Brevet FR2365104A1 — publié le 19780414

La présente invention concerne un appareil pour la transfor mation par des moyens magnétiques du mouvement alternatif d'un porte-aimant en un mouvement circulaire, en particulier pour l'indication par tout ou rien, ou oui-non, d'états ou de signaux de pression, dans lequel, sur un porte-aimant relié en particu lier à la membrane d'un convertisseur (ou transducteur)de course de pression, sont fixés l'un derrière l'autre, et suivant la di rection dudit mouvement alternatif, un pôle magnétique Nord et un pôle magnétique Sud qui peuvent être amenés successivement, par un déplacement du porte-aimant, dans une position voisine d'un organe tournant à la surface duguel sont disposés les pôles magnétiques Nord et Sud d'un aimant permanent, et qui peut être amené, par un déplacement du porte-aimant, à exécuter un mouvement de rotation autour d'un axe parallèle au plan de l'axe de déplacement de ce porte-aimant. Un appareil de ce genre pour l'indication par tout ou rien d'états de pression et de signaux de pression est déjà connu par la description du modèle d'utilité allemand NO 1 928 241. Dans ce document deux aimants permanents séparés sont disposés sur la surface intérieure du porte-aimant (dans le cas présent en forme de pot) en faisant un angle de 900 environ avec lEre dudit pot et en étant disposés l'un derrière l'autre dans la direction de l'a xe de ce pot, de manière que les axes des deux aimants parallè les disposés l'un derrière l'autre soient antiparallèles l'un par rapport à l'autre et placés tangentiellement par rapport au plan de l'axe du pot, L'axe du pot, qui coïncide avec l'axe de pivotement du porte-aimant est à l'alignement avec l'axe de ro tation de l'organe tournant, qui est constitué par un index li néaire à l'extrémité duquel est disposé un barreau aimanté avec un axe également tangentiel. Les pôles magnétiques Nord et Sud du porte-aimant disposés l'un derrière l'autre dans la direction de la course appartiennent par conséquent à des aimants différents, quatre aimants etant prévus en tout sur le porte-aimants, cepen dant que les deux pôles Nord et Sud disposés sur la surface la térale de l'organe tournant, appartenant à un seul aimant perma nent, sont placés au voisinage l'un de l'autre sur ladite surfa ce latérale, Par ailleurs, l'indicateur/ pour rendre visible l'indication OUI-NON est également monts sur l'arbre de l'organe tournant dans le cas de cet appareil. Cet appareil connu fonctionne de la manière suivante : lors d'une course du porte-aimant en norme de pot, les aimants permanents disposés l'un derrière l'autre dans la direction de la course avec successivement des polarités inverses peuvent être amenés l'un après l'autre au voisinage de l'organe tournant, de sorte gu'ils se trouvent tantôt dans le plan de l'aimant permanent de l'organe tournant, pour une position donnée du porte-aimant sur sa trajectoire, tangentiellement au porte-aimant en forme de pot, dans la direction Nord-Sud, et tantôt dans la direction Sud-Nord du porte-aimant.On arrive par ce moyen à ce que l'aimant perma ent de 1'organe tournant soit amené à chaque fois, indépendamment de la position de celui-ci, dans une de ses positions finales décalées de 900. Pour obtenir plus de détails sur le mode de fonctionnement de l'appareil connu, on se reportera à la description du modèle dlutilité allemand NO 1 928 241, précité. Cet appareil connu a fait certes en principe ses preuves, toutefois divers inconvénients se sont manifestés. Il est tout d'abord peu avantageux que l'ensemble magnétique en forme de pot doive comporter quatre aimants permanents séparés, car cela augmente beaucoup le poids du porte-aimant, ce qui est un inconvénient guand le porte-aimant est monté par exemple sur le levier d'actionnement d'un commutateur à fluide d'un type connu, tel celui décrit à titre d'exemple dans le brevet allemand nO 2 530 362, car cela augmente l'inertie de l'ensemble.De plus le dispositif magnétique connu ne garantit pas, en particulier guand on désire une rotation de 1 'organe tournant, non pas de 900 mais de 1800, de manière absolument sûre un "saut" de l'organe tournant; a cela s'ajoute un autre inconvénient,à savoir que l'organe tournant ne peut pas être remplacé sans un démontage et un remontage compliqués, du fait qu'il empiète par construction sur la région proche du porte-aimant; cet échange est, en fait, toujours à souhaiter si l'on doit, de temps à autre, utiliser des indicateurs optiques différents. L'objet principal de l'invention est de réaliser un appareil du type décrit dans le préambule gui, fonctionnant en utilisant un nombre plus réduit d'aimants, de masse et d'inertie plus faibles, garantit un saut d'amplitude de 1800 de organe tournant sur lequel on peut compter davantage, et gui donne la possibilité de remplacer, par des opérations de montage et de démontage très simples, l'organe tournant ou les indicateurs optiques se trouvant dessus, sans agir sur le mécanisme supportant l'aimant. Selon l'invention, l'appareil est caractérisé par le fait que les pôles magnétiques Nord et Sud placés l'un derrière l'autre suivant la direction du mouvement sur le porte-aimant sont ceux d'un premier aimant permanent en forme de barreau, dont l'axe est orienté suivant la direction du mouvement et que le deuxième aimant permanent monté sur 1 'organe tournant a aussi une forme de barreau et s'étend perpendiculairement à 1 t axe de rotation de 1 'organe tournant, dans son plan sur toute la lar- geur de cet organe mesurée perpendiculairement à l'axe de rotation de cet organe. Par conséquent, et par opposition avec ledit appareil connu, appareil selon ltinvention ne comporte qu'un seul aimant permanent, suivant le cas un barreau aimanté1 grâce auquel le commutateur à fluide ou un dispositif analogue n'a à mouvoir qu'une masse très faible. Le flux magnétique,grâce à la disposition selon l'invention, dans laquelle, fait caractéristique, le barreau aimanté monté sur l'organe tournant est disposé non pas tangentiellement, mais avec l'axe magnétique orienté dans la direction du diamètre, est nettement mieux utilisé qulavec l'appareil connu.On peut de plus, alors, grâce à la coordination mutuelle de l'axe de pivotement du porte-aimant et de l'aimant permanent ainsi que de 1 'axe de rotation de l'organe tournant, guand cet organe tournant - étant donné qu'il est l'objet d'une forme de réalisation améliorée de l'invention - est monté sur des roulements faciles à ouvrir du côté opposé au porteaimant, facilement remplacer l'indicateur optique, qui peut être constitué de préférence par 'organe tournant lui-même, réalisé sous la forme d'une sphère L'organe tournant peut naturellement être réalisé sous une forme autre que celle d'une sphère, par exemple celle d'une croix ou d'un disque à la seule condition de garantir que l'aimant permanent vienne se placer en entier dans la direction du diamètre de 1' organe tournant, perpendiculairement à son axe de rotation. En principe, l'axe de rotation de organe tournant peut être aussi bien parallèle à l'axe des pâles Nord-Sud, par conséquent à l'axe du premier aimant permanent que perpendiculaire à celui-ci, cependant qu'il est en général avantageux que l'axe de rotation de l'organe tournant soit disposé dans le plan de l'axe de rotation parallèle à l'axe de déplacement du premier aimant permanent, à une.distance aussi réduite que possible de l'axe du premier aimant permanent du porte-aimant. Mais, dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, l'axe de rotation de l'organe tournant est parallèle à l'axe de déplacement du premier aimant permanent. Avec cette disposition on est, pour préciser, assuré que dans toutes les circonstances, lors d'un déplacement du premier aimant permanent du porte-aimant égal à sa propre longueur, le "saut" de l'organe tournant se produit, c'est-à-dire par conséquent pour un déplacement, ou une course aussi réduits que possible du premier aimant permanent.Par contre, si l'axe de l'or- gane tournant est décalé de 900 par rapport à l'axe du premier aimant permanent, la longueur du déplacement que le premier ai mant-permanent doit effectuer pour réaliser un "saut" de 1800 de l'organe tournant dépend de la disposition géométrique de cet organe tournant.Ceci repose sur le fait gue, dans le cas d'une orientation parallèle de l'axe de rotation de l'organe tournant et de l'axe du premier barreau aimanté monté sur le porte-aimant, les pôles, disposés à l'opposé l'un de l'autre sur la surface latérale de l'organe tournant, de l'aimant permanent ou du barreau aimanté de 1' organe tournant ne peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre mais au contraire, viennent en contact à l'instant le plus rapproché possible avec le pôle magnétique venant en position de répulsion de l'aimant permanent en mouvement du porte-aimant. L'appareil selon l'invention, associé à un commutateur à fluide, convient particulièrement bien pour les appareils de mesure, de régulation et de commande, comme cela est décrit en détail dans le brevet allemand nO 2 530 362, auquel on se réfère intégralement sur ce point. Mais l'appareil selon l'invention ne convient pas seulement pour l'affichage par oui-non des signaux ou des états'de pression, en conjonction avec des commutateurs de ce genre ou construits de façon semblable, mais d'une manière générale, il convient quand il s'agit de convertir de façon fiable des déplacements rectilignes courts et de faible amplitude, sous la forme d'une "traduction magnétique", en mouvements circulaires à grand rayon avec un angle de rotation de 1800. On a décrit précédemment une partie importante de l'idée à la base de la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention représenté sur le dessin schématique annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe, suivant l'axe de rota tion de l'organe tournant d'un exemple de réalisation de l'appa reil selon l'invention, et - la figure 2 est une vue latérale de l'appareil de la fi gure 1, dans la direction de l'axe de rotation de l'organe tour nuant0 L'exemple de réalisation, représenté sur le dessin annexé, de l'appareil selon l'invention, comporte un premier aimant permanent 10 dont l'axe est situé dans le plan du dessin de la figure 1, à l'extrémité supérieure, sur la figure 1, d'un porte aimant 12 très allongé, pivotant dans le plan de la figure 1 autour d'un axe perpendiculaire au plan de cette figure0 Le por te-aimant 12 forme le prolongement du levier d'actionnement d'un commutateur à fluide 14, tel qu'il est décrit par exemple dans le brevet allemand nO 2 530 362, auquel on se réfère sur ce point.Le seul fait important, pour comprendre la présente in- vention, est que le porte-aimant 12 est solidaire d'une membrane de commande 16 du commutateur à fluide 14 et que, par conséquent, il peut basculer, lors de l'introduction d'un fluide de commande - tel que de l'air comprimé - dans des chambres de commande 18, 20 du commutateur 14 par des entrées E2 ou Eî autour de l'axe de basculement perpendiculaire au plan de la figure 1 et fixé à un bourrelet d'étanchéité 22 de la membrane de commande 16, un ressort de compression 24 poussant le porte-aimant 12, et par conséquent l'aimant permanent 10 dans sa position finale, à droite sur la figure 1. Parallèlement à l'axe de déplacement du-premier aimant permanent 10 dans la figure 1, qui est en même temps, dans l'e- xemple de réalisation représenté, l'axe du premier aimant permanent 10, il y a un axe de rotation 26 d'une sphère 28 non magnétique - réalisée par exemple en matière plastique ou en matériau analogue - sphère qui est entièrement traversée dans le plan de l'axe de rotation et perpendiculairement à ce dernier par un barreau aimanté 30. A noter que les paliers 32, 34 de l'axe de rotation 26 de la sphère 28 sont faciles à ouvrir du coté opposé au porte-aimant 12 et par conséquent au premier aimant permanent 10, Si bien que la sphère 28 peut être facilement changée sans qu'il soit nécessaire, dans ce but, de pro céder à des manipulations quelconques sur le commutateur à fluide 14 ou sur le porte-aimant 12 avec le premier aimant permanent 10. La figure 2 se différencie de la figure 1 seulement par le fait gue, dans le cas présent, comme on l'a déjà expliqué au début, l'exemple de réalisation représenté en coupe sur la figure 1 y est représenté vu de côté et, en fait, du côté de la figure 1, l'axe de rotation 26 étant par conséquent perpendiculaire au plan de la figure 2, tout comme l'axe de 1' aimant permanent 10, cependant que l'axe de basculement du porte-aimant 12 dans le bourrelete g étanchéité 22 de la figure 1, non représenté sur celle-là,/évidemment, dans le cas présent, parallèle au plan de la figure. L'appareil représenté sur la figure 1, qui sert seulement à l'affichage par tout ou rien, ou oui-non des états de pression et des signaux de pression qui sont appliqués au commutateur à fluide 14, fonctionne de la manière suivante Si le premier aimant permanent 10, disposé sur le porteaimant pivotant 12, se trouve, dans la position représentée en traits continus sur la figure 1, le pôle Nord magnétique N du premier aimant permanent 10 se trouve dans la position la plus proche de la surface latérale de la sphère 28 et le pôle magnétique Sud S du deuxième aimant permanent, ou barreau aimanté 30 se trouve attiré et vient occuper la position représentée sur la figure 1.Si, à la suite d'un signal de pression positif appliqué à la chambre de commande 18, à gauche sur la figure 1, du commutateur à fluide 14, le porte-aimant 12 se déplace vers la gauche dans la position représentée en traits interrompus sur cette figure, avec un mouvement similaire du premier aimant permanent 10 vers sa position représentée en traits interrompus, à partir de l'instant -où le porte-aimant 12 atteint sa position intermédiaire, visible sur la figure 1, entre les deux positions extrêmes, la force de répulsion, exercée par le pôle Sud magnétique S du premier aimant permanent sur le pôle magnétique Sud S du barreau aimanté 30, devient supérieure à la force d'attraction qu'exerce le pôle Nord N de l'aimant permanent 10 sur le pôle Sud S du bar reau aimanté 30 tout en s'en éloignant désormais progressivement, ce qui conduit la sphère 28 à tourner brusquement de 1800 autour de l'axe de rotation 26, cependant gu'à cet instant le pôle Nord N du barreau aimanté 30 vient occuper la position la plus proche du premier aimant permanent 10. il est particulièrement avantageux, aans l'exemple représenté, que lors du déplacement ou du pivotement du premier aimant permanent 10, le pôle Sud du barreau aimanté 30, disposé sur la figure 1 dans sa position basse la plus proche par rapport à l'aimant permanent 10, ne puisse pas suivre le mouvement du pôle Nord vers la gauche, ce qui est dû au fait que le couple de rotation, produit par le mouvement de l'aimant permanent 10, agit sur un axe perpendiculaire au plan de la figure 1 et ne peut ainsi, à cause de l'entrave que constituent les paliers 32, 34 de l'axe de rotation 26, provoquer aucune rotation de la sphère 28. Au contraire seule une rotation brutale de la sphère 28 est possible, plus précisément dès que le pôle Sud S du premier aimant permanent 10 commence à exercer son action répulsive sur le pâle Sud placé au bas du barreau aimanté 30 de la figure 1. L'appareil selon l'invention décrit ci-dessus garantit ainsi à coup sûr un saut de la sphère 28 lors des déplacements du porte-aimant 12 ou du premier aimant permanent 10. On peut placer sur la surface de la sphère 28 de petites marques colorées ou bien des signes, ou autres caractères, qui peuvent être lus latéralement, en particulier d'en haut sur la figure 1. Naturellement, on peut aussi utiliser en cas de besoin, à la place de la sphère 28, un autre type d'organe tournant, par exemple un organe indicateur en forme de disque ou de croix fixé sur un axe de rotation 26, cependant qu'il est seulement, mais toujours, nécessaire que le barreau aimanté 30 stétende en fai.t sur toute la largeur de 1 'organe tournant, vue perpendieulairement à l'axe de rotation 26. Etant donné que les paliers 32, 34 peuvent être facilement ouverts du côté opposé au commutateur à fluide 14 ou au premier aimant permanent 10, la sphère 28 peut être remplacée sans difficulté, par exemple quand on désire changer les symboles, marques, etcs, tracés sur la sphère, REVENDICATIONS = =================== = 1.- Appareil pour la transformation par des moyens magnétiques du mouvement alternatif d'un porte-aimant en un mouvement circulaire, en particulier pour l'indication par tout ou rien , ou oui-non, d'états ou de signaux de pression, dans lequel, sur un porte-aimant relié en particulier à la membrane d'un convertisseur (ou transducteur) de course de pression, sont fixés l'un derrière l'autre, suivant la direction dudit mouvement alternatif, un pale magnétique Nord et un pôle magnétique Sud qui peuvent être amenés successivement, par un déplacement du porte-aimant, dans une position voisine d'un organe tournant à la surface duquel sont disposés les pâles magnétiques Nord et Sud d'un aimant permanent, et qui peut être amené, par un déplacement du porte-aimant, à exécuter un mouvement de rotation autour d'un axe parallèle au plan de l'axe de déplacement de ce porte-aimant, appareil caractérise par le fait que les pôles magnétiques Nord et Sud placés l'un derrière l'autre suivant la direction du mouvement sur le porte-aimant sont ceux d'un premier aimant permanent en forme de barreau, dont l'axe est orienté suivant la direction du mouvement et que le deuxième aimant permanent monté sur l'organe tournant a aussi une forme de barreau et s'étend perpendiculairement à l'axe de rotation de l'organe tournant, dans son plan sur toute la largeur de cet organe mesurée perpendiculairement à l'axe de rotation de cet organe. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'axe de rotation de l'organe tournant est disposé dans le plan de l'axe de rotation parallèle à l'axe de déplacement du premier aimant permanent, à une distance aussi réduite que possible de l'axe du premier aimant permanent du porte-aimant. 3.- Appareil selon l'une des revendications I et 2, dans lequel l'axe de rotation de l'organe tournant est parallèle à l'axe de déplacement du premier aimant permanent. 4.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe tournant est une sphère traversée par le deuxième aimant permanent. 5.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'axe de rotation de l'organe tournant est monté sur des paliers faciles à ouvrir du côté opposé audit porte-aimant. 6.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, dans le quel le porte-aimant constitue le prolongement d'un levier d'actionnement d'un commutateur à fluide pour appareils de mesure, de régulation ou de contrôle, qui comporte un boîtier divisé en deux parties, avec deux chambres de commande ménagées dans ce boîtier, dans lesquelles débouchent des canaux de commande (E1, E2) et qui sont séparées par une membrane de commande sensiblement parallèle au plan de séparation desdites parties du boîtier comportant un bourrelet d'étanchéité sur son bord extérieur, le prolongement du levier d'actionnement formant le porteaimant étant monté à pivotement dans un élément de traversée, formé par un tronçon du bourrelet d' étanchéité de la membrane de commande, qui rend étanches les chambres de commande et est élastique, intégré au levier d'actionnement et pIncé dans des encoches transversales des parties du boltier parallèles audit plan de séparation0