La présente invention a pour objet un perfectionnement aux collecteurs tournants fonctionnant selon un axe sensiblement vertical, permettant d'en accroître la sécurité et la fiabilité, tout en simplifiant leur construction, leur entretien et leur réparation.

Les collecteurs rotatifs à axe vertical sont utilisés pour la transmission de courants électriques continus ou alternatifs entre une partie fixe et une partie mobile pouvant effectuer une rotation de plus de 360°.

Ces- collecteurs transmettent des courants de puissance, de commande, de mesure ou de signalisation, en tension continue, ou bien basse ou baute fréquence et peuvent posséder un grand nombre de passages-

Ils doivent apporter le moins de perturbations possi- blés dans la transmission de ces courants, ce qui est particulièrement important pour les signaux à bas niveau.

D'une façon générale, on leur demande une grande sécu¬ rité de fonctionnement et une longue durée de vie.

Dans certains cas, par exemple pour les coupoles d'observatoires, les tourelles marines ou les plate¬ formes pétrolières, ils peuvent être de grande dimen¬ sion.

Enfin, ils sont souvent employés dans des conditions difficiles conjugant par exemple une utilisation en milieu marin et tropical avec une ambiance corrosive et explosive et des conditions vibratoires dures.

Selon les techniques classiques actuelles, ces collée-

teurs sont constitués par des bagues oι_ des couronnes conductrices liées soit à la partie fixe de l'instal¬ lation, soit à la partie mobile et sur lesquelles viennent s'appuyer des contacts électriques solidai- 5 res de l'autre partie.

Les incidents rencontrés en utilisation résultent généralement de la présence de condensations internes ou de poussières provenant de l'usure des parties mobiles, ou bien de l'introduction de corps _. étrangers 10 solides, liquides ou gazeux. Il en résulte des pertur¬ bations électriques, des courts-circuits internes ou autres incidents préjudiciables à la sécurité et a la longévité du fonctionnement.

D'autre part, dans le cas des collecteurs de grand 15 diamètre la réalisation et la protection des couron¬ nes ou des-bagues posent, des problèmes pratiques croissant avec leur taille alors que leur grande dimension est généralement imposée par la nécessité de monter le collecteur autour d'autres organes occu- 20 pant la partie centrale.

La présente invention est. caractérisée par l'utilisa¬ tion de bandes métalliques à la place de bagues ou de couronnes et par une disposition particulière des di¬ vers organes constitutifs.

25 Pour comprendre l'objet de la présente invention, on se rapportera aux figures des planches jointes en annexe.

Les figures 1 et 2 donnent la description schématique des solutions classiques actuellement employées et les figures suivantes les dispositions selon la présen- 30 te invention afin de montrer les points essentiels par lesquels elle en diffère et les possibilités de réalisation.

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La figure .1 montre la vue schématique en.coupe d'un collecteur tournant à bagues de type classique destiné à être utilisé en position sensiblement verti¬ cale. Ce collecteur tournant comporte un corps tubu- laire (1) solidaire d'une embase (2), cet ensemble constituant l'enveloppe interne que nous supposerons fixe pour faciliter la présente explication.

Le corps tubulaitfe intérieur (1) laisse passage à des organes divers, f ixes ou mobiles, que nous suppose- rons contenus dans un volume cylindrique (3) .

. L' ensemble du collecteur est renf ermé entre cette enveloppe interne f ixe et une enveloppe externe mobile (4) .

Les passages électriques , f igurés pour simplif ier au nombre de quatre, sont réalisés à l ' aide de bagues conductrices telles que (5) logées dans un support isolant (6) solida±re- écaniquement de l' enveloppe fixe et reliées électriquement par des câbles à la partie fixe de l' installation générale.

La liaison électrique avec la partie mobile est éta¬ blie par des frotteurs conducteurs (7) constitués par des balais carbo-raétalliques ou dès contacts en métaux ou alliage appropriés adaptés aux tensions et courants à transmettre. Ces frotteurs sont- en liaison électrique avec les câbles de transmission des courants a la partie mobile par l ' intermédiaire de supports (8) avec lesquels ils sont en liaison souple.

- Les supports de frotteurs tels que (8) sont f ixés méca¬ niquement sur ^' une pièce isolante (9) qui- permet leur fixation sur l' enveloppe externe (4) supposée mobile.

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On peut remarquer dans la présente description sché¬ matique que les bagues telles que (5) sont séparées les unes des autres par des cloisons isolantes telles que (10) qui ont pour rôle d 'augmenter la distance 5 d' isolement entre elles af n .de remédier dans une certaine mesure à des inconvénients rencontrés dans la pratique.

Ces inconvénients résultent principalement du fait qu 'après un certain temps de fonctionnement on consta-

10 te la présence de. dépôts abrasifs et conducteurs dé¬ coulant de l'usure normale des contacts- .rotatif s se - - combinant avec les. condensations internes résultant de la respiration de l' enceinte en fonction des varia¬ tions de température. Il peut venir s'y ajouter l'in-

15 fluence néfaste d'une introduction de liquides conduc¬ teurs (eau de mer par exemple) ou de corps gras intro¬ duits par les agents de graissage des organes" de rota¬ tion. Ces dépôts ou ruissellements suivent principale¬ ment le chemin indiqué par les flèches (f) et restent

20 en partie en ermés dans les logements circulaires des bagues en provoquant les inconvénients signalés pré¬ cédemment.

Malgré toutes les précautions prises pour améliorer .1 les états, de surface afin de réduire l 'usure et aug- 25 menter l' étanchéitê, il est très difficile de supprimer ces ennuis, et même' la surpression de l 'atmosphère in¬ terne, solution compliquée et coûteuse, ne peut y remédier entièrement.

La figure 2 montre la disposition schématique gënéra- 30 le des collecteurs du type à couronnes, lesquels com¬ portent, comme dans le cas précédent, une enveloppe interne constituée par un corps tubulaire (11) et une semelle (12) , cette enveloppe interne laissant libre passage à un volume cylindrique (13) et étant supposée 35 fixe.

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L'enveloppe externe (14) est supposée tournante par rapport à. l'enveloppe interne et les liaisons entre la partie fixe et la partie mobile sont établies par des couronnes conductrices telles que (15), montées sur- le support isolant (16), sur lesquelles viennent s'appuyer des contacts tels que (17) et (18) fixés sur la pièce isolante (19) solidaire de la partie tournante.

On remarque que cette disposition de contacts en des- sus et en dessous, des couronnes découle de la néces¬ sité de tenue aux accélérations dans le sens vertical.

Ce qui a été précédemment dit des inconvénients dus aux dépôts sur les surfaces internes s'applique évidemment à la présente disposition. On remarquera à ce sujet que les problèmes d'usure_ seront surtout importants pour les contacts supérieurs tels que (17) par le fait que ces dépôts restent de préférence a la partie supérieure des surfaces horizontales.

Pour comprendre le perfectionnement aux collecteurs tournants proposé par la présente invention, on se réf rera à la f gure (3) qui en donne la. représenta¬ tion schématique en élévation et en coupe.

Comme dans les descriptions précédentes, le collecteur comporte une enveloppe interne (21) et une enveloppe externe (22) tournant par rapport à celle-ci. Les liaisons électriques entre la partie fixe et la partie mobile sont réalisées par des bandes conductrices telles que (24) et (25) encastrées dans des rainures circulaires de positionnement établies a la partie inférieure d'un plateau isolant (26). Sur ces bandes viennent s'appuyer des contacts tels que (27) et (28) montés sur des supports isolants tels que (29) soli¬ daires de la partie mobile.

FEUILLE DE REKFLACεBENT

On remarquera que pour une autre bande telle que (25) les contacts mobiles (30)et (31) sont montés sur un support (32) éloigné du support (29) de la bague voi¬ sine.

5 Enf n, entre un étage supérieur tel que décrit ci-des¬ sus et un étage identique situé au. dessous se trouve interposé un déflecteur (33) qui ne porte aucune pièce électrique nue et qui a pour but de protéger l'étage inférieur des dépôts pouvant venir d'au des- 10 sus.

Les figures 4 à 10 donnent, à titre indicatif et non limitatif, des exemples schématiques permettant de mieux faire comprendre la présente invention et d'en apercevoir les possibilités pratiques de réalisation.

15 La figure 4 donne la vue développée d'une bande collectrice laquelle comporte la bande proprement dite (41) sur laquelle sont brasées, à chaque extrémité, des pattes (42), de même épaisseur que la- bande, entre lesquelles sont également brasées d'autres

20 pattes telles que (43), les dites pattes servant à la fixation et au raccordement électrique de la bande ainsi qu'il sera exposé ultérieurement.

La figure 5 montre la même bande mise en forme circu¬ laire telle qu'elle se trouvera après montage dans 25 les- rainures du plateau support de bandes.

La figure 6 représente la vue en demi coupe d'un ensem ble plateau-collecteur et contacts. Le plateau isolant circulaire (51) étant fixé par des vis telles que (52) sur un support tubulaire (53) supposé fixe. Ce plateau 30 comporte, sous sa partie inférieure (58) des rainures circulaires dans lesquelles viennent s'encastrer les bandes collectrices (54) à (57) et entre ces rainures se trouvent des cloisons verticales telles que (59) destinées à allonger les lignes d'isolement entre

bagues et a. canaliser vers le bas les dépôts et con¬ densations.

Dans le même but des déflecteurs isolants tels par exemple que figuré en (72) peuvent être placés entre les divers étages du collecteur. Pour. donner des exemples de . xation et de raccordement des bagues collectrices.on peut voir sur cette figure que la bande (54) est maintenue par des clavettes élastiques conductrices telles que (60) comportant une partie roulée (61) dans laquelle vient se souder 'le conduc¬ teur (62) . Une autre possibilité est donnée relative¬ ment à la bande (56) dont les pattes portent des trous taraudés où viennent se visser des tiges filetées telles que (63) sous les têtes desquelles sont serrées des cosses (64) recevant- un conducteur (65) .

Tout l'ensemble des raccordements effectués à la partie supérieure du plateau est bloqué et protégé par un compoundage (66).

On remarquera que les bandes (54) et (56) reçoivent des contacts doubles (66), (67) et (68), (69) qui viennent s'.appuyer sur les faces latérales verticales des dites bandes. Cette disposition ayant pour but d'assurer une bonne tenue aux vibrations dans le sens perpendiculaire à l'axe XY. D'autre part, si ces contacts sont, pour simplifier la description, figu ^¬ rés dans le plan de coupe, ils sont avantageusement décalés légèrement de part et d'autre de celui-ci ainsi qu'il sera expliqué ultérieurement.

Ces contacts (66) à (69) sont placés sur un support isolant (70) fixé sur un corps tubulaire (71) lequel tourne par rapport au corps (53) selon le même axe vertical XY.

Les contacts s.'appuyant sur les bandes (55) et (57) .: sont montés sur d'autres supports isolants similaires à (70) ceci afin d'augmenter la distance d'isolement entre deux contacts successifs, tels que (67) et (68.

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placés sur un même support.

La igure 7 qui donne une vue schématique en éléva¬ tion permet de mieux comprendre les raisons d'une disposition des contacts dans le genre de celle 5 indiquée ci-dessus en considérant que l'axe AB corres¬ pondant au plan de coupe de la figure précédente et en reprenant les mêmes repères de bandes.

Si on dispose par exemple la bande intérieure (54) et la Bande intermédiaire (56) de telle sorte que 0 pour chacune de ces bandes leurs deux bouts se refer¬ ment dans la partie repérée m, n on voit que par suite de leur décalage angulaire lorsqu'un des contacts tel que (66) passera à l'endroit du raccordement, l'autre contact tel que (67) en sera dégagé. Si 5 d'autre part un autre support de contacts correspon¬ dant à ces deux. bandes est placé dans la partie p, q symétrique, les liaisons électriques seront sûrement assurées pour chaque bande par au moins trois contacts

Enfin, si les supports, de contacts de bandes collec- Q trices (55) et. (57) sont placées dans les parties r, s et t, u de l'axe CD on voit que par suite de leur éloignement, il sera facile d'assurer un Bon isolement ^" - des uns par rapport aux autres.

Les contacts utilisés peuvent être de tout type connu 5 et par exemple en alliages métalliques ou en matériaux carbo-mêtalliques et montés sur des lames élastiques ou des supports appropriés réalisés selon les règles de l'art, en fonction de la nature des courants trans¬ mis et des servitudes particulières imposées.

Q A titre indicatif, la figure 8 donne en coupe dévelop¬ pée un exemple de réalisation permettant de faciliter

FEUILLE DE RΞfvl PLACE ENT

le montage et démontage des contacts. On voit sur cette figure que le plateau isolant (80) porte la Bande (81) logée dans- la rainure circulaire vue en (82) , laquelle Bande y est f xée par la clavette élastique (83) passant au travers d'une ouverture de la patte (84) laquelle clavette sert aussi d'amenée de courant. Sur la partie (85) de la bande dégagée en dessous de la rainure du plateau viennent s'appuyer, de part et d'autre, les contacts (86) et (87) sur une face (88)et (89) sur l'autre face. Ces contacts sont montés sur.des lames élastiques tenues par les supports isolants (90) et (91) pouvant tourner autour des axes 0 et 0' perpendiculaires au plan de la figure.

On- comprend que les contacts peuvent être dégagés pour le démontage- en tournant les supports dans les sens f et f' ou bien engagés, par la manoeuvre inverse.

On notera d'autre part que les dits supports étant mécaniquement -fixés- sur une pièce (92) mobile par rapport- au plateau. (80) les contacts montés sur (90) ou (9.1) sont disposés en sens inverse pour qu'il n'y ait pas de phénomène de broutement sur.les deux jeux de contacts quel.que soit le sens de rotation.

La présente invention.prévoit également qu'afin de fa¬ ciliter le montage ou le démontage du collecteur le (ou les) plateau (x) porte bandes peuvent être réali¬ sés en une seule pièce ou en plusieurs et que pour les mêmes raisons une bande collectrice peut être parta¬ gée en deux ou plusieurs parties mises bout à bout. Dans ce cas, les contacts seront disposés selon les rè- ^' gles de l'art pour assurer une bonne sécurité des liai¬ sons électriques.

Il est également prévu que les plateaux et autres pièces isolantes, peuvent être réalisés par tout moyen connu en matériaux appropriés et que des pièces ëlec-

FEUILLE DE RΞ-_-FLACEF-_E T f _{o m}

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triques ou mécaniques peuvent y être directement in¬ corporées, par exemple au moulage.

Les figures 9 et 10 donnent des exemples de la dis¬ position générale possible de collecteurs selon la 5 présente invention.

Selon la figure 9 le collecteur,comporte une enveloppe extérieure (10Q) de forme cylindrique mobile en rota¬ tion selon l'axe vertical X_. et tournant par rapport à une enveloppe circulaire interne (1Q1), ces deux 10 enveloppes constituant une enceinte annulaire et laissant en. leur centre un passage cylindrique libre (103) .

Les plateaux supports de bandes sont fixés sur la pièce tubulaire (104) solidaire mécaniquement de

15 l'enveloppe (101). Les supports de contacts sont montés sur-la pièce tubulaire.(105) laquelle est mo¬ bile en rotation par rapport.à l'enveloppe (101) et peut être entraînée par l'enveloppe (100) lorsqu'on la solidarise a. celle-ci par un doigt d'entraînement

20 (106). On voit qu'avec une telle disposition tous les équipements électriques internes peuvent être faci¬ lement assemblés sur l'enveloppe (101), l'ensemble ainsi constitué étant ensuite coiffé par l'enveloppe exté¬ rieure (100) avec laquelle les liaisons électriques

25 sont établies par câbles souples. Pour faciliter le montage et le démontage des éléments internes la pièce (105) possède de larges ouvertures telles que (107) et les parties intermédiaires telles que (108) servant à la fixation des supports de contacts.

30 Selon la disposition- schématisée par la figure 10 les dispositions sont similaires mais tous les ensembles électriques sont disposés sur le couvercle (110) fermant la partie supérieure de la cuve (111). Les

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plateaux sont montés sur \&'support tubulaire (112) solidaire du couvercle. (11Q) et les supports de contacts sur la pièce tubulaire (113) supportée par un chemin de roulement (114) laquelle pièce peut être solidarisée en rotation avec la cuve (111) par l'±ntermëdiadbre d'un doigt (115).

Une telle disposition est particulièrement applicable au cas des collecteurs aήti-déflagrants ou bien remplis d'un liquide isolant.

A partir des descriptions schématiques données pré- - ^~ cëdemment à titre indicatif .et non limitatif, on comprendra qu'un collecteur- selon la présente inven¬ tion se différencie de ceux actuellement réalisés par les points principaux suivants :

Un premier point réside dans le fait que les surfaces collectrices sont constituées.par des bandes métalli¬ ques mises en forme circulaire' et encastrées dans des rainures situées au dessous d'un plateau isolant de telle sorte que leurs faces de contact soient verti- cales. Il en résulte que les corps étrangers intro¬ duits accidentellement, ou bien provenant de dégrada¬ tions internes et de l'usure des pièces mobiles au¬ ront peu de tendance à se déposer et à subsister dans le chemin des contacts.

Un second point résulte du fait que les contacts mo¬ biles de deux bandes voisines sont placés sur des supports différents ce qui permet d'augmenter la dis¬ tance entre les contacts placés sur un même support isolant et de donner à celui-ci la forme la plus convenable pour allonger les lignes d'.isolement et éviter la présence de dépôts nuisibles.

Un troisième point réside dans l'économie de métal résultant de l'adoption de bandes pour les surfaces conductrices, surtout vis-à-vis des collecteurs

type à couronnes. Ces bandes étant d'autre part plus faciles a. approvisionner que des feuilles ou des tubes de grande taille devant. présenter un excellent état de surface. Pour les collecteurs de grande 5 taille, on notera aussi qu'il est plus facile de protéger ëlectrolytiquement des bandes de grande longueur que des pièces de grande surface.

Une autre différence importante entre la .présente invention et les solutions classiques réside dans Q le fait que le montage, du collecteur ne consiste plus dans un empilage de pièces fermées ce qui en- - traîne une ii_portante.addition.de tolérances mécani¬ ques, mais dans la-mise en place de pièces ouvertes dans des logements mécaniquement bien définis.

5 On doit en dernier lieu considérer le problème posé en cas de réparation lorsqu'il s'agit d'un collec¬ teur de type classique dont le passage central est occupé par des organes difficilement démontables. En effet lorsque, par exemple par suite d'un court- circuit extérieur, les bagues ou couronnes d'un tel collecteur se. trouvent. endommagées leur remplacement nécessite un démontagerde l'ensemble de l'installa¬ tion, alors qu'avec un' collecteur à bandes, il suffit de séparer verticalement les deux enveloppes et d'ou- vrir les bandes détériorées pour pouvoir les sortir et les remplacer.

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