Brevet FR2668969A1 — publié le 19920515

"Coulisse à rappel magnétique" La présente invention concerne une coulisse à rappel magnétique, c'est-à-dire un dispositif qui comprend deux éléments montés mobiles en translation l'un par rapport à l'autre, avec création d'un effet de rappel agissant entre les deux éléments dans un sens déterminé, cet effet résultant de forces magnétiques et non pas d'un ressort de rappel traditionnel. On connaît des cales auto-réglables en hauteur, qui comprennent deux éléments de profils en forme générale de triangles rectangles, montés coulissants l'un par rapport à l'autre suivant un axe oblique correspondant à l'hypoténuse de ces profils triangulaires. Pour assurer le guidage en coulissement et la retenue d'un élément sur l'autre, on prévoit sur ces deux éléments respectivement une rainure et une nervure, de formes complémentaires. En outre, un ressort de rappel repousse l'élément supérieur vers le haut. De telles cales sont utilisables pour le maintien de pièces non rigoureusement planes sur des plateaux magnétiques, en vue de l'usinage de ces pièces, les cales ainsi utilisées s'ajustant d'elles-mêmes à la hauteur libre entre la face supérieure du plateau magnétique et la face inférieure de la pièce à maintenir. La structure mécanique de ces cales auto-réglables reste assez complexe, en raison de la nécessité d'une part des moyens de guidage et de retenue d'un élément sur l'autre, et d'autre part d'un ressort de rappel. De plus, les moyens de rappel et de retenue, de même que le ressort de rappel, sont exposés à toutes les pollutions extérieures et notamment aux copeaux d'usinage. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en fournissant un dispositif de coulisse notamment destiné à la réalisation de cales auto-réglables en hauteur, le dispositif proposé permettant la suppression des moyens de retenue mécaniques et du ressort de rappel, et possédant ainsi une structure fortement simplifiée, tout en réduisant le risque de pénétration de copeaux ou autres corps étrangers. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une coulisse à rappel magnétique, comprenant un premier élément en matériau ferromagnétique et un second élément en matériau ferromagnétique monté mobile en translation par rapport au premier élément, les deux éléments étant appliqués l'un contre l'autre par des faces de contact respectives, et la coulisse comprenant encore au moins un premier aimant permanent encastré dans le premier élément et affleurant la face de contact de ce premier élément, et au moins un second aimant permanent encastré dans le second élément et affleurant la face de contact de ce second élément, les parties affleurantes des deux aimants permanents présentant des polarités identiques et étant décalées dans la direction de coulissement, de sorte que chaque aimant permanent d'un élément se trouve partiellement en regard de l'aimant permanent de l'autre élément, pour avoir entre les aimants un effet de répulsion créant une force de rappel entre les deux éléments, et que chaque aimant permanent d'un élément se trouve aussi partiellement en regard du matériau ferromagnétique de l'autre élément, créant ainsi un effet d'attraction réciproque entre les deux éléments, perpendiculaire à la direction de coulissement, appliquant leurs faces de contact respectives l'une contre l'autre. Ainsi, grâce aux aimants permanents encastrés dans les deux éléments, on obtient simultanément la retenue d'un élément contre l'autre, et l'effet de rappel. Des pions de guidage sont encore avantageusement prévus sur l'un au moins des éléments, pour imposer un coulissement selon une direction bien déterminée et limiter la course du mouvement relatif de translation d'un élément par rapport à l'autre ; chacun des pions de guidage fait saillie de la face de contact d'un élément et est engagé dans un évidement oblong creusé dans la face de contact de l'autre élément. De la sorte,-la coulisse constitue un dispositif "fermé" ne laissant pas pénétrer les copeaux ou autres corps étrangers. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette coulisse à rappel magnétique, et illustrant une application particulière de cette coulisse Figure 1 est une vue en perspective d'une coulisse conforme à l'invention, dont les deux éléments sont supposés séparés l'un de l'autre Figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la coulisse de figure 1, dans une position de fin de course Figure 3 est une vue similaire à figure 2, mais montrant l'autre position de fin de course Figure 4 illustre l'application de cette coulisse à la réalisation d'une cale auto-réglable en hauteur. Comme le montrent les figures 1 à 3, une coulisse à rappel magnétique comprend deux éléments 1 et 2, en matériau ferromagnétique tel qu'acier. Les deux éléments 1 et 2, représentés séparés l'un de l'autre sur la figure 1, sont en réalité appliqués l'un contre l'autre par des faces de contact respectives 3 et 4, et sont montés mobiles en translation l'un par rapport à l'autre, selon une direction de coulissement symbolisée par un axe D parallèle aux faces de contact 3 et 4. Dans le premier élément 1 en matériau ferromagnétique est encastré un premier aimant permanent 5, en forme de pastille, dont une base circulaire affleure la face de contact 3 de cet élément 1. D'une manière similaire, dans le second élément 2 en matériau ferromagnétique est encastré un second aimant permanent 6, en forme de pastille, dont une base circulaire affleure la face de contact 4 de cet élément 2. Les faces affleurantes des deux aimants permanents 5 et 6 présentent des polarités identiques, et sont par exemple l'une et l'autre des pôles "Nord". Le premier élément 1 comporte encore, de part et d'autre de l'aimant permanent 5, deux pions de guidage 7 et 8 faisant saillie de sa face de contact 3. Le second élément 2 présente, de part et d'autre de l'aimant permanent 6, deux évidements oblongs 9 et 10 alignés suivant la direction de coulissement D. Lorsque les deux éléments 1 et 2 sont réunis, les deux pions de guidage 7 et 8 du premier élément 1 sont engagés respectivement dans les deux évidements 9 et 10 du second élément 2. L'engagement des pions 7 et 8 dans les évidements 9 et 10 impose la direction de coulissement D, et détermine deux positions de fin de course indiquées respectivement aux figures 2 et 3. En toute position relative des deux éléments 1 et 2, les faces affleurantes des deux aimants permanents 5 et 6 sont décalées dans la direction de coulissement D, autrement dit les bases circulaires des deux aimants 5 et 6 forment des cercles sécants dans le plan des faces de contact 3 et 4, de manière à disposer en permanence d'un effet de répulsion R, orienté selon la direction D, entre les pôles "Nord" de ces aimants. En raison du décalage entre les faces affleurantes des deux aimants permanents 5 et 6, l'aimant permanent 5 du premier élément 1 se trouve partiellement en regard du matériau ferromagnétique du second élément 2 et inversement 11 aimant permanent 6 du second élément 2 se trouve partiellement en regard du matériau ferromagnétique du premier élément 1. Ainsi, on crée aussi un effet permanent d'attraction réciproque entre les deux éléments 1 et 2, comme indiqué par les flèches A ; cet effet d'attraction A, s'exerçant perpendiculairement à la direction de coulissement D, applique les faces de contact respectives 3 et 4 des deux éléments 1 et 2 l'une contre l'autre. Si la coulisse n'est soumise à aucun effort extérieur, l'effet de répulsion R maintient les deux éléments 1 et 2 dans une position relative de fin de course telle que l'éloignement des deux aimants permanents 5 et 6 soit maximal (figure 2). Les éléments 1 et 2 peuvent s'écarter de cette position de fin de course sous l'effet d'une force extérieure F, agissant sur l'un des éléments 1 ou 2 à l'encontre de l'effet de répulsion R. La force extérieure F peut repousser l'un des éléments par rapport à l'autre, en rapprochant les aimants 5 et 6, jusqu'à l'autre position de fin de course (figure 3). Des positions d'équilibre intermédiaires peuvent aussi être obtenues. Dès la disparition de la force extérieure F, l'effet de répulsion R ramène les éléments 1 et 2 dans la première position de fin de course (figure 2).On obtient ainsi un effet global de "rappel magnétique", remplaçant un ressort de rappel traditionnel. La figure 4 montre une cale auto-réglable en hauteur, désignée dans son ensemble par 11 et comportant application du dispositif décrit jusqu'ici. La cale 11 est utilisable pour le maintien d'une pièce 12 à usiner sur un plateau magnétique 13, et plus particulièrement d'une pièce 12 non rigoureusement plane, pour laquelle l'utilisation de cales 14 de hauteur fixe n'est pas suffisante. La cale 11 comprend deux éléments 1 et 2 montés coulissants l'un par rapport à l'autre suivant un axe oblique D. Chaque élément 1 ou 2, en matériau ferromagnétique, présente un profil sensiblement triangulaire, dont le côté oblique correspond à la face de contact 3 ou 4. La disposition des aimants permanents 5 et 6 et des moyens de guidage 7 à 10 correspond à la description précédente et la force de rappel R qui résulte de l'effet de répulsion entre les aimants 5 et 6 repousse l'élément supérieur 1 vers le haut, de sorte que la cale 11 s'adapte à la hauteur libre entre la face supérieure du plateau 13 et la face inférieure de la pièce 12 à maintenir. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette coulisse à rappel magnétique qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. Ainsi, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: : - en inversant les sens d'aimantation, c'est-à-dire en prévoyant que les faces affleurantes des aimants sont des pôles "Sud" et non des pôles "Nord" - en modifiant la forme des aimants, ou la forme extérieure des éléments en matériau ferromagnétique - en prévoyant des aimants plus nombreux, coopérant toujours de la même manière - en remplaçant les pions et les évidements correspondants par tous moyens de guidage équivalents, situés sur les éléments de la coulisse ou conçus comme des moyens extérieurs - dans le cadre de l'application particulière décrite, en réalisant des cales doubles ou multiples, utilisant deux ou plusieurs coulisses à rappel magnétique - en destinant la même coulisse à toutes autres applications nécessitant un effet de rappel. REVENDICATIONS 1. Coulisse à rappel magnétique, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier élément (1) en matériau ferromagnétique et un second élément (2) en matériau ferromagnétique monté mobile en translation par rapport au premier élément (1), les deux éléments (1,2) étant appliqués l'un contre l'autre par des faces de contact respectives (3,4), et en ce qu'elle comprend encore au moins un premier aimant permanent (5) encastré dans le premier élément (1) et affleurant la face de contact (3) de ce premier élément, et au moins un second aimant permanent (6) encastré dans le second élément (2) et affleurant la face de contact (4) de ce second élément, les parties affleurantes des deux aimants (5,6) présentant des polarités identiques (N ou S) et étant décalées dans la direction de coulissement (D), de sorte que chaque aimant permanent (5,6) d'un élément (1,2) se trouve partiellement en regard de l'aimant permanent de l'autre élément, pour avoir entre les aimants (5,6) un effet de répulsion (R) créant une force de rappel entre les deux éléments (1,2), et que chaque aimant permanent (5,6) d'un élément (1,2) se trouve aussi partiellement en regard du matériau ferromagnétique de l'autre élément, créant ainsi un effet d'attraction réciproque (A) entre les deux éléments (1,2), perpendiculaire à la direction de coulissement (D), appliquant leurs faces de contact respectives (3,4) l'une contre l'autre. 2. Coulisse à rappel magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pions de guidage (7,8) sont prévus sur l'un au moins des deux éléments (1,2), pour imposer la direction de coulissement et limiter la course du mouvement relatif de translation d'un élément par rapport à l'autre, chacun des pions de guidage (7,8) faisant saillie de la face de contact (3) d'un élément (1) et étant engagé dans un évidement oblong (9,10) creusé dans la face de contact (4) de l'autre élément (2). 3. Coulisse à rappel magnétique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que dans chaque élément (1,2), est encastré un aimant permanent unique (5,6) en forme de pastille, avec une base circulaire affleurant la face de contact (3,4) de cet élément, les bases circulaires des deux aimants (5,6) formant des cercles sécants dans le plan des faces de contact (3,4). 4. Coulisse à rappel magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par son application à la réalisation d'une cale (11) auto-réglable en hauteur, utilisable pour le maintien d'une pièce (12) sur un plateau magnétique (13), les deux éléments (1,2) de la coulisse étant montés coulissants l'un par rapport à l'autre suivant un axe oblique (D), et la force de rappel (R) qui résulte de l'effet de répulsion entre les aimants (5,6) repoussant l'élément supérieur (1) vers le haut.