'homogénéité thermique parfaite de l'ensemble.

   La masse de métal fondu contenue dans les jets et évents sert non seulement à assurer un remplissage 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 complet des cavités, mais aussi à par- faire l'équilibre des températures au cours et après la adulée. 



   Grâce à la grande section des ouvertures desjets et évents le long de la périphérie des cavités des couronnes, l'effet de succion exercé par le métal contenu dans ces cavités se trouve reporté sur les dits jets et évents au lieu de s'exercer sur les canaux minces des barreaux conducteurs. 



   Les caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs (le la description qui va suivre d'un exemple d'application en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente à échelle réduite un moule sui- bant l'invention en perspective ; - la figure 2, une coupe suivant la litne   A-A   de la fi- gure 3 ; la. figure 3 est   un')   vue en élévation latérale du moule. 



   Le moule est disposé soit entre deux glissières   parallè-   les, soit sur une semolle (non représentée) ; les glissières présentent l'avantage de permettre plus facilement le chauf-   fage des   parties inférieures du moule. 



   Le corps en -tôles d'acier du rotor est disposé hori- zontalement sur le socle du moule. Ce socle comprend dans le cas de l'exemple représenté quatre parties 2, 3,   4   et 5 (Fig. 1) appliquées l'une contre l'autre, les pièces 2 et 3 sont placées de telle sorte qu'en considérant la pièce 2 comme fixe,la pièce 3 peut être enlevée et être remplacée par une pièce de même forme mais de largeur différente, ce qui permet d'adapter lemoule à des rotors de longueurs dit-   rentes.   Le corps en tôles d'acier 1 (fig. 2) est préalable- ment chauffe pour éviter un refroidissement trop rapide du métal fondu sur son parcours et pendant la coulée la chaleur est d'ailleurs entretenue par un ou plusieurs chalumeaux ou tout autre moyen connu disposé   aous  la plaque de base du moule.

   Le rotor placé horizontalement est   recouvert   par les pièces supérieures 6, 7 du moule auquel viennent s'ajouter les parties   symétriques\8   et 9 comprenant les jets de coulée et 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 évents 10 à 15, et la fermeture du moule est assurée par les broches 16 et 17 ; les broches 16 limitent axialement la lon- gueur du moteur à obtenir.   Les  jets e t évents 10 à 15 sont per- pendiculaires à l'axe du rotor et s'ouvrent largement sur la périphérie des cavités 18 de couronnes frontales (Fige 2 et 3) qui se trouvent fortement chargées par le poids des jets d'où suppression totale des retassures et garantie de l'homogénéité du métal dans les couronnes 18.

   Le raccordement des débouchés jets et évents sur la périphérie des couronnes frontales est étudié de façon à assurer un écoulement continu et régulier du métal liquide versé dans les jets de coulée. Au cours de la coulée, le métal fondu est versé dans les   jets'10,   13 et   14,   contourne sans à-coups les parties du moule qui formeront la couronne de gauche 18 et pénètre sans refroidissement sensible et sans chute dans les perforations des tôles,   c'est-à-dire   dans les, canaux correspondant aux barreaux 19. Les barreaux ainsi coulés sont   homogènes.puisque   l'air du moule a été chassé progressivement. 



   La coulée est terminée lorsque le métal liquide a complè- tement rempli la cavité 18' du.coté droit (Fig, 2) ainsi que les évents 11,12 et 15, le métal liquide devant atteindre dans . ces évents le même niveau que le métal liquide dans les jets de coulée 10,13 et 14. L'homogénéité du métal est maintenue au cours du refroidissement grâce à l'équilibre permanent des températures et à   la!   symétrie de l'ensemble. En outre, comme déjà dit plus   haut, l'effet de   succion développé par le métal contenu dans les cavités 18 est "encaissé" par les jets et évents grâce à la grande section de leurs débouchés dans les dites cavités,   (fig.   3)o 
En conséquence la rupture des barreaux n'est plus à craindre. 



   L'opération de démoulage s'opère en sens inverse de celle du montage telle qu'elle a été décrite ci-dessus. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
 EMI6.1 
 



  1,0 procède et dispositif dCC],Lt cj -dC;;lU8 ;;s i> *iir.1:out iJ.lY'U8:]ble !"'. -U.t ;#r.iLé.. 3;:;; -, :@o on d..L\\;;:Lnu; f't en alliaE,oe (lf'tLUC;lti:1.U] ou en !,o.:3 .'-'.utrn ...daux, en m;)!tl\1f' ja6ttl.LljrlUes.

Claims (1)

1. R E S U M E. EMI7.1

   1 ) - Pi"on6Aé \le fabrication de rotors cie 1.:ot;el1x'8 clootri- 'quc;.; en c<-ge d'écureuil a omj : o r lan deux couronnée frontales rcunies par tu1; série de barres conductrices à-ns un corps en tôles ci'acier, oouronne's et barres 0tvlnij obtenues pur coulée d-ai-i.3 un moule r,étL,lliqJ.8, caractérisé en ce '1110 la coulée se.

   '<F en position axialemcnt horizontale du rotor, les deux C0'1rOnnGS frontales étant. er. charge par (les canaux de grand dil1.mètr\;, erc:br:siJ.]'n 11Ime gr/ Jjt' partie de-la circonférence des dites couronnes frontales..- et s'y' r1.lccordu"i; Üe façon assurer un ÓOO.Üe))Ient. continu et r(;ulier du !:,Ótal liquide dans le moule, , le:1 can ux d'une extrûr.:it6 servant de jet de coulée et ceux de 1'...titre extrémité d'éventa.

   2 ) - Procédé suivant 1 ) remarquable encore notamment EMI7.2 plir les points suivants oÓpar0s ou on combinaison : a) les euvités correspondant t ,J.UJ( couronnes frontales et surmontées des jets ou 6vents, forcent des vases couiwunirants syin6t;ri. iiies pur rapport u un plan transversal passant pur le milieu du. rotor, la communication entre elles étant établie par les canaux correspondant aux barres du rotor et la coulée étant considérée comme terminée lorsque le niveau du métal versé dans les jets de coulée atteint le bord- supérieur des évents.

   b) par un dispositif de chauffage extérieur on amène avant 1-t'coulée le moule et le corps du rotor à une tempéra- ture légèrement inférieure au point de fusion du métal à couler, que l'on règle ensuite l'apport de chaleur à la valeur qui serait nécessaire pour maintenir le moule et le rotor à la température ainsi choisie, etque l'on maintient le cnauffage extérieur EMI7.3 ainsi 1 r igi constant pendant toute la..du.r.éè'--d..g.

   3 ) - Moule métallique pour l'exécution du procédé sui- vant 1 , remarquable en ce qu'il comporte deux parties termi- nales, des broches d.ans ces porties terminales pour recevoir les extremités de l'arbre du, rotor, et des parties intermé- diaires enfermant le corps du rotor, les dites parties terminales formant avec les dites; broches les cavités correspondant <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 aux couronnes frontales à couler, <5t 3oi,port .nt dos canaux s'ouvrant largement sur la p<'.riçhé,riP el-os cc"-ronnes, .^,zivant d8; r¯,.o,ae;nents .."7:lt 1-L forme aS":11'8 ').n c':CI)U1C8nt régulier un mCt0l liquide verse: dans le moule. i. .[.'ouïe suivant '' , remarquable r.^oro notai<;ment par les points suivants SGJ1c<TbS ou en combinaison :

   a) les vases Collîl.lânlC:.nt8 forwGn Fi 108 CUV1tA corres- pr')l{I.;ll. ;..'1;': oo''ronnRH 8.1r'0'1,;(jcc; clos j: ;.s o - éü:-nts et r8l1nie8;:1 par les c.in;.=n:< corrcF'ponaan'b ."'.1: barres, pr.1.xei:.t;;nt une 8ymétrie L a. Cr.' .,nl't :. 11n 7, r.!".tn-!v.'r3'!.l n¯.,.¯:nt "...r la ,.,ilj.:z :1'z rotor, b) les c16hc:lU:lés de?! C;g!,In. j'ormant 18f.: jets et évrnts o:'!)p8nt :01,1.8 ::e ào ;:c)j 1.16 ,iF) J...< o'Jrconfcrenoe ,L)8 couronnes C 0"[' "rqwOIlÛ.,:.:1 iC¯-'.:3w C les r3 Ü}. tf 3 :I .-.1' Li .;8 1:l fCr,7c.'1J-w.li'.: , ..¯.. 1".Jti.n', t le corps ("11.1 1 O(.0." zou ;r)n::; Li li.(,::3 :\.l' Jeux EoLGtf8n11S ,:Otlt; l'un est inter- c1]...n':nLble c: I. ,O 1:);1" '.;:".{' '..Tt '1 ,?'!;> , :'::r:'(.:L-rJ'j1t "it..;.clapter le ;aoa?¯-=; . i. i >=; s 1 fi 1 : :, :. ",8 l'.Jrl.¯:;11/"-1 :q v . r 1 .# i:< 1 <1 s .