Brevet FR2872077A1 — publié le 20051230

L'invention concerne un dispositif aimanté à usage multiple que nous appelons ci-après une demi-pince aimantée permettant à la fois d'immobiliser un objet sur une surface magnétique ou de saisir un objet. Par surface magnétique, on entend la surface d'un objet qui est soumis à une force magnétique sous l'effet d'une source magnétique dipolaire. En particulier, les objets constitués de matériaux ferro-magnétiques font partie de ces objets dont nous qualifierons la surface de surface magnétique, c'est à dire surface sur laquelle peut se coller un aimant par attraction magnétique. Par dispositif aimanté, on entend dispositif comportant des matériaux magnétiques distribués ou parcouru par un courant électrique de manière à créer un champ magnétique caractérisé par l'apparition de pôles Nord et Sud sur au moins une de ses surfaces. Nous appelons, par la suite, une telle surface du dispositif surface aimantée. La fixation de pièces, feuilles, tissus ou objets sur un plan de travail est traditionnellement réalisée à l'aide de moyens de fixation intégrés au plan de travail. Le plan de travail doit être aménagé pour les recevoir (ouverture, saillie, rainures permettant de fixer le moyen de fixation au plan de travail). Les points de fixation sont donc intégrés dans le plan de travail. Leur position est prédéfinie et fixe sauf à mettre en place des dispositifs complexes de rail ou de systèmes coulissants permettant de fixer une pièce n'importe où sur le plan de travail. Ces dispositifs sont alors complexes à mettre en oeuvre, en particulier sur des plans de travail de grande dimension. L'utilisation de dispositif de fixation à base d'aimants permanents est peu répandue. Il est limité à des aimants de faible intensité (par exemple sur des tableaux magnétiques ) du fait de la difficulté à décoller ou à positionner correctement un aimant d'intensité plus importante sur un plan de travail. Les aimants permanents puissants entraînent de plus des contraintes lors de leur transport à cause de la permanence du champ magnétique et de la force d'attraction en découlant. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle permet de positionner des points de fixation n'importe où sur un plan de travail ou un objet en matériau magnétique, sans imposer de position prédéfinie. Elle s'adapte à tout plan de travail, quelle que soit sa dimension et sa configuration. Elle permet un positionnement précis du point de fixation sur le plan de travail. Elle permet de s'affranchir des difficultés associées aux aimants permanents en constituant un ensemble facilement décollable, manipulable et transportable tout en autorisant des forces d'attraction importantes. Elle constitue de plus un dispositif polyvalent pouvant se transformer en une pince serrante en mettant face à face deux éléments identiques ou non, les deux mors de la pince n'étant solidarisés par aucun dispositif mécanique, leur centrage et leur pivotement étant réalisés par une répartition ingénieuse des masses magnétiques. Les dessins annexés illustrent l'invention: Surface aimantée (1) Bras de levier (2) Ligne de pivotement (3) Plan de travail (4) Pièce (5) Ligne de séparation des pôles (6) Angle d'ouverture (7) Griffe élastique (8) Angle formé par le bras de levier et la surface aimantée dont le sommet est la ligne de pivotement (9) Gorge (10) Pôle magnétique Nord (11) Pôle magnétique Sud (12) Axe (13) Bras de levier maximum (14) Dans son mode de réalisation le plus simple, représenté figure 1 de profil et figure 3 en vue de dessous, le dispositif de l'invention, que nous appelons une demipince aimantée, est constitué d'une surface aimantée (1), d'un bras de levier (2)et d'une ligne de pivotement (3) située entre la surface aimantée et le bras de levier. La surface aimantée de la demi-pince aimantée est destinée à être mise en contact total ou partiel avec un plan de travail ou un objet partiellement ou totalement magnétique(4). La force d'attraction magnétique s'exerce principalement entre la surface aimantée (1) et le plan de travail ou l'objet (4). Elle crée un couple de serrage autour de la ligne de pivotement (3). Le plan de travail est une surface qui n'est pas nécessairement plane. La demi-pince aimantée permet l'immobilisation de la pièce (5) sur le plan de travail ou l'objet (4), la pièce étant coincée entre la demi- pince aimantée et le plan de travail ou l'objet(figure 4) sous l'effet de la force magnétique. Le bras de levier (2) permet le décollement aisé de la pince de la surface par pivotement autour de la ligne de pivotement (3) de la pince (figure 2). La ligne de pivotement (3) est, à tout instant, l'axe de rotation du dispositif passant par le ou les points de contact entre la surface aimantée et le plan de travail. La surface aimantée (1) comporte une ligne que nous appellerons ligne de séparation des pôles (6), cette ligne étant approximativement la médiatrice par rapport à la surface aimantée du barycentre des pôles sud et des pôles nord de magnétisation de la surface. On trouve une aussi grande force de pôle sud d'un côté de la ligne de séparation des pôles que l'on trouvera une force de pôle Nord de l'autre côté de la ligne, les deux barycentres des pôles Nord et sud étant de même poids sur la surface aimantée (1). La forme du bras de levier (2) est choisie de manière à permettre à l'utilisateur d'exercer une force sensiblement orthogonale à la surface aimantée ou un couple par rapport à la ligne de pivotement (3) de la demipince aimantée. Cette disposition évite le glissement de la demi-pince aimantée sur le plan de travail lorsqu'un opérateur exerce une action sur le bras de levier. La forme peut être adaptée en fonction du coefficient de frottement entre le plan de travail et la demi-pince aimantée. Selon un mode particulier de réalisation, l'angle formé par le bras de levier et la surface aimantée dont le sommet est la ligne de pivotement (9) peut avoir une valeur supérieure à 145 . Cette configuration particulière est représentée sur la figure 2. Selon un mode particulier de réalisation (figure 3), la ligne de séparation des pôles (6) peut être perpendiculaire ou proche de la perpendicularité à la ligne de pivotement (3), qui peut elle-même être alignée ou approximativement alignée avec le bras de levier maximum (14), c'est à dire le segment du bras de levier orthogonal à l'axe de pivotement passant par le point de la demi-pince aimantée à la plus grande distance de l'axe de pivotement. Cette configuration permet de disposer d'une force d'attraction continue entre la surface aimantée et le plan de travail à mesure que l'angle d'ouverture (7) entre la demi-pince aimantée et le plan de travail augmente. Elle évite de plus que la demi-pince aimantée ne glisse sur le plan de travail lors de son ouverture, la ligne de pivotement restant au contact du plan de travail. Selon un mode particulier de réalisation, la ligne de pivotement (3) peut être une ligne droite. Cette configuration permet de positionner la demipince magnétique sur le plan de travail, puis de l'ouvrir ensuite pour glisser un objet entre la demi-pince magnétique et le plan de travail qui vient se caler contre la ligne de pivotement (3). Selon les modes particuliers de réalisation adoptés: - la ligne de pivotement (3) peut être matérialisée par une arrête de la demi-pince magnétique, en particulier si cette ligne de pivotement est utilisée pour positionner des objets coincés sous la demi-pince magnétique - la ligne de pivotement peut présenter une section courbe, cette section courbe pouvant comporter des dispositifs, roulettes, billes, ou autres sur son bord extérieur, facilitant le déplacement de la demi-pince une fois celle-ci ouverte sur le plan de travail - la ligne de pivotement peut présenter une gorge (12) permettant de caler la demi-pince aimantée sur le plan de travail ou l'objet ou de caler deux demi-pinces aimantées entre elles en introduisant un axe (13) dans la gorge (figures 20 à 25, vue de profil) Selon un mode particulier de réalisation (figures 14, 16, 18 et 19, vue de dessous de la surface aimantée du dispositif), la ligne de séparation des pôles (6) peut constituer approximativement un axe de symétrie de la géométrie de la surface aimantée (1), les champs magnétiques traversant deux éléments de surface symétriques par rapport à la ligne de séparation des pôles étant opposés avec en conséquence une forme de répartition antisymétrique des pôles Nord et sud de part et d'autre de la ligne de séparation des pôles. Cette disposition permet alors également de constituer une pince aimantée en rassemblant deux demi-pinces aimantées identiques ou non (figure 9). La symétrie du dispositif permet dans cette configuration un centrage automatique des deux demi-pinces l'une par rapport à l'autre, les lignes de séparation des pôles des deux demi-pinces étant approximativement confondues lorsque la pince est fermée. La ligne de pivotement est alors l'axe d'ouverture de la pince. Les correspondances entre pôles Sud et Pôles Nord lorsque deux demipinces sont assemblées selon ce mode particulier sont présentées pour deux configurations particulières sur les figures 15 et 17 en vue de dessous. Les figures 18 et 19 présentent deux autres exemples de répartitions des pôles possibles également en vue de dessous. Cette disposition facilite également le transport des demi-pinces aimantées, les demi-pinces étant transportées par paire, collées l'une contre l'autre. Selon un mode particulier de réalisation (figures 5, 6, 7 et 8), la demipince aimantée peut comporter une griffe élastique (8) permettant de fixer des pièces épaisses en conservant une force de serrage élevée. L'élasticité de la griffe élastique (8) est adaptée à la force d'attraction développée par la surface aimantée (1), au bras de levier entre la griffe élastique et la surface aimantée (2) et à la gamme d'épaisseurs pour laquelle le dispositif fonctionne. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la fixation d'objets sur un plan de travail, en particulier plan de travail de grande dimension, ou sur un tableau magnétique. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de fixation ou d'immobilisation magnétique constitué d'une demi-pince aimantée caractérisé en ce qu'elle comporte une partie aimantée permanente ou non créant un flux magnétique dipolaire ou multipolaire sur au moins une des surfaces du dispositif que nous appelons surface aimantée, un bras de levier et une ligne de pivotement comprise entre le bras de levier et la surface aimantée 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle formé par le bras de levier et la surface aimantée dont le sommet est la ligne de pivotement a une valeur supérieure à 145 3/ Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la ligne de séparation des pôles définie comme la médiatrice des barycentres des pôles Nord et sud de la surface aimantée est également la ligne de plus grand bras de levier de la pièce et est également perpendiculaire ou quasi perpendiculaire à la ligne de pivotement du dispositif par rapport à la surface aimantée. 4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface aimantée est plane ou faiblement courbée 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce que la ligne de séparation des pôles est également approximativement l'axe de symétrie géométrique de la surface aimantée 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la distribution magnétique sur la surface magnétique est parfaitement ou approximativement antisymétrique par rapport à l'axe de séparation des pôles, c'est à dire que les flux magnétiques sortant de la surface en deux zones symétriques par rapport à l'axe sont de même intensité et opposés 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la ligne de pivotement est à tout instant une droite 7/ Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce 5 que la ligne de pivotement constitue une arrête vive du dispositif 8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la ligne de pivotement parcourt une surface courbe comportant sur sa partie extérieure à la surface aimantée des éléments facilitant le glissement du dispositif sur une surface de contact, telle que billes, roulettes, ou autre 9/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif comporte une griffe élastique prolongeant la surface aimantée, située dans le prolongement de la surface aimantée et en face du bras de levier par rapport à la ligne de pivotement 10/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la ligne de pivotement 20 comporte une gorge