Brevet FR2584856A1 — publié le 19870116

La présente invention concerne la construction des machines-outils et a notamment pour objet un dispositif pour la désaimantation de pièces (démagné- tiseurs) ayant subi l'action d'un champ magnétique. La présente invention peut être utilisée le plus avantageusement dans les machines-outils munis de dispositifs de fixation magnétique des pièces au cours de leur usinage. On peut utiliser l'invention pour désaimanter des pièces après leur transport par un convoyeur magnétique, par un aimant de préhension et par d'autres moyens analogues. Il est en outre possible d'utiliser ce dispositif pour désaimanter des pièces après défectoscopie magnétique. Il existe un dispositif pour désaimanter des pièces, qui comporte une auge de transport des pièces à désaimanter passant successivement à travers deux bobines installées le long du convoyeur sous un angle - = 90 l'une par rapport à l'autre. Les bobines sont branchées sur des sources de courant alternatif de = 90 (cf., par exemple, brevet USA n 3 506 884). Grâce au fait que la somme (oL +) des angles spatial (c,) et temporel ( Y), est égale à 180 C; les bobines génèrent un champ circulaire de désaimantation tournant dans l'espace. Un tel dispositif est destiné essentiellement à désaimanter des pièces rondes, et comme les bobines sont disposées à une certaine distance l'une de l'autre le long de l'auge, les pièces ne sont pas toujours désaimantées uniformément dans tous les sens. Il existe également un dispositif pour désaimanter des pièces, qui comporte une ligne (auge) de transport des pièces et deux bobines disposées l'une dans l'autre sous un même angle par rapport à l'auge traversant la bobine intérieure. L'angle cJ entre les bobines est égal à 60 (120 C). Les bobines sont branchées sur le secteur triphasé de telle façon que le déphasage y des tensions d'alimentation soit égal à 1200 (60 ), c'est-à-dire que o + = 180 (cf., par exemple, certificat auteur n 457108 délivré en URSS). Cependant, par suite des fluctuations fréquentes de la tension du secteur, le déphasage réel entre les tensions d'alimentation diffère de 120 (60 ) . Outre cela, même si ce déphasage entre les tensions est maintenu, le déphasage entre les courants des bobines qui créent le flux magnétique est nécessairement différent de 120' (60 ). Ceci est dû au fait que les déphasages du courant de chaque bobine par rapport à sa tension d'alimentation sont différents à cause des cos différents des bobines, de leurs dimensions et formes différentes,ainsi qu'a cause de l'influence de l'auto-induction des bobines sur leur cos Ainsi, le déphasage entre les courants des bobines diffère de 120 (60 ) et constitue 120 - t 9 (60 + 9). De ce fait, le champ magnétique créé par le dispositif a une forme elliptique au lieu d'être rond, et le long du petit axe de l'ellipse son action de désaimantation est insuffisante. Pour obtenir une bonne désaimantation de corps de révolution, il faut augmenter les courants des bobines, ce qui entraîne un échauffement des bobines et une augmentation de l'énergie consommée. Les dispositifs connus désaimantent médiocrement les corps de forme allongée comme les arbres, les tiges, etc. Le but de l'invention est donc de créer un dispositif pour la désaimantation de pièces, dont les bobines seraient montées de façon à modifier la forme du champ de désaiman- tation en fonction de la forme des pièces. Ce but est atteint du fait que le dispositif pour la désaimantation de pièces ayant subi l'action d'un champ magnétique, du type comportant des bobines branchées sur une source de courant alternatif et placées l'une dans l'autre sous un même angle par rapport à une auge de transport traversant la bobine intérieure, est caractérisé, suivant l'invention, en ce que lesdites bobines sont montées de façon à permettre de varier l'angle entre elles. Il est utile de munir les bobines de bornes pour leur branchement sur les tensions composées et simples du secteur triphasé. Un tel branchement permet de varier le déphasage entre les courants d'alimentation des bobines et par conséquent de modifier la forme du champ de désaimantation dans des limites plus larges que celles permises par la variation de l'angle entre les bobines. Il est souhaitable de munir le dispositif d'un détecteur d'aimantation résiduelle de la pièce, disposé en amont du point d'entrée de l'auge dans les bobines et un régulateur de tension d'alimentation des bobines, électriquement relié à ce détecteur. Ceci permet de modifier l'amplitude du champ de désaimantation en fonction du degré d'aimantation de la pièce à désaimanter. Le dispositif de désaimantation des pièces, réalisé conformément à la présente invention, tout en étant de conception simple, permet de désaimanter uniformément dans tous les sens des pièces pouvant avoir pratiquement n'importe quelle forme, tout en maintenant la consommation d'énergie électrique à un niveau relativement bas. L'invention seramieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif de désaimantation de pièces, sans mécanisme de variation d'angle entre les bobines; - la figure 2 est une vue en plan du même dispositif, mais avec mécanisme de variation de l'angle entre les bobines; - la figure 3 représente les odographes des vecteurs de l'intensité du champ magnétique créé par le dispositif de désaimantation de pièces, selon l'invention; les figures 4 à 8 représentent des variantes de branchement des bobines sur le secteur triphasé; - les figures 9 à 13 représentent les diagrammes des vecteurs des tensions des bobines correspondant aux variantes de branchement représentées sur les figures 4 à 8; - la figure 14 représente un schéma synoptique de régulation de la tension d'alimentation des bobines conformément à l'invention. Le dispositif comporte des bobines 1 et 2 (figure 1) disposées l'une dans l'autre et une ligne de transport (auge) 3 traversant la bobine intérieure 2. Les bobines 1 et 2 sont disposées sous les mêmes angles, (figure 2) par rapport à l'auge 3 et sous un angle L l'une par rapport à l'autre. Les bobines 1 et 2 sont montées de façon à permettre de varier l'angle entre elles à l'aide d'un- mécanisme 4 de rotation des bobines 1, 2. Le mécanisme 4 comporte deux tringles 5 et 6 reliées par l'une de leurs extrémités rasnactivement aux bobinas 1 et 2. A leur autre extrémité, les tringles 5 et 6 sont articulées respectivement à des tringles 7 et 8. Les bouts opposés des tringles 7 et 8 comportent un filetage pour leur vissage dans un écrou 9. La variation de l'angled entre les bobines permet de changer la forme du champ de désaimantation I, II, III, comme le montre la figure 3. Ladite variation est limitée par les dimensions des bobines 1 et 2. Les bobines 1 et 2 sont branchées par leurs bornes 10, 11l et 10alla (figures 4 à 8) sur les tensions composées du secteur triphasé, les bornes 10 et iOa correspondent à l'origine des bobines, et les bornes 11 et lia, à la fin des bobines. Afin de changer la forme du champ de désaimantation I, II, III (figure 3) dans des limites plus larges, les bobines 1 et 2 sont munies de bornes auxiliaires 12 et 12a pour pouvoir être branchées sur les tensions simples du secteur triphasé. Quand la première bobine 1 (figure 2) et la deuxième bobine 2 sont branchées suivant le schéma représenté sur la figure 4, oẢ, B, C,0 sont les bornes du secteur triphasé d'alimentation, la phase A est branchée sur la borne 10 de la première bobine, la phase B, sur la borne 11 de la première bobine et sur la borne 12a de la deuxième bobine, le fil neutre est branché sur la borne a de la deuxième bobine. Dans un tel schéma de branchement, le déphase Y entre les tensions d'alimentation des bobines 1, 2 constitue 30 , comme le montre la figure 9 entre les vecteurs de tensions composée UAB et simple UBO. En cas de branchement suivant le schéma représenté sur la figure 5, la borne O10a de la deuxième bobine est branchée sur la borne 11 de la première bobine, et la borne lla de la deuxième bobine, sur la phase C du secteur. Dans ce cas, l'angle V entre les tensions composées UAB et UBC d'alimentation des bobines est égal à 120 , comme le montre la figure 10. En cas de branchement des bobines suivant le schéma représenté sur la figure 6, la borne lla de la deuxième bobine est branchée sur la borne 11 de la première bobine, et la borne 10a de la deuxième bobine, sur la phase C du secteur. Un tel branchement assure un déphasage. = 60 entre les tensions composées UAB et UCB d'alimentation des bobines, comme le montre la figure 11. Quand les bobines sont branchées suivant le schéma représenté sur la figure 7, la borne 10a de la deuxième bobine est branchée sur la borne 11 de la première bobine, et la borne 12a de la deuxième bobine, sur le fil neutre (0) du secteur. Ceci assure un déphasage P = 150 entre la tension composée UAB et la tension simple UBO d'alimentation des bobines, comme le montre la figure 12. En cas de branchement des bobines suivant le schéma représenté sur la figure 8, la borne O10a de la deuxième bobine est branchée sur la phase C du secteur, et la borne 12a de la deuxième bobine, sur le fil neutre (0) du secteur. Ceci assure un déphasage 9 = 90 entre la tension composée UAB et la tension simple UCO d'alimentation des bobines, comme le montre la figure 13. Afin, de changer la tension d'alimentation des bobines du dispositif de désaimantation 13 en fonction de la valeur d'aimantation résiduelle de la pièce à désai- manter, sur l'auge 3, en amont de son entrée dans le dispositif 13 (figure 14), est monté un détecteur 14 d'aimentation résiduelle de la pièce. Le détecteur 14 est électriquement relié à un régulateur 15 de tension d'alimentation des bobines du dispositif 13. Le dispositif pour la désaimantation de pièces fonctionne de la façon suivante. Avant de mettre en marche le dispositif, on le règle de façon que la forme du champ de désaimantation corresponde à celle de la pièce à désaimanter. Ainsi, si une pièce du type arbre avance sur l'auge 3 de façon que l'axe de l'arbre soit parallèle ou qu'il coïncide avec l'axe "D" de l'auge, le champ de désaimantation doit avoir la forme elliptique I, comme le montre la figure 3. Cette forme du champ est obtenue en diminuant l'angleoL entre les bobines 1 et 2 par rotation de l'écrou 9, ou en branchant les bobines 1 et 2 sur le secteur triphasé suivant l'un des schémas représentés sur les figures 4 à 8, de façon à obtenir oC+ v180o. A noter que la somme desdits angles doit différer d'autant plus de 180 que la longueur de la pièce à désaimanter est plus grande. Si la pièce du type arbre avance sur l'auge 3 de façon que l'axe de l'arbre soit perpendiculaire à l'axe D de l'auge 3, le champ de désaimantation doit avoir la forme elliptique III représentée sur la figure 3. A cet effet, on augmente l'angle oLentre les bobines 1 et 2 en tournant l'écrou 9, ou bien on branche les bobines 1, 2 sur le secteur triphasé de façon à obtenir "t+ f> 180 . En cas de désaimantation de pièces du type anneau ou disque, le dispositif est réglé par le procédé décrit plus haut de façon à obtenir d&+ = 180 . En ce cas, le champ de désaimantation a la forme circulaire II représentée sur la figure 3. Ainsi, le dispositif permet de changer la forme du champ de désaimantation en fonction de la forme des pièces à désaimanter. A l'arrivée de la pièce à désaimanter sur l'auge 3 du dispositif 13, le détecteur 14 d'aimantation résiduel- le de la pièce mesure la valeur maximale de l'aimanta- tion résiduelle sur la surface de la piece et délivre un signal correspondant au bloc 15 de variation de la tension d'alimentation des bobines 1, 2 du dispositif 13. Le bloc 15 modifie la tension d'alimentation du dispositif 13 de façon à assurer la profondeur requise de désaimantation des pièces pour une consommation minimale d'énergie électrique. Ainsi, le dispositif permet de faire varier la tension d'alimentation des bobines de désaimantation 1 et 2 en fonction de l'aimantation résiduelle des pièces à désaimanter. Après la sortie de la pièce du dispositif 13, un détecteur 16 mesure l'aimantation résiduelle de la pièce désaimantée. Si l'aimantation dépasse l'aimantation requise, le détecteur 16 délivre un signal à un disk -sitif de dérivation 17 qui dirige la pièce vers l'entrée du dispositif 13. Si l'aimantation de la pièce correspond à l'aimantation requise, le dispositif de dérivation 17 laisse passer la pièce vers la sortie. Un prototype du dispositif conforme à la présente invention a passé des essais de désaimantation de pièces de formes et de dimensions différentes et les résultats ont été bons. Ainsi, lors de la désaimantation de bagues extérieures de roulements d'un diamètre de mm, il a été assuré une aimantation résiduelle ne dépassant pas 1,5 Ge. R E V E N D I CATIONS 1. Dispositif pour la désaimantation de pièces ayant subi l'action d'un champ magnétique, du type comportant des bobines (1, 2) branchées sur une source de courant alternatif et disposées l'une dans l'autre sous un même angle par rapport à une auge (3) traver- sant la bobine intérieure (2), caractérisé en ce que les bobines (1, 2) sont montées de manière à permettre de faire varier l'angle (a) entre elles. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines (1, 2) sont munies de bornes (10, 11, 12; 10a, la, 12a) pour pouvoir être branchées sur les tensions composées et simples du secteur triphasé. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est muni d'un détecteur (14) d'aimantation résiduelle de la pièce, disposé en amont de l'entrée de l'auge (3) dans les bobines (1, 2), et d'un régulateur (15) de tension d'alimentation des bobines (1, 2), relié électriquement à ce détecteur (14).