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DISPOSITIF DE FIXATION MAGNETIQUE
La présente invention concerne des dispositifs de fixa- tion magnétiques du type employé principalement dans les ma- chines-outils, en particulier dans les machines à meuler, pour tenir la pièce,à travailler.
Dans les dispositifs de ce genre l'excitation de l'ai- mant est généralement obtenue par voie électromagnétique à l'aide de courant continu. Toutefois, il a déjà été également proposé de prévoir à cette fin des aimants permanents ayant une très grande force coercitive et se composant habituellement d'un alliage d'aluminium, de nickel et de fer avec certaines autres additions. Dans les dispositifs de fixation de ce genre
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l'enlèvement des pièces présente cependant des difficultés par suite du magnétisme rémanent subsistant aussi bien dans la pièce que dans les parties en fer doux du dispositif même après la cessation de l'excitation magnétique provoquée par l'aimant permanent.
De plus, les dispositifs de fixation con- nus de ce genre exigent des efforts relativement élevés lors des déplacements relatifs des aimants permanents et des pièces correspondantes en fer doux du circuit magnétique, déplacements qui provoquent l'excitation et la désexcitation.
Grâce aux perfectionnements faisant l'objet de la présente invention, ces inconvénients se trouvent supprimés et il devient possible en outre de mieux utiliser la place disponible ainsi que de fabriquer on série les dispositifs de fixation de ce genre. Cette invention est essentiellement caractérisée par le fait que les pièces qui peuvent être déplacées les unes par rapport aux autres pour exciter et désexciter le système magnétique peutent être déplacées au-delà de leur position correspondant au et cela court-circuitage des aimants permanents, suffisamment loin pour que non seulement l'influence magnétique des aimants per- manents sur les autres parties du circuit magnétique devien- ne minima, nais que, de plus,
il se produise une inversion de polarité qui permet d'obtenir avec sécurité l'annulation de la force d'attraction agissant sur les pièces à maintenir.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les aimants permanents sont réalisés en forme de pièces tournantes dont les axes sont disposés transversalement aux lignes de force qui traversent les corps tournants suivant une direction sensiblement constante, et que ces corps tour- nants sont supportés de telle manière par rapport aux parties contigües du circuit magnétique correspondant que les forces magnétiques qui s'exercent sur elles se compensent sensiblement, de sorte que le déplacement de ces pièces tournantes ne néces- site que des efforts très faibles.
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A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé plusieurs formes de réalisation préférées du nou- veau dispositif de fixation faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente en coupe élévation transversale par rapport aux axes de rotation des pièces magnétiques une partie du dispositif de fixation conforme à l'invention.
La fig. 2 est une vue analogue d'une forme de réali- sation modifiée de ce dispositif.
La fig. 3 est une vue par en-dessous d'un plateau de fixation spécial dont l'utilisation est particulièrement avantageu- se avec le nouveau dispositif de fixation.
La fig. 4 est une vue en coupe élévation par un plan passant par l'un des axes de rotation des aimants permanents d'un dispositif muni d'un plateau de fixation conforme à la fig.3.
La fig. 5 représente en vue de face un mode de réali- sation particulier d'un dispositif de fixation comportant un seul aimant.
Dans la forme de réalisation représentée en fig.l le dispositif comporte une plaque de base 1 en matière non-magné- tique sur laquelle sont montés des blocs magnétiques 2,3,4, etc... dont le nombre correspond à la longueur du dispositif de fixation.
Chacun de ces blocs magnétiques se compose de deux flasques 2a, 2b, 3a, 3b, etc.... en fer doux et d'aimants permanents 5, 5a, 5b, etc.., tourillonnés chacun.entre deux flasques. Les espaces com- pris entre les extrémités supérieures des flasques sont occupés,, d'une manière connue dans les plateaux de fixation magnétiques par des barres 8a, 8b en matière non-magnétique.
Les pièces 5 constituant les aimants! permanents sont formées., dans les formes de réalisation représentées,par des cylindres à base circulaire comportant des aplatissements diamétralement opposés dont la pré- sence n'est d'ailleurs pas indispensable, et ces pièces sont tou- rillonnées avec un jeu aussi petit que possible entre les flasques munis d'évidements cylindriques correspondants, cette disposition pouvant être réalisée à l'aide de tourillons spéciaux passant par des perçages correspondants pratiqués dans les plaques de recouvre-
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ment 11,12 disposées sur les faces des blocs magnétiques, ou bien encore les aimants peuvent être tourillonnés directement dans les évidements cylindriques (arcs polaires) des flasques correspondants de l'aimant.
Les aimants cylindriques consti- tuent dans ce cas, dans une certaine mesure, leurs propres tou- rillons, tandis que les arcs polaires en constituent les paliers.
Les espaces libres limités d'une part par les flasques magné- barres tiques 2a, 2b, 3a, 3b, etc..., par leurs @ de liaison 8a, 8b, ainsi que par la plaque de base 1, et, d'autre part, par les plaques de recouvrement 11, 12, sont de préférence remplis par de l'huile ou par de la graisse consistante ce qui permet d'une part de lubrifier les pièces tournantes 5 dans leurs paliers constitués par les arcs polaires et, d'autre part, d'empêcher la pénétration à l'intérieur des blocs de la poussière de meu- lage, de l'humidité et analogues.
Pour l'introduction et l'éva- raccords cuation de l'huile ou de la graisse on peut prévoir des @ de graissage 7 (figure 4). et 2
Comme indiqué en fig. 1/par des fractions de cercle en trait interrompu et comme le montre plus clairement la fig. 4, des pignons 13 sont solidaires des pièces 5, 5a, 5b constituant aimants les @ permanents, les pignons de deux aimants voisins engrènant deux à deux, de sorte que l'on peut imprimer simultané- ment à tous les aimants une rotation d'un même angle en faisant tourner une manivelle pouvant être montée sur un bout d'arbre à quatre pans traversant la plaque de recouvrement 12.
Les pièces 5, 5a, 5b, etc.., constituant les aimants, sont magnétisées de telle manière que leurs lignes de force les traversent dia- le cas échéant, mètralement, suivant une direction sensiblement parallèle aux aplatissements prévus sur les cylindres. Les pôles qui se trouvent ainsi formés sur les arcs diamétralement opposés sont désignés par N et S.
Durs la position des aimants repré-
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,,.;tc 19': ris. 1, 1::>.5 lignes .:e force ne rercontrent qu'une ré- luctance relativement faible au passage des entrefers entre les pièces cylindriques des aimants et les arcs polaires situés l'un en face de l'autre des flasques 2a,2b, etc...., de sorte/que
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lorsqu'une pièce w en matière magnétique se trouve sur la sur- face supérieure généralement lisse des flasques magnétiques, il se forme des systèmes de/ lignes de force intenses disposées suivant le trajet représenté en trait interrompu et la pièce w se trouve fortement attirée.
Si la pièce doit être enlevée après la fin du travail de meulage ou analogue, on imprime à l'ensemble des aimants 5,5a, 5b, etc... à l'aide d'une manivelle montée sur le quatre-pans 14 une rotation d'environ 90 de la manière décrite di-dessus dans le sens des flèches de la fig.l.
Dans ce cas, le flux de force se trouve progressivement affai- bli du fait que les réluctances entre les parties en regard des pôles des aimants d'une part et des arcs polaires des flas- ques d'autre part, augmentent pendant cette rotation. Après une rotation de 90 , les pièces formant aimant se trouvent court- circuitées magnétiquement par les flasques magnétiques corres- pondants et les effets des systèmes de lignes de force qui prennent naissance par/paires à ce moment se compensent.
Toutefois, en raison du magnétisme rémanent des flasques ma- gnétiques et de la pièce, cette dernière adhère encore au dis- positif, de sorte que son enlèvement présente des difficultés dans certains cas. Afin de supprimer ce magnétisme rémanent, il suffit de continuer à faire tourner les pièces 5, 5a, 5b, etc.., d'un petit angle.
Dans ce cas, le flux de fuite tra- versant les flasques magnétiques et la pièce augmente à nouveau; toutefois, les lignes de force présentent maintenant un sens opposée à celui qu'elles avaient précédemment, de sorte que l'on peut faire disparaître complètement le magnétisme rémanent, Après montage d'une nouvelle pièce, les éléments 5, 5a, 5b, etc. sont ramenés dans leur position initiale (fig. 1) par une ro- tation correspondante en arrière et les systèmes de lignes de force se trouvent alors complètement rétablis, de sorte que la pièce est solidement maintenue.
Dans la forme de réalisation représentée en fig. 2, la plaque de base est réalisée en matière magnétique, par exem- ple en fer. Dans ce cas, les éléments 5, 5a, 5b, 5c, également
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en formes de cylindres, sont montes entre les arcs polaires, disposés verticalement l'un &u-dessus de l'autre, des flasques magnétiques 2a, 2b dont le dernier repose directement sur la plaque de base 1.
Il se forme de cette manière des systèmes de lignes de force ayant des trajets représentés en² trait in- terrompu. Par ailleurs, le mode de fonctionnement et le maniement du dispositif sont les mêmes que dans le cas de la forme de ré- alisation de la fig.l. aimant Le déplacement relatif des pièces constituant les aimants @ permanents et des pièces en fer doux contigües aux précédentes dans les différents circuits magnétiques n'a pas besoin d'être nécessairement effectué sous forme d'une rota- tion ;
on peut, au contraire, en donnant une forme approprié aux pièces constituant les aimants permanents ainsi qu'aux pièces qui coopèrent avec ces derniers, obtenir le court-cir- cuitage des aimants permanents et l'inversion de polarité con- sécutive des parties du circuit magnétique venant en contact avec les pièces à travailler,à l'aide d'un déplacement relatif rectiligne, par exemple en déplaçant les aimants permanents réalisés à peu près en forme d'aimants en fer à chevale au-dessous des plaques polaires divisées conformément à. la forme des pôles des aimants.
L'invention n'est pas limitée non plus aux systèmes a magnétiques bi-polaires représentés, les aimants perments pouvant être également magnétisés de manière à présenter plusieurs pôles. Dans un système magnétique multipolaire, une rotation des aimants permanents d'un ar.gle de 90 au maximum suffirait pour obtenir avec certitude, après le court-circuitage, , l'inversion de polarité permettant l'enlèvement facile de la pièce.
Les alliages utilisés pour réaliser les éléments permanents sont très difficiles à travailler. Il peut être recommandable pour cette raison, dans le cas ou les aimants ne sont pas d'une forme très simple, de disposer les alliages
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à l'état de granulés dans des enveloppes à parois minces ayant une forme correspondant à la forme voulue pour les aimants.
Par exemple, au lieu des cylindres massifs en alliage décrits ci-dessus, on peut utiliser des cylindres creux en fer à parois minces qui sont remplis d'un alliage en forme de granulés avec addition éventuelle d'un liant. La liaison positive entre les aimants permanents qui assure leurs déplacements concordants peut être,bien entendue, réalisée d'une autre manière qu'avec des pignons engrenant l'un avec l'autre, par exemple à l'aide de leviers, de crémaillères ou analogues.
Les dispositifs de fixation magnétique du type décrit ci-dessus peuvent contrairement à ceux connus jusqu'à présent être facilement fabriqués en sériel On prend comme point de départ les blocs séparés qui constituent dans une certaine mesure les éléments de base de l'ensemble du dispositif de fixation auquel on peut donner l'étendue superficielle que l'on veut par juxtapo- sition d'un nombre plus-ou-moins grand de blocs séparés de diffé- rentes longueurs. Il est donc nécessaire seulement de fabriquer des blocs séparés ayant des longueurs correspondant aux diffé- rents plateaux de fixation envisagés et de les garder en stock pour les aligner au besoin l'un à côté de l'autre suivant le be- soin sur une plaque de base de la manière représentée en fig. 1.
Les faces latérales ouvertes situées l'une en face de l'autre sont ensuite fermées par des plaques de recouvrement en matière non-magnétique du type des plaques 11, 12 représentées en figo4 et pouvant servir en même temps pour le tourillonnement des ai- mants permanents 5, Les flasques magnétiques 2a, 2b, 3a, 3b, etc.. peuvent être constitués de la manière la plus simple par des tronçons de matériau profilé convenablement étiré. Les plaques de base qui relient mécaniquement entre elles les ex- trémités inférieures des flasques magnétiques,mais qui sont en matière magnétiquement isolante,peuvent également appartenir aux blocs.comme indiqué en fig. 1 à l'aide des lignes interrompues traversant la plaque 1 et formant prolongement des séparations entre les différents blocs.
Les blocs doivent être en outre /
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fixés sur une plaque de base spéciale s'étendant sur toute la longueur du dispositif.
Pour pouvoir disposer dans le cas ou l'on doit tra- vailler des pièces plus petites, d'une surface de fixation pro- prement dite ayant des pôles subdivisés d'une manière aussi fine que possible, il est recommandé d'ajouter au dispositif de fixa- tion un ou plusieurs plateaux de fixation spéciaux qui sont fi- xés suivant le besoin sur la face supérieure des flasques magné- tiques servant habituellement eux-mêmes de plateau± de fixation et reliés entre eux par les barres intermédiaires 8 magnétique- ment isolantes. Ces plateaux de fixation spéciaux se composent, comme le montrent notamment les fig. 3 et 4 , d'un grand nombre de bandes ou de tiges rectangulaires 15, 16 relativement étroites, alternativement en matière magnétique (fer) et non magnétique (par exemple en laiton).
Chacune des tiges 15 comporte à des in- tervalles correspondant à la subdivision de la face supérieure du dispositif de fixation des bossages 15b dirigés vers le bas et séparés l'un de l'autre par des évidements plats 15a. La lon- gueurs des parties en saillie 15b correspond à la largeur des par- ties des flasques magnétiques 2a, 2b situées dans le plan de la face supérieure du dispositif de fixation. Le plateau de fixation désigné par 17 et se composant des tiges 15 et 16 est posé sur la face supérieure d.u dispositif de fixation de telle manière que les dites tiges se placent perpendiculairement aux axes de rotation des aimants 5 et donc également aux lignes de séparation parallèles à ces derniers de la face supérieure du dispositif.
En choisissant des dimensions différentes pour la largeur des tiges de fer d'une part et des tiges en laiton, d'autre part, on peut adapter le plateau de fixation aux besoins les plus dif- férents, notamment en ce qui concerne la grandeur des pièces à travailler.
Dans la fig. 5 on a représenté une forme de réalisation particulière du dispositif de fixation qui se compose d'un seul bloc magnétique d'une longueur relativement faible, de sorte que le système magnétique a une forme sensiblement cubique. La réa-
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lisation du système magnétique est la même que celle décrite ci- dessus. Le bloc repose par sa plaque de base 1 sur la bride 18 d'un support 19 qui est muni de préférence d'un bout d'arbre à quatre pans et sert au serrage entre les mâchoires d'un étau ou analogue. La liaison entre la plaque de base 1 et le support 19 est effectuée à l'aide d'une vis 20 qui est accessible par un per- çage pratiqué dans le bout d'arbre du support 19 et qui permet une rotation du dispositif de fixation proprement dit 2 par rap- port au support 18,19.
On utilise, de plus, de préférence, une disposition qui permet le blocage du dispositif de fixation 2 dans différentes positions angulaires. Un tel dispositif peut com- porter par exemple un ressort disposé dans la bride 18 et agis- sant sur la plaque de base 1. Dans la figure 5 on a prévu à cet effet simplement une vis de blocage 21.
Il y a lieu de remarquer encore que la réalisation des aimants permanents en forme de corps tournants 5, notamment en forme de cylindres, donne lieu à un trajet particulièrement court pour les lignes de force ce qui est d'une grosse importance en raison de la conductibilité magnétique faible des matériaux ayant une force coercitive élevée qui sont utilisés pour les aimants permanents.
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