Brevet FR2467406A1 — publié le 19810417

La présente invention se rapporte à un aimant frein pour un compteur d'électricité comportant, de part et d'au- tre du disque et sur un corps de support en une matière non magnétique et présentant sensiblement une forme en U, des ensembles d'aimants freinsdisposés à une certaine distance de l'entrefer et qui sont réalisés en une matière anisotrope à aimantation permanente, frittée ou liée par une matière synthétique et présentant une faible perméabilité d'envi- ron 1 et un champ à force coercitive élevée, par exemple de la ferrite de baryum, chaque ensemble d'aimants freir9com- prenant, de préférence, deux aimants permanents de forme rectangulaire qui sont aimantés en sens opposé et parallè- lement au plan du disque du compteur et qui présentent de part et d'autre sur leurs faces polaires des pièces conduc- trices en fer doux dans lesquelles apparaissent des pôles de polaritsalternées, le flux magnétique s'établissant entre ces pièces conductrices en fer doux et le pôle de polarité opposée en regard en passant par l'entrefer et le disque situé dans l'entrefer, les ensembles d'aimants freins étant équipés de pièces compensatrices de température réa- lisées en une matière dont la perméabilité est fonction de la température. Ces ensembles d'aimants freinSpeuvent également comporter un aimant permettant de régler, de façon précise, le couple de freinage, comme cela est connu par les brevets DE 1 466 634, 1 516 917 et 1 766 410. Dans les dispositifs de freinage magnétique connus les aimants permanents sont réalisés en un alliage Al.Ni.Co dit alnico dont l'induction ne varie que faiblement avec la température,c'est-à-dire d'environ 0,2 % pour chaque varia- tion de température de 100C. Ce défaut peut être corrigé facilement au moyen de pièces compensatrices de température réalisées en une matière pouvant être aimantée et présentant un bas point de Curie ainsi qu'une perméabilité qui est fonc- tion de la température. Dans la plupart des cas on utilise des alliages de fer contenant environ 30 % de nickel. Ces pièces de compensation de température courtcircuitent une partie du flux utile. Lors d'une augmentation de la tempé- rature, la perméabilité de la pièce de compensation diminue proportionnellement à la diminution de l'induction de l'ai- mant de façon à conserver un flux utile constant dans l'en- trefer. Un flux utile constant dans l'entrefer d'un aimant frein de compteur est important du fait que l'effet de frei- nage agissant sur le disque mobile se trouve réduit lors d'une diminution du flux utile. En conséquence le disque tourne plus vite et le compteur indique une consommation trop élevée. Lors de l'utilisation d'une matière à aimantation permanente à base d'alliages alnico présentant une sensibi- lité à la température relativement faible, l'induction effective des aimants permanents n'est affaiblie que de façon insignifiante en raison de l'utilisation d'une petite quantité de matière de compensation et grâce à la faible dérivation des lignes de force magnétiques. Cependant ces alliages alnico sont rares et de ce fait d'un prix élevé. Pour ces raisons on a essayé de réaliser des aimants freins à partir de matières à aimantation permanente qui sont disponibles en grande quantité, par exemple les ferrites de baryum, de strontium ou de plomb qui présentent une perméa- bilité relativement faible d'environ 1, une rémanence rela- tivement faible et un champ à force coercitive très élevée. Cette matière à aimantation permanente est cependant très sensible à la température. Lors d'un changement de tempé- rature, l'induction de cette matière varie d'environ 2 % par 100C. Etant donné qu'il faut compter dans les comp- teurs d'électricité avec des variations de température pou- vant atteindre 1000C, la variation maximale de l'induction est de 20 %. Il est difficile de compenser une variation aussi élevée de l'induction notamment lorsqu'on tient compte, comme cela vient d'être expliqué plus haut, de ce que la compensation provoque un affaiblissement relativement impor- tant de l'induction disponible au niveau de l'entrefer. Cet inconvénient se trouve encore augmenté du fait que les ma- tières à aimantation permanente à base de ferrite présentent une rémanence relativement faible et comprise entre 3 000 et 4 000 Gauss. On connaît déjà par le brevet DE 974 543 et la de- mande de brevet DOS 2 142 404 un aimant frein pour un compteur d'électricité qui est réalisé à partir d'une matière de ce type présentant une faible rémanence et une force coercitive élevée. Dans cet aimant frein deux corps, de préférence de forme rectangulaire et réalisés dans la matière mentionnée, sont montés dans un plan vertical et, de préférence, radial par rapport au disque du compteur. Ces corps magnétiques sont aimantés en sens opposé et parallèlement au disque mobile et ils sont recouverts de part et d'autre par des pièces conductrices en fer doux de façon que le flux magné- tique entre ces pièces conductrices et les pièces conductri- ces en regard et de polarité opposée passe par l'entrefer et le disque se trouvant à l'intérieur de l'entrefer. Une pla- quette connue pour la compensation de température d'aimant frein de compteur, réalisée dans une matière présentant une perméabilité qui est fonction de la température, est alors disposée sur le côté du dispositif magnétique en regard du disque mobile et de l'entrefer, et entre lescorps en fer doux recouvrant de part et d'autre les pièces aimantées, de façon à affleurer les faces polaires de ces dernières. Grâce à cette réalisation connue dans laquelle les pièces de compensation de température s'appliquent sur les pièces conductrices en fer doux en regard de l'entrefer, la densité des lignes de force à l'intérieur de l'entrefer varie lors d'un changement de température. Il est en outre difficile d'insérer la pièce de compensation de température exactement, et sans laisser subsister de fente, entre les pièces conductrices en fer. En présence de faibles défauts d'ajustage il n'est déjà plus possible d'obtenir des valeurs reproductibles pour une compensation précise de la tempéra- ture. 2467406: Ces aimants freinsconnus n'ont pu s'imposer dans la pratique parce qu'ils ne permettent pas d'obtenir une com- pensation satisfaisante pour la plage des températures exi- gée et parce que leur prix de revient est trop élevé. La présente invention a pour objet de créer un ai- mant frein pour compteurs d'électricité qui est réalisé en une matière à aimantation permanente facilement disponible et présentant une faible perméabilité s'approchant de 1, et une force coercitive élevée. Cet aimant doit permettre, malgré sa grande sensibilité à la température, d'obtenir une compensation précise de la température et une induction constante dans l'entrefer pour la plage de températures exigée et un couple de freinage suffisamment élevé pour une forme de construction relativement petite. Ces problèmes sont résolus pour un aimant frein du type décrit du fait que les pièces de compensation de température sont disposées sur la face opposée à l'entrefer des ensembles d'aimants freirn Comme cela ressort de tous les documents appartenant à l'état de la technique antérieur, on était d'avis jusqu'à ce jour que la matière pour la compensation de la tempéra- ture devait être disposée sur les faces en regard de l'en- trefer des aimants freinScar on croyait que son effet de compensation serait particulièrement efficace tout en obte- nant un bon couple de freinage. La présente invention s'est éloignée des préjugés de la technique etgrâce à la solution adoptéeon a constaté de façon surprenante qu'elle permettait d'obtenir une com- pensation de température efficace en vue d'une induction constante dans l'entrefer pour une plage de températures comprise entre - 100C et + 700C. Dans cette plage l'aimant frein suivant l'invention produit un couple de freinage qui est identique à celui obtenu avec les aimants freinSconnus et réalisés dans un alliage d'alnico onéreux et rare. Dans la solution suivant l'invention la matière de compensation de température peut être disposée sur les pièces polaires en présentant toujours la même position exacte. On obtient de ce fait non seulement une compensation effi- cace de l'erreur inhérente à la température mais également une forme de réalisation simple garantissant des valeurs toujours constantes pour chaque ensemble réalisé. Ceci est particulièrement important pour des compteurs d'électricité afin d'éviter des résultats de mesure erronés lors de chan- gements de température. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, on obtient la position exacte des pièces de com- pensation de température du fait que les deux pièces con- ductrices extérieures en fer doux des ensembles d'aimants freinS présentent, à leur extrémité opposée à l'entrefer, un évidement longitudinal dans lequel la pièce de compensation de température est insérée, guidée et fixée, par exemple, au moyen d'un adhésif et que les branches horizontales du corps de support s'engagent, le cas échéant, également dans cet évidement. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit deux pièces de compensation de température présen- tant des points de Curie différents, le point de Curie de l'une des pièces étant situé à 650C tandis que le point de Curie de l'autre pièce est situé à 900C. Grâce à cette dis- position il est possible d'obtenir une allure sensiblement rectiligne de l'induction dans l'entrefer pour une plage de températures comprise entre - 100C et + 700C. Suivant une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention, la longueur, c'est-à-dire la longueur dans le sens de l'aimantation, des corps à aimantation perma- nente de chaque ensemble d'aimants freiis, est de 5 à 9 mm, de préférence de 7 mmet dans ce cas la largeur de l'en- trefer d'environ 2,6 mm. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. 2467406: La fig. 1 est une vue de face de l'aimant frein suivant l'invention. La fig. 2 est une élévation latérale de l'aimant frein. La fig. 3 montre en coupe partielle le montage d'un aimant de réglage. La fig. 4 est une vue partielle en coupe montrant le montage de l'aimant de réglage. Dans l'exemple de réalisation représenté et décrit, l'aimant frein est équipé d'un aimant de réglage de concep- tion connue permettant de déterminer avec précision le cou- ple de freinage. L'aimant frein 1 représenté à la fig. 1 comprend deux ensembles d'aimants freirs 2 qui sont fixés à une cer- taine distance l'un de l'autre sur un corps de support 3, de préférence en forme de U, de façon à délimiter entre eux un entrefer 4 à l'intérieur duquel tourne le disque 5 du compteur. Chaque ensemble d'aimants freinsest constitué par des corps 6 à aimantation permanente et,de préférence, de forme rectangulaire. Les corps 6 à aimantation permanente sont disposés dans un plan perpendiculaire par rapport au plan du disque du compteur et ils sont aimantés en sens opposé et parallèlement au plan du disque. Les pôles sont désignés par N et S. La longueur 1 des corps 6 à aimantation permanente est de 7 mm dans l'exemple de réalisation préféré. Des pièces conductrices 8 en fer doux, dans les- quelles sont créés des pôles de polarit9 alternées, sont disposées de part et d'autre sur les faces polaires 7 des corps 6 à aimantation permanente. Grâce aux pôles de pola- rité opposée des ensembles d'aimants freirn le flux magné- tique entre les pièces conductrices en fer doux des ensem- bles est fermé en passant par l'entrefer 4 o il induit le disque tournant 5 du compteur. Les polarités des faces po- laires en regard sont également désignées par N et S au dessin. Les corps 6 à aimantation permanente sont réalisés en une matière à aimantation permanente ferritique et aniso- trope, par exemple des ferrites de baryum, de strontium ou de plomb. Afin de pouvoir compenser de façon efficace la sensi- bilité aux variations de température de la matière à aiman- tation permanente utilisée lors de variations de températu- res situées dans une plage comprise entre - 100C et + 700C, des pièces de compensation de température 10, 11 sont dispo- sées sur les faces 9 opposées à l'entrefer des ensembles d'aimants freins Un montage simple assure la position exacte des pièces de compensation de température. A cet effet les deux pièces conductrices extérieures en fer doux des ensem- bles d'aimants freirnDrésentent un évidement longitudinal 12 dans lequel est insérée la pièce de compensation. Les bran- ches horizontales 13 du corps.de support 3 s'engagent égale- ment dans ces évidements. Il est ainsi possible d'obtenir une position exacte des ensembles d'aimants freirs sur le corps de support. Les pièces de compensation ainsi que les ensembles d'aimants frein sont fixés au corps de support, par exemple, au moyen d'un adhésif. Le point de Curie de la pièce de compensation de température 10 est situé à environ 650C, tandis que le point de Curie de la pièce de compensation 11 est situé à environ 90C. Il est également possible d'inverser la position des pièces de compensation à point de Curie différent. L'aimant frein, représenté en élévation latérale à la fig. 2, est équipé d'un aimant de réglage 14. Pour cette raison la barrette 15 reliant les branches horizontales 13 du corps de support 3 est réalisée de façon à présenter une partie incurvée correspondant à la circonférence de l'aimant de réglage 14. L'aimant de réglage 14 est logé pour tourner dans l'évidement 16 ainsi créé en s'appuyant contre l'ensem- ble d'aimants freirs2 ce qui empêche tout dégagement involon- taire de cet aimant de réglage 14. Tout déplacement axial de l'aimant de réglage 14 est empêché par un ressort 17. La forme particulière de l'aimant de réglage 14 et celle du ressort 17 ressortent des fig. 3 et 4. La fig. 3 montreen outre, que l'aimant de réglage 14 comporte des bagues dentées 18 qui sont disposées à une certaine distance l'une de l'autre et qui délimitent entre elles une rainure annulaire 19. Une partie recourbée en forme de lame 21 du ressort 17 s'engage dans les dents 20 des bagues 18 et un doigt d'arrêt 22 de la lame 21 pénètre dans la rainure annulaire 19 comme cela ressort particuliè- renient bien de la fig. 4. Afin de permettre un réglage pré- cis du couple de freinage désiré l'aimant de réglage 14 pré- sente des fentes 23. L'aimant de réglage est aimanté de façon qu'il augmente le couple de freinage lôrsqu'il se trouve dans une position et qu'il réduise le couple de freinage lorsqu'il est tourné de 1800 par rapport à la première position. On peut ainsi faire varier le couple de freinage d'environ + 2 %. R E V E N D I C A T I O N S 1. Aimant frein pour un compteur d'électricité com- portant, de part et d'autre du disque et sur un corps de support en une matière non magnétique et présentant sensi- blement une forme en U, des ensembles d'aimants freioedis- posés à une certaine distance de l'entrefer et qui sont réalisés en une matière anisotrope à aimantation permanente, frittée ou liée par une matière synthétique et présentant une faible perméabilité d'environ 1 et un champ à force coercitive élevée, par exemple de la ferrite de baryum, chaque ensemble d'aimants freirecomprenant, de préférence, deux aimants permanents de forme rectangulaire qui sont ai- mantés en sens opposé et parallèlement au plan du disque du compteur et qui présentent de part et d'autre sur leurs faces polaires des pièces conductrices en fer doux dans les- quelles apparaissent des pôles de polarit9salternées, le flux magnétique s'établissant entre ces pièces conductrices en fer doux et le pôle de polarité opposée en regard en passant par l'entrefer et le disque situé dans l'entrefer, les ensembles d'aimants freir étant équipés de pièces compensatrices de température réalisées en une matière dont la perméabilité est fonction de la température, caractérisé en ce que les pièces de compensation de température (10, 11) sont disposées sur la face des ensembles d'aimant frein (2) qui se trouve à l'opposé de l'entrefer(4). 2. Aimant frein suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les deux pièces conductrices extérieures (8) en fer doux des ensembles d'aimants freir (2) présentent, à leur extrémité opposée à l'entrefer (4), un évidement longi- tudinal (12) dans lequel la pièce de compensation de tempé- rature (10, 11) est insérée, guidée et fixée, par exemple, au moyen d'un adhésif et en ce que les branches horizontales (13) du corps de support (3) s'engagent, le cas échéant, éga- lement dans cet évidement (12). 3. Aimant frein suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on prévoit deux pièces de compen- sation de température (10, 11) présentant des points de Curie différents, le point de Curie de l'une des pièces étant situé à 650C tandis que le point de Curie de l'autre pièce est situé à 90C. 4. Aimant frein suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur (1), c'est-à-dire la longueur dans le sens de l'aimantation, des corps a aimantation permanente (6) de chaque ensemble d'aimants freini (2), est de 5 à 9 mm, de préférence, de 7 mm et dans ce cas la largeur de l'entrefer d'environ 2,6 mm. 5. Aimant frein suivant l'une des revendications 1 à 4, équipé d'un aimant de réglage, caractérisé en ce que la barrette (15) reliant les branches horizontales (13) du corps de support (3) est incurvée conformément à la circon- férence de l'aimant de réglage (14) dans la zone de l'un des ensembles d'aimants freirn (2) afin de créer un évidement (16) dans lequel est monté pour tourner l'aimant de réglage (14) qui s'appuie contre l'ensemble d'aimants freirn (2) et qui est maintenu en place par un ressort (17). 6. Aimant frein suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que l'aimant de réglage (14) comporte une den- ture constituée par deux bagues dentées (18) qui sont dispo- sées à une certaine distance l'une de l'autre en délimitant entre elles une rainure annulaire (19) et en ce qu'une par- tie recourbée en forme de laine (21) du ressort (17) s'engage dans les dents (20) et dans la rainure annulaire (19).