Brevet FR2677801A3 — publié le 19921218

FR 2677801 A3 19921218 FR 9107056 A 19910611 1 - Les ventouses électromagnétiques ou électroaimants sont largement utilisées pour tenir des produits au cours de l'usinage en raison de leur solidité, leur bonne adhérence et leur commodité Ils ont remplacé les moyens classiques comme les mandrins ou similaires Bien que leur fonctionnement soit solide et précis, la qualité de la structure des électroaimants a un grand effet sur la qualité de l'usinage Par exemple, leur déformation provoquée par un changement de température, la corrosion du bronze par un fluide d'usinage acide, les contraintes résultant de sa préparation et la qualité du bronze brasé au noyau à la température ambiante ont un effet négatif sur la qualité de l'électroaimant. Les électroaimants classiques sont sous forme d'une tôle d'acier carrée comportant des rainures et des fentes transversales sur sa surface pour venir en contact du rebord d'un noyau et du noyau de la base La fabrication d'un tel électroaimant est très complexe et des contraintes intérieures peuvent exister au coin des nervures en nuisant de façon importante à la qualité de l'électroaimant En outre, les noyaux et leurs plaques de séparation en bronze sont fixés sur chaque fente de l'électroaimant par brasage Toutefois, l'acide chlorhydrique qui reste sur la surface de l'électroaimant après le décapage, opération nécessaire dans la préparation de l'électroaimant, peut réagir chimiquement avec l'agent de brasage et donc nuire à l'efficacité du brasage tandis que la tôle d'acier peut rouiller En outre, il existe des rigidité différentes de fente à 2 - fente et des contraintes intérieures existent. Dans des électroaimants dits améliorés pour lesquels il est allégué une facilité de fabrication, une économie de matériau, un coût de production inférieur et une amélioration de la précision, les inconvénients des électroaimants classiques ne sont pas éliminés De tels électroaimants dits améliorés se composent d'un noyau convexe en fer, d'une plaque de séparation et d'un élément intermédiaire formés par compression et brasage puis fixés ensemble par un cadre Une telle structure élimine le besoin de formation de rainures, mais la fabrication du cadre est très difficile, ses dimensions sont difficiles à fixer et l'on doit utiliser le même processus de brasage Une telle structure n'améliore pas la résistance et les inconvénients de la technique antérieure persistent. Le but principal de la présente invention est de fournir un électroaimant de type démontable qui est formé par soudure par fusion à température élevée afin d'éliminer les impuretés à la surface du fer, afin de faire fondre et de faire pénétrer l'alliage de cuivre dans le fer pour augmenter la résistance de l'électroaimant, de trois fois, pour renforcer la structure du fer, améliorer la stabilité de l'électroaimant et minimiser sa déformation aux changements de température, et pour obtenir une surface de jonction lisse entre le fer et l'alliage de cuivre. Un autre but de la présente invention est de fournir une plaque intermédiaire à la surface supérieure du noyau situé à la base pour augmenter la surface d'attraction, fournir une répartition uniforme de la force magnétique et augmenter la force magnétique à 17-19 kg/cm 2, alors que dans la technique antérieure on obtient 11-13 kg/cm 2. Un autre but de la présente invention est de fournir un électroaimant de type démontable dont les dimensions peuvent être modifiées de temps en temps sans utilisation d'un châssis fixe pour un coût de production inférieur pour une même consommation de matériau. La présente invention est réalisée par une nouvelle structure d'électroaimant comportant un électroaimant, un socle, une plaque intermédiaire' et un solénoïde, sous forme d'une structure démontable pour une résistance et une précision supérieures et pour une répartition uniforme de la force magnétique en vue d'une attraction magnétique très élevée, par utilisation de la plaque intermédiaire C'est une rupture dans la structure de l'électroaimant qui élimine le besoin d'un cadre Nons seulement la présente invention fournit un électroaimant ayant une grande précision de surface, mais également un électroaimant facile et rapide à faire. L'invention sera maintenant décrite plus en détails en référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un électroaimant classique; la Figure 2 est une vue en perspective de l'électroaimant classique de la Figure 1; la Figure 3 représente la structure d'un autre électroaimant classique; la Figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation d'un électroaimant selon la présente invention; la Figure 5 est une vue en perspective du mode de réalisation selon la présente invention; et la Figure 6 est une vue en coupe du mode de réalisation selon la présente invention. On va maintenant décrire plus en détails les électroaimants de la technique antérieure. Sur la Figure 1 qui représente une vue en perspective 'éclatée d'un électroaimant classique, l'électroaimant A est sous forme d'une tôle de fer rectangulaire comportant des rainures A 1 transversales et des fentes A 2 transversales sur sa surface pour le 4 - contact avec les rebords Bl du noyau B et avec le noyau C 1 du socle C La fabrication d'un tel électroaimant est très complexe et des contraintes internes peuvent exister aux coins des nervures A 1 en nuisant grandement à la qualité de l'électroaimant A Le noyau B et sa plaque de séparation D faits de bronze sont placés dans chaque fente A 2 de l'électroaimant A et y sont fixés par brasage Toutefois l'acide chlorhydrique restant sur la surface de l'électroaimant A après décapage, étape nécessaire dans la préparation de l'électroaimant A, peut réagir chimiquement avec l'agent de brasage et donc nuire à l'effet de brasage; de plus, la tôle de fer rouillera. En outre, comme le noyau B et la plaque de séparation D en bronze sont fixés dans les fentes A 2 à température ambiante, il y a des rigidités différentes d'une fente à une autre et existent des contraintes intérieures Aux changements de température, la précision de la surface de l'électroaimant A se détériore et de ce fait la qualité de l'usinage est affectée de façon défavorable En outre, un mode opératoire de production complexe et un gaspillage de matière sont les défauts d'une telle structure. Sur la Figure 3, est représenté un type d'électroaimants améliorés dont il est dit qu'ils sont faciles à fabriquer, qu'ils économisent de la matière, que leur coût de production est inférieur et que leur précision est améliorée; cependant les défauts de la technique intérieure ne sont pas supprimés. Un tel électroaimant amélioré se compose d'un noyau en fer convexe M, d'une plaque de séparation N et d'un élément intermédiaire O formés par compression et soudage, puis fixés ensemble à l'aide d'un cadre P Une telle structure élimine la nécessité de former des nervures mais la fabrication du cadre P est très difficile, ses dimensions sont difficiles à régler et l'on utilise le même processus de brasage Une telle structure n'améliore pas la résistance et les défauts de la technique antérieure subsistent. L'électroaimant selon la présente invention qui est représenté sur les Figures 4 à 6, se composent d'un électroaimant 1, d'un socle 2, d'une plaque intermédiaire 3 et d'un solénoïde 4 L'électroaimant 1 se compose d'une pluralité de tôles de fer rectangulaires concaves et convexes 11 et 12, séparées par un alliage de cuivre non magnétique 13 et reliées par des plaques de pression 14 des deux côtés A la partie inférieure de chaque côté latéral des tôles de fer rectangulaires convexes 12 est collé un patin 121 Le socle 2 comporte un évidement en forme de O 21 pour loger le solénoïde 4 Le socle 2 comporte un noyau 22 dans sa partie centrale La plaque intermédiaire 3 a la forme d'une plaque rectangulaire qui est plus grande que le noyau 22. Après avoir placé le solénoïde 4 dans l'évidement en forme de O 21 du socle 2, la plaque intermédiaire 3 est fixée sur la partie supérieure du noyau 22, puis l'électroaimant 2 est fixé sur la partie supérieure du socle 2 de manière que les tôles de fer convexes 12 soient au contact de la plaque intermédiaire 3 tandis que les tôles de fer concaves ont 2 côtés latéraux qui sont au contact du socle pour former un champ magnétique ayant une force d'attraction, ainsi qu'on le voit sur les Figures 5 et 6. La présente invention se caractérise par l'assemblage de tôles de fer rectangulaires 11 et 12, de l'alliage de cuivre 13 et de la plaque de pression qui sont maintenus ensemble par soudage Quand l'électroaimant 1 est soumis à une compression à température élevée, ces changements de structure sont uniformes Donc, il ne se déforme pas lorsqu'il fonctionne à température élevée En outre, les joints entre l'alliage de cuivre 3 et les tôles de fer rectangulaires 11 et 12 deviennent stables après 6 compression à température élevée et l'on estime que la résistance de tels joints est supérieure de 3 fois à celle de la technique antérieure La structure démontable d'un tel électroaimant rend sa fabrication et son assemblage faciles et convient pour une production en série et un stockage faciles En outre, l'électroaimant selon la présente invention peut être adapté à une dimension quelconque choisie par l'utilisateur, et la structure de la plaque intermédiaire 3 peut augmenter sa surface d'utilisation pour une répartition égale de la force magnétique sur l'électroaimant, force qui est d'environ 17-19 kg/cm 2 et est disponible même à la périphérie de l'électroaimant. 7 - REVENDICATIONS 1 Nouvelle structure d'électroaimant comportant un électroaimant, un socle, une plaque intermédiaire et un soléno Tde, dans laquelle l'électroaimant ( 1) se compose d'une pluralité de tôles de fer rectangulaires convexes et concaves ( 11,12) séparées par un alliage ( 13) de cuivre non magnétique et reliées ensemble par des plaques de pression ( 14) aux deux bords latéraux, les tôles de fer rectangulaires convexes ( 12) sont fixées avec un patin ( 121) à la partie inférieure de chaque bord latéral, le socle ( 2) comporte un évidement ( 21) en forme de O pour loger le solénoïde ( 4) et comporte dans sa partie centrale un noyau ( 22), la plaque intermédiaire ( 3) est une plaque magnétique rectangulaire placée au-dessus du noyau ( 22), l'électroaimant ( 1) est fixé à la partie supérieure du socle ( 2) de telle manière que les tôles de fer convexes ( 12) soient au contact de la plaque intermédiaire ( 3) et que les deux bords latéraux des tôles de fer concaves ( 11) soient en contact du socle pour former un champ magnétique ayant une force d'attraction, et dans laquelle l'assemblage ferme de l'électroaimant est assuré par soudage à température élevée. 2 Nouvelle structure d'électroaimant selon la revendication 1, dans laquelle la plaque intermédiaire ( 3) est placée au dessus du noyau ( 4) pour augmenter la surface du noyau de manière à améliorer la répartition uniforme de la force magnétique.