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Publication number: BE431265A
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Description


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  -rr,rre'T 'DE SOULEVEMENT EXCITE PAR iilüü,TT F'.ûITT,e 
Les aimants de levage ou de soulèvement des charges nécessitent pour l'obtention de forces élevées l'existence de champs magnétiques très intenses, corme on   sait,   et ces champs n'ont pu être obtenus économiquement jusqu'à présent qu'au moyen d'enroulements excités par courant continu. 



  Cependant depuis que l'on est arrivé à produire des aciers spéciaux ayant une force   coereitive   élevée avec une saturation magnétique également élevée, on a pu établir aisément dès aimants de leyage utilisant de telles matières qui remplacent entièrement et avantageusement pour beaucoup d'applications les aimants de levage excités par courant continu. 



  Les seules difficultés proviennent de l'interruption d'excitation nécessaire à la libération de la charge soulevée ainsi que du renversement des   pôles   dans le flux des lignes de 

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 force; ces opérations étaient assurées, comme on le sait, dans le cas des aimants excités par courant continu par utilisation d'un interrupteur avec renversement de courant. 



   La présente invention a pour objet une construction telle qu'elle permet l'obtention d'un champ très intense d'aimants permanents que l'on puisse facilement annuler par courtcircuit et renverser pour libérer la charge. 



   Aux dessins ci-joints, on a représenté à titre d'exemple un certain nombre de modes d'exécution de l'invention. 



   Les figures 1 à 3 représentent schématiquement un mode d'exécution pour trois positions différentes de   l'aimant;  
La figure 4représente d'une manière également schématique un deuxième mode d'exécution;
La figure 5 représente un troisième mode d'exécution en vue latérale;
Les figures 6 et 7 représentent un quatrième mode d'exécution en plan après enlèvement du couvercle et en coupe verticale suivant un plan de symétrie. 



   Revenant à la figure 1, un moyeu à peu près cylindrique M formant aimant permanent présente dans le sens d'un diamètre une forte polarisation magnétique do manière à présenter   deu::     pôles     magnétinues     opposésNS,   Le sens positif des lignes de force est représenté aux dessins par la   direction.   des flèches. Cetaimant permanent qui peut présenter toute longueur appropriée est monté de manière à tourner autour de l'axe du cylindre qui le forme.

   Les pôles en forme d'arc de cercle sont entourés concentriquement. avec des entrefers sl et s2 étroits, par deux pièces polaires opposées en fer doux P1 et P2 servant à amener les lignes de force sortant des pôles à la surface d'attraction de l'aimant de levage constituée par les surfaces terminales inférieures des 

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 pièces polaires Pl et P2. Les lignes de force passent, dans le mode d'exécution représenté, suivant un circuit fermé qui comprend l'aimant permanent M, les entrefers sl et s2, les pièces polaires Pl et P2 et la pièce en fer L qui se trouve ainsi maintenue solidement.

   Si l'on fait tourner l'aimant permanent M dans le sens des aiguilles d'une montre d'un angle de 90  par rapport à son point de départ pour l'amener dans la position de la figure 2, la plus grande partie des lignes de force sortant des pôles suivra le trajet le plus court dans les parties cintrées des pièces en fer doux P1 et P2 qui entourent l'aimant partiellement. 



  Le   camp   magnétique est ainsi courtcircuité et il se produit deux champs de courtcircuit symétriques dont les attractions magnétiques sur l'aimant M s'équilibrent. Le petit reste des lignes de force qui demeure encore et l'hystérésis de la pièce à soulever et des pièces intermédiaires ne peuvent être éliminés que par renversement des   pôles.     On   y arrive de la manière la plus simple par rotation ultérieure de l'aimant permanent M au delà de la position de courtcircuit (figure 2) qui   l'amène   par exemple à la position de la figure 3.

     A   ce moment les pièces polaires P1 et p2 se trouvent en face des   pôles   opposés de l'aimant permanent ce qui renverse le sens des lignes de force par rapport à la position de départ tant dans les pièces polaires que dans la pièce à lever ;   il. s'ensuit   que les particules les plus légères soulevées avec cette dernière tombent intégralement de la surface d'attraction. 



   Le système décrit à aimant permanent est à peu prés 'complètement équilibré pour toutes les positions de l'aimant permanent M en ce qui concerne l'action de ses lignes de force vers l'extérieur de telle sorte que la rotation n'exige l'emploi que d'une force réduite. La rotation peut être assu- rée à la'main ou par des moyens mécaniques ou électriques. 

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  Comme il est intéressant d'avoir des entrefers aussi étroits que possible il est également possible de prévoir la disposition de l'aimant   permanent;   cylindrique monté directement dans des   évide lents   cylindriques correspondants des pièces polaires. 



  Il est superflu alors de prévoir un axe de rotation particulien. 



  Au lieu d'un cylindre plein l'aimant permanent peut affecter la forme d'un cylindre creux. 



   Dans le mode d'exécution décrit l'axe de rotation est supposé être horizontal. La figure représente un mode d'exécution à axe vertical. Dans des cas particuliers, on peut, le cas   échéant,   utiliser avantageusement un axe de rotation   monté obliquement.   



   Pour l'établissement d'aimants de levage puissants, on doit associer un certain nombre de systèmes d'aimants du type précédent, pour provoquer alors une modification régulière et uniforme de la distribution des champs magnétiques dans   l'ensemble,   il faut coupler les systèmes magnétiques de manière à les asservir l'un à l'autre. Ceci peut se faire par des leviers,, pignons, chaînes etc... 



   En figure 5 on a représenté un aimant de levage   rectangulaire   constitué par quatre dispositifs élémentaires du type précédent. Le couplage des aimants permanents Ma, Mb   etc...   est assuré par les leviers ha, hb   etc...   articulés sur une; tige de   couplage     commune   s. Cette tige s peut être mise enMouvement pour   exemple   par   l'intermdaire   d'un levier coudé non représenté monté sur une plaque p non magnétique reliant l'une à l'autre les faces supérieures des différentes pièces polaires: le bras dirigé vers le bas de ce levier coudé est articulé sur la tige s.

   Les parties inférieures des pièces polaires   correspondîtes   Pal et Pa2, Pbl Pb2, Pc1 Pc2 appartenant à un   même   aimant pernanent M sont reliés   l'un   à l'autre par des   plaques   q   etc...   en matière non magnétique telle que l'acier au manganèse pour donner à l'ensemble la rigidité voulue en combinaison avec le plateau p.

   De plus les faces avant et arrière de l'ensemble peuvent être recouvertes 

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 chacune par une plaque commune semblable à la plaque p de telle sorte que les pivots des aimants permenents qui peuvent exister puissent tourillonner dans ces plaques latérales De toute manière les pivots portant les leviers h doivent traverser l'une de ces plaques latérales pour que ces leviers ainsi que la. tige s qui les relie viennent en dehors du carter formé par les plaques de Saison* Toutes les plaques sont reliées utilement aux pièces polaires correspondantes par des vis. Les pièces polaires voisines correspondant à des aimants permanents successifs formant les couples Pa2 et Pb1,Pb .  2 et   Pc1 forment dans le mode   d'exécu-   tion représenté une seule pièce en fer.

   Ees pièces polaires peuvent cependant former des pièces différentes comme indiqué par les lignes de séparation pointillées. Dans ce cas on peut établir un aimant de levage permanent multiple en mettant à la suite l'un de   1.'autre   plusieurs ensembles semblables faciles à établir par fabrication en série, que l'on monte sur une plaque de liaison commune p. 



   On a représenté en r des anneaux solidarisés avec l'ensemble par exemple par vissage dans les pièces polaires appropriées. On a prévu trois de ces anneaux reliés par trois chaînes k avec un anneau commun t. Ce dispositif forme le système de suspension de l'aimant de levage sur une grue etc
Les figures 6 et7 représentent un aimant circulaire comportant huit éléments polaires disposés radialement. Les axes de rotation des aimants élémentaires M sont perpendiculaires à la surface d'attraction de l'aimant,. Ces aimants sont formés dans le cas envisagé par empilage de plusieurs disques ronds m percés en leur centre et enfilés sur un axe commun d. 



  Ce mode de construction est à   recommander   particulièrement dans le cas d'aimants de levage puissants parce qu'il est beaucoup plus facile d'établir des disques minces en une matière magnétique présentant une force coercitive élevée 

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 que des pièces massives dont toutes les dimensions sont impor- tantes, l'aimantation de ces disques étant également beaucoup plus   fûcile.   



   Les axes d peuvent 'être montés à leur extrémité inférieure dans une plaque de recouvrement b et à leur extré- mité supérieure dans une autre plaque de recouvrement B; les aimants peuvent d'ailleurs aussi bien tourillonner directement dans des évidements cylindriques des pièces polaires   corres-   pondantes P0 et P.   L,   pièce polaire centrale Po est commune aux huit   éléments   polaires radiaux.

   Les plaques B et b forment avec l'enveloppe annulaire R et la pièce polaire centrale P0 un carter annulaire   complètement   fermé par rapport $ l'extérieur . dont la chambre libre intérieure peut être avantageusement remplie de graisse ou d'huile épaisse servant au graissage   comme   dans le cas du mode d'exécution de la figure 5 et cela surtout lorsque les aimants permanents M ne sont pas portés d'une manière   particulière.   L'enveloppe R peut être constituée pur   une,     soûle   pièce de fer venue de fonderie avec les,pièces polaires P.

   Les leviers h sont articulés par leurs extrémités libres avec un organe de   réglage   commun non représenté qui peut être constitué par exemple par un pignon monté concentri- quement par   rapport   à l'axecentral des aimants et présentant une denture intérieure   engrenant   avec un petit pignon que l'on fait  Lou.rner   à la main ou au moteur. 



   Sur la   plaque   de recouvrement B est monté un couver- cle D enfermant la commande qui vient d'être décrite et sur lequel est monté le système de suspension constitué comme dans le mode d'exécution précédent par trois chaînes .k relié   d'une   part à trois anneaux r montés sur le couvercle D et d'autre part à un anneau commun t pour le crochet de grue etc... 



   Les aimants élémentaires M peuvent être constitués dans les ensembles un peu importants non plus comme dans le 

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 cas de la figure 7 par un empilage de disques mais aussi bien par utilisation d'une masse granuleuse d'alliage à pouvoir coercitif élevé disposé dans un corps creux cylindrique à paroi mince,
Des essais ont montré que l'on peut employer à la place'des aimants élémentaires décrits à peu près circulaires, des aimants ayant en section droite de l'alliage une forme parfaitement circulaire. 



   Les aimants élémentaires peuvent ne pas présenter les méplats latéraux représentés en figures 1 à 5 et ils peuvent au contraire être complètement cylindriques   comme   indiqué en figure 6. 



   Dans les modes d'exécution à système polaire unique (figures 1 à 3 et 4), les pièces polaires P1 et P2 sont reliées bien entendu l'une à l'autre par des plaques en matière non magnétique au moins d'un côté, mais de préférence sur les quatre côtés comme dans le cas des figures 5, 6 et 7; les ensembles ainsi constitués doivent, bien entendu, comporter un'système de suspension, par exemple des chaînes comme dans le cas des figures 5 et 7. 



   Le nombre et la disposition des systèmes polaires n'est naturellement pas limité dans le cas d'un ensemble multiple comportant plusieurs de ces systèmes polaires,,

Claims

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R :h: V END ICi. 'r ION S ------------------- Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui nous paraîtraient nécessaires, nous revendiquons comme notre propriété exclusive et privative:

1-Aidant, de levage comportant un aimant permanent monté de manière à pouvoir tourner et dont les lignes de force sont dans 1'ensemble rectilignes et parallèles dans leur traversée de l'aimant perpendiculairement à son axe de rota- EMI8.2 ton, cet aidant )elé.1D8D.t formant avec deux pièces polaires en fer doux et avec la charge à lever un champ de lignes de force fermé, l'aimant de levage étant caractérisé par le fait que les pièces polaires enveloppent partiellement EMI8.3 1'#ï'E<iit parm<-tn3nt le long d'une surface cylindrique en laissent un entrefer étroit,

l'axe de cette surface cylindrique coïncidant avec l'axede rotation de l'aimant permanent- 2- Aimant de levage suivant revendication 1 caractérisé par le fuit que les pièces polaires présentent des évidements ou arcs polaires cylindriques qui se font face et entre lesquels l'aimant permanent est monté de manière pouvoir tourner.

5- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'aimant permanent peut subir une rotation par rapport aux pièces polaires, dont la valeur angulaire est supérieure à la moitié de l'écartement polaire.

4- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que les deux pièces polaires présentent des surfaces disposées dans un plan parallèle à l'axe de l'aimant, l'ensemble de ces surfaces formant la surface de maintien commune de la charge .

5- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que les deux pièces <Desc/Clms Page number 9> polaires présentent chacune une surface disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'aimant permanent, l'ensemble de ces surfaces formant la surface de maintien commune de la charge.

6- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que la pièce tournante formant aimant permanent est montée entre deux montants en fer doux qui l'entourent partiellement suivant un arc de cercle et dont les extrémités inférieures forment les surfaces de maintien de la charge tandis que les extrémités opposées s'appuient sur une plaque commune sur laquelle est fixé le dispositif de suspension.

7- Aimant de levage .suivant l'une des revendisations précédentes caractérisé par le fait que le plan de symétrie des arcs polaires correspondant à un aimant permanent est sensiblement parallèle ou perpendiculaire à la plaque d'appui commune tandis que les extrémités opposées à la surface de maintien des deux montants correspondant à un aimant permanent sont isolées magnétiquement l'une de l'autre, 8- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que les dimensions périphériques des pôles d'un aimant permanent susceptible de tourner et celles des arcs polaires ainsi que l'écartement relatif des pièces polaires sont tels que, pour une rotation de l'aimant permanent sur environ la moitié de l'écartement polaire,

l'aiment peut être courtcircuité par les arcs polaires des pièces polaires correspondantes tandis .qu'un angle de rotation supérieur assure le renversement des pôles.

9- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'aimant permanent <Desc/Clms Page number 10> @ à peu près cylindrique, au lieu d'être monté sur un arbre ou sur des pivots) est guidé directement dans sa rotation par montage de sa périphérie cylindrique dans les évidements cylindriques ou ares polaires correspondants des pièces polaires formant les parties voisines du circuit magnétique.

10- aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que les surfaces de portée formées par la périphérie de l'aimant permanent et les arcs polaires sont lubrifiées par de l'huile ou de la graisse qui remplit les espaces creux voisins avantageu- sement fermés du côté extérieur à la manière d'un carter.

11- Aidant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'aimant permanent est formé par empilage d'une série de disques ronds en matière ayant un pouvoir coercitif élevé.

12- Aimant de levage suivant l'une deevendications précédentes caractérisé par le fait que l'aimant permanent est constitué par une masse granuleuse de matière à pouvoir coercitif élevé disposée dans un carter en forme approximative de cylindre creux.

13- aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il est formé par la juxtaposition de plusieurs ensembles constitués chacun par un aimant permanent susceptible de tourner, deux pièces polaires voisines et deux pièces de liaison isolantes au point de vue magnétique et reliant deux à deux les extrémités des pièces polaires, les espaces creux ainsi formés pouvant être éventuellement fermés par deux parois fermant l'avant et 1'arrière.

14- Aimant de levage suivant l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il est prévu plusieurs aimahts permanents dont les axes sont parallèles et distxi- <Desc/Clms Page number 11> bués régulièrement, deux aimants voisins étant reliés l'un à l'autre de manière à être asservis l'un à l'autre par exemple par des leviers articulés avec un organe de réglage commun, deux roues dentées engrenant l'une avec l'autre etc... cette liaison étant telle que lorsque l'un des aimants tourne tous les autres tournent en même temps d'un angle égal.