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Title:
ARRANGEMENT FOR MOUNTING A LINEAR ELECTRIC MOTOR STAND
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/122136
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an arrangement (10) for mounting a stand (12) for a linear electric motor (14) comprising a primary winding (18) secured to the stand (12) and a secondary winding (20) secured to a structure (16), of the type wherein the vertical stand (12) is mounted mobile on the structure (16) along a longitudinal displacement direction via guide means (22) and comprising a main board (24) bearing the primary winding (18) and at least one upper fastening wing (26) comprising part (28) of the guide means (22) designed to co-operate with another complementary part (20) comprised in the structure (16). The invention is characterized in that the stand (12) is suspended relative to the structure (16) via so-called upper guide means (22), such that the stand (12) is capable of freely expanding along a main expanding direction, that is vertically downwards to compensate the thermal expansion of the material of the stand (12) under the effect of heating of the primary winding (18) and such that the upper guide means (22) are not affected.

Inventors:
DUCHEMIN GUILLAUME (FR)
MOUGIN DIDIER (FR)
Application Number:
PCT/EP2007/053700
Publication Date:
November 01, 2007
Filing Date:
April 17, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SIDEL PARTICIPATIONS (FR)
DUCHEMIN GUILLAUME (FR)
MOUGIN DIDIER (FR)
International Classes:
H02K41/02; F16C29/00
Foreign References:
US1881014A1932-10-04
US6019514A2000-02-01
DE102004036992A12006-03-23
DE4120411A11992-01-09
DE102004036992A12006-03-23
US1881014A1932-10-04
Attorney, Agent or Firm:
KOHN, Philippe (30 rue Hoche, Pantin, FR)
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Claims:

REVENDICATIONS

1 . Agencement (10) pour le montage d'un support (12) d'un moteur électrique linéaire (14) comportant un primaire (18) solidaire du support (12) et un secondaire (20) solidaire d'une structure (16), du type dans lequel le support (12) s'étend verticalement et est monté mobile sur la structure (16) selon une direction longitudinale de déplacement par l'intermédiaire de moyens de guidage (22) et du type dans lequel le support (12) comporte une plaque principale (24) portant le primaire (18) et au moins une première aile, dite supérieure, d'accrochage (26) comportant une partie (28) des moyens de guidage (22) destinée à coopérer avec une autre partie complémentaire (30) que comporte la structure (16), caractérisé en ce que le support (12) est suspendu par rapport à la structure (16) par l'intermédiaire des moyens, dits supérieurs, de guidage (22) de telle sorte que le support (12) est susceptible de se dilater librement selon une direction principale d'expansion, c'est-à-dire verticalement vers le bas pour compenser la dilatation thermique du matériau du support (12) sous l'effet de réchauffement du primaire (18) et que les moyens supérieurs de guidage (22) ne soient pas affectés.

2. Agencement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de guidage (22) sont agencés entre l'aile supérieure d'accrochage (26) et la partie de la structure (16) située transversalement en vis-à-vis de telle sorte que le support (12) soit monté suspendu par rapport à la structure (16).

3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage (22) sont respectivement constitués par un rail longitudinal supérieur (30) qui est solidaire de la structure (16) et par des moyens mobiles (28) complémentaires, tels que des patins, qui sont solidaires de l'aile supérieure d'accrochage (26).

4. Agencement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie inférieure libre de la plaque

principale (24) du support (12) constitue une zone déformable (32) destinée à permettre, lorsque le primaire (18) s'échauffe en fonctionnement, la dilatation thermique du matériau du support (12) suivant la direction principale verticale d'expansion et selon une orientation de sens opposé à l'aile supérieure d'accrochage (26).

5. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support (12) comporte une deuxième aile, dite inférieure, (34) s'étendant verticalement vers le bas à partir de la plaque principale (24) et en ce que l'aile inférieure (34) constitue la zone déformable (32) du support (12).

6. Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'aile inférieure (34) du support (12) comporte des moyens de positionnement (36) qui, solidaires de la deuxième aile inférieure (34), sont libres de se déplacer par rapport à la structure (16) selon la direction verticale d'expansion lorsqu'il y a dilatation thermique du support (12) et qui sont susceptibles de se déplacer longitudinalement le long d'un élément (38) porté par la structure (16) de manière à renforcer la tenue mécanique du support (12) et à maintenir un entrefer (e) constant selon la direction transversale en compensant les forces d'attraction s'exerçant entre le primaire (18) et le secondaire (20).

7. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (12) appartient à un dispositif de transfert d'une machine d'emballage comportant des moyens (40), tels qu'un organe de préhension d'un emballage, qui sont solidaires du support de manière à être entraîné longitudinalement en déplacement.

Description:

"Agencement pour le montage d'u n support d'un moteur électrique li néaire"

La présente invention concerne un agencement pour le montage d'un support d'un moteur électrique linéaire. La présente invention concerne plus particulièrement un agencement pour le montage d'un support d'un moteur électrique linéaire comportant un primaire solidaire du support et un secondaire solidaire d'une structure, du type dans lequel le support s'étend verticalement et est monté mobile sur la structure selon une direction longitudinale de déplacement par l'intermédiaire de moyens de guidage et du type dans lequel le support vertical comporte une plaque principale portant le primaire et au moins une première aile, dite supérieure, d'accrochage comportant une partie des moyens de guidage destinée à coopérer avec une autre partie complémentaire que comporte la structure.

On connaît de nombreux agencements pour le montage d'un moteur électrique linéaire, notamment un moteur linéaire du type "à plat". Le document DE 10.2004.036.992 décrit par exemple un agencement du type précité, dans lequel le primaire du moteur linéaire est fixé sur une plaque de support qui est montée mobile par rapport à un support fixe. La plaque de support portant le primaire comporte des éléments de guidage aptes à coopérer avec deux rails parallèles solidaires du support fixe.

Dans ce document, la liaison entre les éléments de guidage et la plaque de support est réalisée par l'intermédiaire d'éléments de compensation d'un premier et d'un second type qui sont susceptibles de se déformer respectivement selon au moins une direction déterminée afin d'absorber la dilatation thermique pour éviter de transmettre aux moyens de guidage les efforts correspondants qui en affecteraient le fonctionnement.

De plus, les machines, telles que les machines d'emballage, comportent conventionnellement un dispositif de transfert qui, constitué par des courroies ou des chaînes entraînées par un moteur électrique asynchrone, est par exemple destiné à convoyer les emballages entre différents postes de travail de la machine.

Les moteurs linéaires n'ont jamais été utilisés pour réaliser un dispositif de transfert, notamment pour effectuer des opérations successives et répétées à des cadences élevées, en raison des problèmes techniques au nombre desquels on citera réchauffement du moteur comme un problème rédhibitoire pour de telles applications.

Les solutions connues de l'état de la technique ne donnent pas entière satisfaction, en particulier pour des applications nécessitant des déplacements répétés à des cadences élevées et s'avèrent le plus souvent complexes et coûteuses à mettre en œuvre.

L'objet de la présente invention est de proposer, à rencontre des préjugés de l'état de la technique, un nouvel agencement pour le montage d'un support d'un moteur linéaire qui soit notamment simple et fiable tout en étant susceptible de compenser intégralement la dilatation thermique provoquée par réchauffement du primaire.

Dans ce but, l'invention propose un agencement pour le montage d'un support d'un linéaire du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le support est suspendu par rapport à la structure par l'intermédiaire des moyens, dits supérieurs, de guidage de telle sorte que le support est susceptible de se dilater librement selon une direction principale d'expansion, c'est-à-dire verticalement vers le bas pour compenser la dilatation thermique du matériau du support sous l'effet de réchauffement du primaire et que les moyens supérieurs de guidage ne soient pas affectés.

Avantageusement, le montage en porte à faux du support qui est suspendu par rapport à la structure permet de simplifier les moyens de guidage en mettant uniquement en oeuvre un rail de guidage, ce qui permet d'en réduire le nombre de composants et incidemment le coût.

Grâce à l'agencement selon l'invention, il n'est plus nécessaire de recourir à la mise en œuvre de moyens de compensation complexes et coûteux, qui sont de surcroît uniquement susceptibles d'absorber les efforts de dilatation thermique de manière limitée.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

- les moyens de guidage sont agencés entre l'aile supérieure d'accrochage et la partie de la structure située transversalement en vis-à-vis de telle sorte que le support soit suspendu par rapport à la structure ;

- les moyens de guidage sont respectivement constitués par un rail longitudinal supérieur qui est solidaire de la structure et par des moyens mobiles complémentaires, tels que des patins, qui sont solidaires de l'aile supérieure d'accrochage ; - la partie inférieure libre de la plaque principale du support constitue une zone déformable destinée à permettre, lorsque le primaire s'échauffe en fonctionnement, la dilatation thermique du matériau du support suivant la direction principale verticale d'expansion et selon une orientation de sens opposé à l'aile supérieure d'accrochage ;

- le support comporte une deuxième aile, dite inférieure, s'étendant verticalement vers le bas à partir de la plaque principale et l'aile inférieure constitue la zone déformable du support ; - l'aile inférieure du support comporte des moyens de positionnement qui, solidaires de la deuxième aile inférieure, sont libres de se déplacer par rapport à la structure selon la direction verticale d'expansion lorsqu'il y a dilatation thermique du support

et qui sont susceptibles de se déplacer longitudinalement le long d'un élément porté par la structure de manière à renforcer la tenue mécanique du support et à maintenir un entrefer constant selon la direction transversale en compensant les forces d'attraction s'exerçant entre le primaire et le secondaire ;

- le support appartient à un dispositif de transfert d'une machine d'emballage comportant des moyens, tels qu'un organe de préhension d'un emballage, qui sont solidaires du support de manière à être entraîné longitudinalement en déplacement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective qui représente schématiquement, en éclaté, un agencement comportant un moteur linéaire et un support selon l'invention qui est monté mobile sur une structure ;

- la figure 2 est une vue en coupe transversale selon un plan vertical de l'agencement de la figure 1 représenté en position assemblée ;

- la figure 3 est une vue en coupe transversale analogue à la figure 2 représentant une variante de réalisation .

Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.

Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif et pour en faciliter la compréhension les directions longitudinale, verticale et transversale selon le repère (L, V, T) indiqué aux figures et dans lesquelles la direction verticale ne fait pas nécessairement référence à la pesanteur terrestre.

On a représenté à la figure 1 , un agencement 10 comportant principalement un support 12 pour un moteur linéaire 14 selon un exemple de réalisation préféré de montage selon

l'invention et une partie d'une structure 16, telle qu'un bâti d'une machine (non représentée).

Le moteur électrique linéaire 14 est un moteur linéaire du type "à plat" qui est respectivement constitué d'un primaire 18 de forme globalement parallélépipédique et d'un secondaire 20.

De préférence, le primaire 18 est solidaire du support 12 de manière à former un équipage mobile par rapport à la structure 16 dont est solidaire le secondaire 20.

Selon le repère (L, V, T) représenté aux figures, le support 12 portant le primaire 18 est globalement en forme de plaque parallélépipédique et s'étend par exemple ici dans un plan vertical .

Le secondaire 20 est agencé verticalement et transversalement en vis-à-vis du primaire 18 à une distance transversale correspondant à une valeur "e" déterminée d'entrefer.

Le secondaire 20 s'étend ici de manière rectiligne selon la direction longitudinale pour constituer une voie d'aimants déterminant la voie de déplacement du support 12 et du primaire 18 par rapport à la structure 16. Le support 12 est monté mobile sur la structure 16 par rapport à laquelle il se déplace horizontalement selon la direction longitudinale par l'intermédiaire des moyens de guidage 22.

Le support 12, ici vertical, comporte une plaque principale 24 portant le primaire 18 et au moins une première aile d'accrochage 26, dite aile supérieure d'accrochage.

Les moyens principaux de guidage 22 sont agencés verticalement au dessus du primaire 18 entre la première aile supérieure d'accrochage 26 du support 12 et la structure 16.

La première aile supérieure d'accrochage 26 comporte une partie mobile des moyens de guidage 22 destinée à coopérer avec une autre partie fixe complémentaire que comporte la structure

16, la partie mobile étant ici constituée par des patins 28 avant et

arrière qui sont susceptibles de coulisser sur un rail longitudinal 30, dit supérieur.

Conformément à l'invention, le support 12 est suspendu par rapport à la structure 16 par l'intermédiaire des moyens, dits supérieurs, de guidage 22 de telle sorte que le support 12 est susceptible de se dilater librement selon une direction principale d'expansion , c'est-à-dire verticalement vers le bas pour compenser la dilatation thermique du matériau du support 12 sous l'effet de réchauffement du primaire 18 et que les moyens supérieurs de guidage 22 ne soient pas affectés.

Selon l'invention et tel qu'illustré sur les figures, le support 12 s'étend verticalement et globalement parallèlement à la structure 16, le support 12 étant suspendu par rapport à ladite structure 16 par l'intermédiaire desdits moyens supérieurs de guidage 22 de manière que la partie du support 12 s'étendant verticalement en dessous de l'aile supérieure d'accrochage 26 soit libre de se dilater vers le bas sous l'effet de réchauffement du primaire 18 transmis notamment à la plaque centrale 24 du support 12. Grâce à cet agencement 10, le support 12 est ainsi libre de se dilater pour compenser intégralement la dilatation thermique du matériau du support 12.

Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, la partie inférieure libre de la plaque principale 24 du support 12 constitue une zone déformable 32 destinée à permettre, lorsque le primaire 18 s'échauffe en fonctionnement, la dilatation thermique du matériau du support 12 suivant la direction principale verticale d'expansion et selon une orientation de sens opposé à l'aile supérieure d'accrochage 26. Lorsque, en fonctionnement, le primaire 18 s'échauffe et une quantité importante de chaleur est transmise par conduction à la plaque principale 24 et provoque la dilatation du matériau .

La figure 3 représente une variante de réalisation dans laquelle le support 12 comporte une deuxième aile 34, dite aile inférieure d'accrochage, s'étendant verticalement vers le bas à partir de la plaque principale 24. Selon cette variante, la zone déformable 32 du support 12 est principalement constituée par ladite deuxième aile inférieure 34.

Avantageusement, la deuxième aile inférieure 34 du support 12 comporte des moyens de positionnement 36 qui coopèrent avec la structure 16 et qui, solidaires de la deuxième aile inférieure 34, sont libres de se déplacer selon la direction verticale d'expansion lorsqu'il y a dilatation thermique du support 12.

Les moyens de positionnement 36 comportent une entretoise qui est susceptible de se déplacer longitudinalement, par exemple par l'intermédiaire d'une roulette (non représentée), le long d'une élément 38 formant une piste portée par la structure

1 6.

Les moyens de positionnement 36 permettent notamment de renforcer la tenue mécanique du support 12 et de maintenir un entrefer « e » selon la direction transversale qui soit constant et cela en compensant les forces d'attraction s'exerçant entre le primaire 18 et le secondaire 20.

Selon un exemple d'application, le support 12 appartient à un dispositif de transfert d'une machine d'emballage comportant des moyens 40, tels qu'un organe de préhension d'un emballage, qui sont solidaires du support de manière à être entraînés en déplacement, ici longitudinalement.

Avantageusement, un moteur linéaire est susceptible dans un tel dispositif de transfert d'entraîner les organes de préhension en obtenant de fortes accélérations, une vitesse élevée de déplacement ainsi qu'une grande précision dans le positionnement.

Bien entendu, le mode de réalisation de l'invention décrit et représenté est donné uniquement à titre d'exemple non limitatif.

Ainsi, sans sortir du cadre de l'invention, il est possible de procéder à une inversion de structure de manière que le support

12 formant la partie montée mobile par rapport à la structure 16 porte le secondaire 20 et que le primaire 18 soit solidaire de la structure 16.

Avantageusement, il n'est alors pas nécessaire de prévoir de moyens supplémentaires, du type porte câbles, pour les câbles d'alimentation du primaire 18 puisqu'il est fixé à la structure 16.