Brevet FR2199178A1 — publié le 19740405

L'invention concerne les dispositifs magnétiques commutables à aimant permanent, servant principalement à fixer des objets en matériaux ferromagnétiques ou contenant de tels matériaux. On connaît des dispositifs magnétiques commutables à aimant permanent, servant à fixer des objets de petit encombrement faiX en les matériaux sus-indiqués. Ces dispositifs se présentent sous la forme d'un corps constitué par deux parties isolées l'une de l'autre par un éliment intercalaire en matériau amagnétique (laiton, cuivre, etc...) ou bien séparées par une rainure (comme, par exemple, dns le dispositif faisant l'objet du brevet suisse n0 364 165 dans la classe 49c 3105). A l'intérieur du corps est placé un bloc magnétique constitué par un aimant permanent contre les pôles duquel sont appliquées des plaquettes d'acier. Le bloc magnétique est monté dans le corps de façon qu'il puisse y coulisser, et de telle sorte, qu'avec ses plaquettes, il contacte tantôt les deux parties du corps en même temps, tantôt une seule de ces parties. Lorsque le bloc magnétique contacte les deux parties du corps en même temps, le dignsitif est à l'état de travail, c'est-à-dire qu'il a la faculté d'attirer, grâce à la fermeture du flux magnétique à travers l'objet à attirer. Lorsque les plaquettes du bloc magnétique contactent une seule partie lu corps, le dispositif est à l'état de repos, c'est-à-dire qu'il n'est pas capable d'attirer des objets étrangers en matériaux ferromagnétiques, car dans ce cas le flux magnétique àe ferme à travers le corps sans sortir de ses limites. L'inconvénient de tels dispositifs consiste en ce que, par suite de la conception sus-indiquée du bloc magnétique, leur#s aimants doivent être en alliages de métaux coûteux et dont-la disponibilité est limitée, contenant du fer, de l'aluminium du cobalt, du nickel et d'autres éléments, afin d'assurer une force d'attraction suffisante. En outre, les aimants décrits plus haut se démagnétisentfa#:1#c,,,ert sous l'action des chocs,des champs électrotmagnétiques, des vibrations, ainsi que lors lu démontage du dispositif. les tentatives faites pour remplacer, dans les dispositifs conçus comme décrit plus haut, les aimants en alliages de métaux coûteux par des aimants frittés soins chers, dont la disponibilité n'est pas limitée et résistant à l'action des facteurs démagnétisants sans changement de la conception du bloc magnétique sont restées sans succès. De tels dispositifs magnétiques à aimants frittés ne créent pas une force d'attraction suffisante. On connait également aussi d'autres dispositifs magnétiques commutables, destinés à fixer de gros objets ou à fixer simultanément un grand nombre de petits objets. Le corps de tels dispositif est réalisé en matériau magnétique (d'ordinaire en acier). A l'intérieur du corps est placé le bloc magnétique mobile, constitué par un empilage d'aimants en alliages de métaux appropriés, de plaquettes d'acier et d'éléments intercalaires en matériau amagnétique, montés dans l'ordre suivant: aimant - élément intercalaire isolant - plaquette d'acier élément intercalaire isolant - aimant, et ainsi de suite. L'une des parois du corps du dispositif, celle contactée par le bloc magnétique, comporte des éléments rapportés magnétiques, isolés de la partie restante du corps. La surface extérieure de la paroi du corps ayant des éléments rapportés sert à attirer directement les objets. Pour mettre le dispositif à l'état de travail, c'est-à-dire à l'état où il est capable d'attirer, le bloc magnétique mobile est amené, par rapport à la paroi ayant des éléments rapportés, dans une position telle que les plaquettes d'acier du bloc magnétique soient en cslncidence avec les éléments rapportés de la paroi du corps; le flux magnétique se ferme alors à travers l'objet à attirer. A l'état de repos du dispositif, le bloc occupe une position dans laquelle ses plaquettes d'acier ne sont pas en coïncidence avec les éléments rapportés de la paroi d'attraction. Dans ce cas, le flux magnétique se ferme dans le corps, sans sortir de ses limites et, par conséquent, il ne traverse pas l'objet à-fixer, qui n'est donc pas retenu. Ces dipositifs magnétiques sont coûteux, car leur fabrication nécessite aussi des alliages magnétiques de métaux à disponibilité limitée. En outre, ils sont compliqués et il est désavantageux de les réaliser dans de petits encombrements. On connaît également des dispositifs magnétiques commutables se présentant sous la forme d'un corps en matériau amagnétique (d'ordinaire en alliage d#aluminium) et dedeux blocs magnétiques, dont l'un est monté fixe dans le corps, de telle façon que l'une de ses surfaces contacte les objets à fixer soit directement, soit par l'entremise d'un élément intermédiaire Le second bloc est placé à l'intérieur du corps de telle façon qu'il puisse coulisser, et il s'applique avec une de ses surfaces contre le bloc fixe. les blocs magnétiques mobile et fixe se composent d'un empilage d'aimants frittés et de plaquettes d'acier alternés. A l'état de travail du Lispositif, le bloc mobile occupe, par rapport au bloc fixe, une position pour laquelle les pôles de même nom sont en colncidence. Le flux magnétique résultant se ferme alors à travers l'objet à fixer, dont il assure ainsi la retenue. A l'état de repos du dispositif, le bloc mobile est décalé par rapport au bloc fixe, de telle façon que les pôles de noms contraires des aimants des deux blocs soient en coIncidence. Dans ce cas, les actions des aimants des blocs fixe et mobile se neutralisent , ce qui interrompt la retenue de l'objet. De tels dispositifs magnétiques sont aussi utilisés pour fixer de gros objets ou pour fixer simultanément un grand nombre de petits objets. Ces dispositifs sont aussi de fabrication compliquée, et ils sont donc d'un prix assez élevé. Le principe mis en oeuvre, de meme que pour les dispositifs magnétiques décrits plus haut, est désavantageux lorsqu'on veut fabriquer des dispositifs de petit encombrement. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués des dispositifs magnétiques commutables connus. Il s'agit donc de créer un bloc magnétique pour dispositif magnétique commutable de petit encombrement, qui permette d'utiliser des aimants frittés sans que la force d'attraction soit diminuée. La solution consiste en ce que, dans un dispositif magnétique commutable à aimant permanent, comprenant un corps creux, constitué de deux moitiés isolées l'une de l'autre, et un bloc magnétique monté à l'intérieur du corps de telle façon qu'il puisse coulisser afin de venir contacter alternativement les deux parties du corps en même temps ou bien une seule de ces parties, ce qui assure la commutation à l'état de travail et à l'état de repos, on prévoit, selon l'invention, que le bloc magnétique se compose d'aimants frittés appliqués par leurs pôles de même nom contre un noyau ferromagnétique ayant une saillie qui, à l'état de travail du dispositif, contacte une partie du corps, et à l'état de repos du dispositif, contacte l'autre partie du corps,fes pôles opposés des aimants frittés étant couplés magnétiquement à la partie du corps contactée par la saillie du noyau à l'état de repos du dispositif. Grâce à une telle conception, comparativement aux dispositifs magnétiques connus d'encombrement correspondant dans lesquels on utilise des aimants en alliages de métaux dont la disponibilité est limitée, les dispositifs magnétiques à aimants frittés réalisés d'après l'invention créent une force d'attraction qui non seulement n'est pas inférieure, mais, dans nombre de cas est meme supériaure. On donne ci-après une description détaillée de l'invention sous une forme de réalisation concrète avec référence aux dessins annexés, donnée uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: -La figure 1 représente un dispositif magnétique commutable en coupe longitudinale, réalisé selon l'invention, à l'état de travail (les flèches montrent comment passe le flux magnétique); - la figure 2 représente le même dispositif en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 représente le même dispositif, en coupe longitudinale, à l'état de repos (les flèches montrent comment passe le flux magnétique);; - La figure 4 est une variante, en coupe transversale, du dispositif avec une cavité cylindrique dans le corps et un bloc magnétique cylindrique dont les aimants frittés sont réalisés sous forme d'éléments ayant une section droite segmentaire; -La figure 5 est une variante du dispositif à quatre aimants dotés d'intercalaires segmentaires en matériau magnétique; -La figure 6 est la même variante du dispositif que celle de la figure 5, en coupe longitudinale. Le dispositif comprend un corps creux 1 (figures ! à 6) en acier doux, constitué par deux parties 2 et 3 (figures 1, 3, 6) isolées l'une de outre par un élément intercalaire 4 (figures 1, 3, 6) en matériau amagnétique (laiton, cuivre, etc...). A l'intérieur du corps 1 est placé un bloc magnétique 5 (figures 1,2, 3), constitué par un noyau 6 en matériau magnétique (acier doux) contre deux côtés duquel sont appliqués par leurs pôles de même nom (par exemple par leurs pôles Nord) des aimants 7 (figures 1, 2 et 3) frittés. Le noyau 6 comporte,à uneextrémité une tête rectangulaire 8 (figures 1 et ) formant une saillie qui est en contact avec la surface intérieure du corps 1. La cavité ménagée dans le corps pour recevoir le bloc 5 est réalisée de la même forme que celle de la tête 8 du noyau 6, c'est-à-dire qu'elleest de section rectangulaire. les pôles opposés des aimants 7 (en l'occurence les poles Sud) sont aussi en contact avec la surface intérieure du corps 1. Le noyau 6 est isolé de la partie 3 du corps 1 par une plaquette 9 (figure 2) en matériau amagnétique (laiton, cuivre, etc...). Le orps I est fermé sur le côté par un couvercle 10, réalisé lui aussi en matériau amagnétique. L'objet 11 (figures 1, 2, 3) devant être fixé se place sur la surface du Corps 1 du dispositif, de telle façon qu'il recouvre les deux parties 2 et 3 du corps I; on déplace alors le bloc mobile 5 jusqu'à la position ( montrée en figure 1) pour laquelle la tête 8 du noyau 6 se trouve en contact avec la partie 2 du corps 1. Dans ce cas, le flux magnétique résultant (représenté par les lignes A), n'ayant pas la possibilité de se fermer dans le corps 1 à cause de l'élément intercalaire amagnétique 4, passe à travers l'ojet 11 à fixer, qui est donc attiré contre la surface du corps 1. Pour libérer l'objet 11, on déplace le bloc mobile 5 (figire 3) de telle façon que la tête 8 du noyau 6 vienne contacter la partie 3 du corps Dans cette position du bloc mobile 5 (flgure 3), le flux magnétique (représenté par les lignes B) se ferme dans le corps I, sans traverser l'objet 11, lequel peut donc facilement être enlevé du corps 1 du dispositif. le déplacement du bloc magnétique S peut s'effectuer à la main, par pression sur des boutons encastrés dans les bouts du noyau 6,ou bien à l'aide de système à vis, à leviers ou d'autres systèmes similaires qui ne sont pas décrits ici en détail, car on connaît bien leurs applications au déplacement des blocs magnétiques dans les dispositifs du genre en question. Une autre variante du dispositif, représentée en coupe transversale parla figure 4, diffère de celle décrite plus haut en ce que l'on a alésé, dans son corps, une cavité cylindrique dans laquelle est placé le bloc magnétique 12. La fabrication du dispositif devient ainsi plus simple. le noyau 13 du bloc magnétique 12 est un barreau d'acier à section rectangulaire ayant une tête ronde (non visible sur le dessin). les aimants 14 du bloc 12, appliqués par leurs pôles de même nom(Nord) contre le noyau 13, ont une section en forme de segment. Le bloc magnétique mobile 15, du dispositif selon la variante représentée par les figures 5 et 6, se compose de quatre aimants frittés 16 appliqués par leur pôles de même nom contre le noyau 17, qui est un barreau en acier doux à section carrée,ayant une tête cylindrique 18 (figure 6). Sur les pôles des aimants 16, opposés à ceux appliqués contre le noyau 17, sont fixés des éléments intercalaires 19 (figures 5 et 6) en matériau magnétique (acier doux), ayant une section en forme de segment. les élément intercalaires 19 sont utilisés pour éviter les complications de forme des aimants. Comparativement aux dispositifs selon les variantes représentées par Jes figures 1 et 3 (à deux aimants frittés), le dispositif à quatre aimants frittés a une force d'attraction plus grande. De même on pourrait fabriquer des dispositifs magnétiques c crimes à l'invention, avec un plus grand nombre d'aimants. les dispDsitifs magnétiques réalisés selon toutes les variantes décrites ci-dessus fonctionnent d'une façon analogue à celle décrite pour la première variante. Les dispositifs magnétiques réalisés selon l'invention peuvent être utilisés non seulement pour la fixation directe d'objets en matériau ferromagnétique, mais aussi pour fixer des appareils de contrôle et mesure ou autres sur des machines, organes, etc... on peut aussi les employer pour séparer des objets ferromagnétiques mélangés à des matériauxamagnétiques. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENDICATION Dispositif magnétique commutable à aimant permanent, comprenant un corps creux, constitué de deux moitiés magnétiquement isolées l'une de l'autre, et un bloc magnétique monté à l'intérieur Au corps de telle façon qu'il puisse coulisser afin de venir contacter alternativement les deux parties du corps en même temps ou bien une seule de ces parties, ce qui assure la commutation à l'état de travail et à l'état de repos, caractérisé encu que, le bloc magnétique se compose d'aimants frittés appliqués, par leurs pôles de même nom, contre un noyau ferromagnétique ayant une saillie qui, à l'état de travail du dispositif contacte une partie du corps, et à l'état de repos du dispositif contacte l'autre partie du corps, les pôles opposés des mêmes aimants frittés étant couplés magnétiquement à la partie du corps contactée par la saillie du noyau à l'état de repos du dispositif.