Brevet FR2137347A1 — publié le 19721229

L'invention concerne de façon générale le matériel utilisant des aimants permanents pour assurer la fixation de pièces métalliques magnétiques; et elle vise tout particulièrement les plateaux et les mandrins associés à diverses machines-outils. Pour plus de 5 clarté, l'invention sera décrite ci-après dans le cas de son application â des plateaux magnétiques; mais il ne faut pas y voir là une limitation de sa portée. Un plateau magnétique comporte essentiellement une semelle en acier doux, un noyau magnétique énergétique formé par juxta- 10 position.d'aimants et de pièces polaires, un cadre amagnétique dans lequel peut coulisser le noyau, et une plaque polaire formée par juxtaposition de pièces polaires et d'entrefers. La construction de ces plateaux pose divers problèmes, notamment ; 15 - l'assemblage des aimants et des pièces polaires pour constituer le noyau nécessite divers moyens tels que tirants, grille moulée ou mécanosoudée; et quels que soient les moyens, le noyau est toujours un élément dont le prix de revient est élevé; 20 - pour pouvoir réaliser des noyaux et donc des plateaux de dimensions variées, le fabricant doit disposer d'une grande variété d'aimants et de pièces polaires; - le cacb?e dans lequel coulisse le noyau étant amagnétique, l'attraction magnétique est faible sur toute la périphérie de la 25 plaque polaire. La surface disposant d'une bonne attraction est donc inférieure à celle réelle (hors tout) du plateau. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet à cet effet un plateau : - dont le cadre fixe constitué en une matière amagnétique 30 comporte, au moins dans ses deux bords longitudinaux, des logements perpendiculaires au plan du plateau et recevant, alternativement de l'un à l'autre, des aimants et des pièces polaires, - dont le noyau mobile est constitué par au moins une plaque de matière amagnétique dans lequel sont ménagées deux séries de 35 logements correspondant à ceux du cadre et recevant aussi, alternativement de l'un à l'autre, des aimants et des pièces polaires, - et dont la plaque polaire fixe est formée par un empilage de pièces polaires et d'entrefers disposés transversalement, 40 le noyàtupouvant occuper deux positions : celle de fixation 71 18322 2 2137347 dans laquelle les aimants du cadre et du noyau sont alignés t transversalement, et le champ magnétique a une direction longitudinale et se ferme en passant par la ou les pièces posées sur le plateau, et l'autre dans laquelle les aimants du cadre ne 5 sont pas alignés avec ceux du noyau, et le champ a alors une direction transversale et se ferme directement au travers des pièces polaires de la plaque polaire. L'originalité essentielle de ce plateau réside donc d'une part dans son agencement d'ensemble : cadre et noyau en matière 10 amagnétique, recevant chacun des aimants et des pièces polaires et, d'autre part, dans la disposition de ces aimants et de ces pièces polaires qui sont en nombre égal et ont une direction perpendiculaire au plan du plateau. Cet agencement présente l'avantage primordial de permettre 15 aux fabricants de plateaux de réaliser des noyaux et donc des plateaux de dimensions très variées, en utilisant un seul type, une seule qualité et pratiquement une seule dimension d'aimant. Un autre avantage important réside dans le fait que le noyau magnétique énergétique est facile à réaliser étant donné qu'il 20 suffit de le constituer par un bloc de matière amagnétique : aluminium et dérivés, bronze, laiton.... ou matière synthétique, dans lequel sont percés des trous, avantageusement cylindriques, servant de logements aux aimants et aux pièces polaires de forme également cylindrique. 25 Un autre avantage encore réside dans une augmentation du rendement du plateau, dont l'attraction magnétique est uniformément répartie sur toute la surface du plateau, y compris sa zone périphérique. Le principe et la disposition qui font l'objet de l'inven-30 tion sont bien entendu applicables à des plateaux de toutes dimensionso II faut cependant remarquer qu'un noyau constitué par une seule plaque n'est utilisable que pour des plateaux relativement étroits. Dans le cas des plateaux larges, l'invention prévoit la réalisation du noyau au moyen d'un nombre impair 35 plaques comportant chacune deux séries de logements pour les aimants et les pièces polaires; et ces plaques sont de l'une à l'autre alternativement fixe et mobile. C'est ainsi par exemple que dans le cas d'un plateau dont le noyau est formé de trois plaques, celle médiane est fixe et 40 celles latérales situées entre celle médiane et les bords 71 18322 3 2137347 1 ongitudinaux du cadre sont mobiles. Quel que soit d'ailleurs le nombre de ces éléments mobiles, le déplacement du noyau,pour mettre le plateau en position de travail ou eh position d'arrêt, est commandé de façon quelconque, 5 notamment par exemple comme cela est connu en soi au moyen d'un système à excentrique. L'invention sera bien comprise d'ailleurs, et ses avantages ainsi que d'autres caractéristiques ressortiront bien de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé 10 représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce plateau magnétique : Figyre 1 est une vue en perspective montrant les divers éléments constitutifs d'un plateau magnétique relativement étroit, îig^iré 2 en est une vue en plan par dessus en position de 15 marche', là plaque polaire étant supposée enlevée, ^Figure 3 en est une vue en coupe longitudinale suivant 3-3 de figxree 2, avec la plaque polaire, Figure 4 est une vue en plan du plateau en position d'arrêt, Ta plaque polaire étant supposée enlevée, 20 Figure'$ en est une vue en coupe transversale suivant 5-5 de figure'4, avec la plaque polaire, Figures 6, 7S 8 et 9 sont des vues correspondant respectivement atix figures 2 et 35 et aux figures 4 et 5, dans le cas d'un plateau large. 25 Comme cela est connu en soi, le plateau magnétique objet de l'invention-est essentiellement formé par superposition et imbrication des élémerfe suivants : une semelle 1_, un cadre _2, un noyau magnétique énergétique j5 et une plaque polaire 4. Parmi ces quatre éléments,deux ne présentent pas de particu-30 larité originale. Il s'agit de la semelle 1_ qui, comme cela est connu, est constituée en acier' doux, et de la plaque polaire 4 qui, comme cela est également connu, est constituée par un empilage de pièces polaires £ et d'entrefers 6. Il est d'ailleurs à noter que le pas polaire de la'plaque 4 peut être large ou sexié, 35 en fonction même de l'épaisseur des éléments qui la constituent. C'est ainsi que dans le cas du plateau montré aux figures 2 à 5» le pas polaire est large, alors que dans le cas du plateau montré aux figures 6 à 9, le pas polaiïe est au contraire très resserré, car les éléments d'acier constituant les pièces polaires ont une 40 épaisseur par exemple de 7/^Oe de mm, cependant que les entrefers -v . • ,4fe. BAD ORIGINAL 71 18322 4 2137347 sont constitués par des bandes de laiton d'une épaisseur par exemple de 5/1 Oe de mm. Un pas resserré a bien entendu l'avantage d'améliorer les performances du plateau, car il permet la fixation aussi bien des petites pièces que des moyennes et des 5 grandes pièces. est toutefois à remarquer dès maintenant qu'un pas polaire large ou un pas polaire resserré peut au choix être adopté sur un plateau à noyau étroit tel que montré aux figures 2 à 5) ou sur un plateau à noyau large, tel que montré aux figures 6 à 9. 10 Ce qui de toute façon constitue l'objet même de l'invention, c'est l'agencement du cadre _2 et du noyau magnétique énergétique J>. Selon l'invention en effet, le cadre 2 est constitué, comme le montre le dessin, par un cadre en matière amagnétique, dans lequel sont percés des logements avantageusement cylindriques. 15 Ces logements reçoivent alternativement de l'un à l'autre une pièce polaire 2. et urL- aimant 8. Quant au noyau magnétique énergétique il est lui aussi constitué par un bloc de matière amagnétique dans lequel sont également percés des logements cylindriques, répartis sur deux 20 rangées longitudinales; et ces logements reçoivent alternativement de l'un à l'autre une pièce polaire et un aimant 10. Par ailleurs, comme cela est connu en soi, le noyau j5 est monté mobile dans le cadre 2 de manière à pouvoir occuper les deux positions montrées respectivement aux: figures 2 et 4. Dans 25 la position visible à la figure 2, les pièces polaires 2. sont alignées transversalement, cependant que les aimants 8 sont eux-mêmes alignés transversalement. C'est la position d'utilisation du plateau, position dans laquelle une ou des pièces désignées par _12 à la figure 3 sont attirées et donc fixées sur la plaque 30 polaire 4 du plateau. Dans cette position en effet, comme le montre la fjgire 3» le champ magnétique a une direction transversale par rapport au plateau, et les lignes de forces ne pouvant se fermer par la plaque polaire 4, en.raison même de la présence des barrières transversales constituées par les entre-35 fers 6, se ferment au travers de la pièce à fixer 12. Lorsque le noyau j5 occupe son autre position,■c'est-à-dire celle visible aux figures 4 et 5, le plateau est en position d'arrêt, car les aimants 10, du noyau _3 sont désalignés par rapport aux aimants _8 du cadre 2. Le champ magnétique a alors une 40 direction transversale; et les lignes de force se ferment au 71 18322 5 2137347 « travers des pièces polaires de la plaque 4, comme le montre la figure 5. Le plateau montré aux figures 6 à 9 ne diffère de celui représenté aux figures 2 à 5 que par le fait que son noyau 5 magnétique énergétique est constitué de trois barres ou plaques ' 5a, 5b et J5c, au lieu d'être constitué par un seul bloc; mais les trois éléments Jia, Jb et *jc comportent tous deux rangées de trous recevant chacun alternativement une pièce polaire ^ et un aimant 10. De plus, et c'est là une caractéristique importante, 10 la barre centrale Jia du noyau est fixe, tandis que les deux barres latérales jgb et Jiç sont simultanément mobiles. Le noyau peut ainsi occuper soit la position montrée aux figures 6 et 7, soit celle visible aux figures 8 et 9» Dans le premier cas (figures 6 et 7)5 le plateau est en 15 position de marche, car tous les aimants _10, y compris ceux du cadre 2 sont alignés, alors que dans le cas de la position montrée aux figures 8 et 9 les~ aimants 1_0 des barres jjb et du noyau sont désalignés par rapport aux aimants _10 du cadre 2 et de la barre 5a. C'est la position d'arrêt, dans laquelle les lignes 20 de force se ferment au travers des pièces polaires Qu'il s'agisse du plateau de figures 2 à 5 ou du plateau de figures 6 à 9r les aimants et les pièces polaires entrant dans la constitution du cadre 2 et du noyau ^ sont tous identiques, ce 25 qui permet une fabrication industrielle du plateau avec la possibilité de réaliser des plateaux de toutes dimensions, avec un seul type d'aimants et de pièces polaires. De plus, en raison de la présence des aimants 81 dans le cadre 2, l'attraction magnétique est égale sur toute la surface du plateau. 30 Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce plateau magnétique qui ont été ci-dessus indiquées à titre d'exemple; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. 71 18322 6 2137347 KEVMDICATIOHS 1.- Plateau magnétique à aimants permanents, comportant une semelle en acier doux, un noyau magnétique énergétique mobile, un cadre fixe enveloppant ce noyau et une plaque polaire formée 5 par juxtaposition de pièces polaires et d'entrefers transversaux, caractérisé en ce : - son cadre fixe est constitué en une matière amagnétique et comporte, au moins dans ses deux "bords longitudinaux, des logements perpendiculaires au plan du plateau et recevant, alternative) vement de l'un à l'autre, des aimants et des pièces polaires, - son noyau mobile est constitué par au moins une plaque de matière amagnétique dans lequel sont ménagées deux séries de logements correspondant à ceux du cadre et recevant aussi, alternativement de l'un à l'autre, des aimants et des pièces polaires, 15 - sa plaque polaire fixe est formée par un empilage de pièces polaires et d'entrefers disposés transversalement, le noyau pouvant occuper deux positions : celle de fixation dans laquelle les aimants du cadre et du noyau sont alignés transversalement, et le champ magnétique a une direction longitu-20 dinale et se ferme en passant par la ou les pièces posées sur le plateau, et l'autre dans laquelle les aimants du cadre ne sont pas alignés avec ceux du noyau, et le champ a alors une direction transversale et se ferme directement au travers des pièces polaires de la plaque polaire. 25 2.- Plateau magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre fixe amagnétique et le noyau mobile amagnétique comportent des logements cylindriques recevant des pièces polaires et des aimants de forme cylindrique dont les axes longitudinaux sont perpendiculaires au plan du plateau. 30 3«- Plateau magnétique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que son noyau comporte une seule plaque dans laquelle sont percées deux rangées longitudinales de logements recevant les pièces polaires et les aimants. 4.- Plateau magnétique selon les revendications 1 et 2, ca-35 ractérisé en ce que son noyau comporte un nombre impair de plaques présentant chacune deux rangées longitudinales de logements pour les aimants et les pièces polaires, ces plaques étant alternativement de l'une à l'autre fixe et mobile. 5.- Plateau magnétique selon la revendication 4, caractérisé en ce que son noyau est formé de trois plaques : une plaque cen-40 traie rixe et deux plaques latérales mobiles.