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Mandrin de serrage à aimantation permanente.
Pour le serrage de pièces d'ouvrage à travailler sur des machines-outils, on se sert depuis lontemps de mandrins de serrage électromagnétiques. Ces mandrins de serrage pré- sentent l'inconvénient d'occasionner un chauffage de la pièce d'ouvrage capable de nuire à la précision des dimensions.
On a en conséquence, essayé souvent de fabriquer des mandrins de serrage de ce genre en utilisant des aimants permanents.
Mais dans l'utilisation d'aimants permanents, 'une difficulté surgit : il faut réaliser une désaimantation suffisante per- mettant un enlèvement simple de la pièce d'ouvrage du mandrin de serrage. Jusqu'à présent, on procédait en général de façon que le flux magnétique de lignes de force allant à la surface de serrage ou de maintien fût diminué par court-circuitage @
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jusqu'à un faible degré, Mais cette diminution ne suffisait pas pour assurer en toutes circonstances un enlèvement com- mode des pièces d'ouvrage.
Le but de l'invention est de créer un dispositif qui permette, tout en utilisant un aimant permanent, d'enle- ver avec une parfaite commodité la pièce d'ouvrage de la surface d'adhérence ou de serrage.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu du fait que l'aimant permanent est supporté de façon mobile, de manière qu'un mouvement simple (rationnellement une rota- tion d'environ 180 ) produise un champ opposé de désaimanta- tion. A cet effet, l'aimant permanent est fabriqué ration- nellement en une matière capable d'une grande puissance coercitive, telle que celle dont on dispose par exemple dans les alliages à aimantation permanente bases sur le durcis- sement de séparation, le cas échéant de la nature des al- liages fer-aluminium-nickel; et cet aimant est supporté à rotation dans un carter ferro-magnétique.
Le carter ferro- magnétique porte la plaque de serrage ou d'adhérence et est lui-même soumis à l'induction avec l'une des polarités dans la position de fonctionnement de l'aimant, tandis qu'une pièce polaire fixée directement au mandrin de serrage est polarisée en sens contraire. Le mandrin de serrage lui-même est formé par jonction du bord supérieur du carter au moyen d'une croix en matière ferro-magnétique. Le bord supérieur de la pièce pola.ire fait saillie dans les champs en croix, tandis que les bras en croix et les pièces polaires sont séparés les uns des autres par une matière non ferromagné- tique.
La matière non ferromagnetique, qui forme ensemble avec le bord supérieur du carter, la croix ferromagnétique et les bords supérieurs de la pièce polaire la surface de serrage plane, peut être par exemple en laiton, résine ar- tificielle ou insertions céramiques. Elle peut aussi être
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fabriquée en métaux non ferro-magnétiques par voie de coulée par projection.
L'invention va être expliquée avec plus de détail dans ce qui suit en regard du dessin annexé qui en représen- te un exemple de réalisation.
La fig. 1 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 2 qui représente une élévation du dispositif.
Un aimant permanent 2 est supporté à rotation sur l'axe 7 dans un carter ferro-magnétique 1, qui est rationnelle- ment en fer doux ou fonte malléable. Comme matière à aimanta- tion permanente, on utilise rationnellement un alliage à aiman- tation permanente de grande puissance coercitive,tel par exem- ple qu'un alliage fer-nickel-aluminium. L'aimant 2 comporte, suivant la figure 1, des pôles repoussés vers l'extérieur et, en fait, les pôles et le carter sont adaptés au mouvement de rotation, de sorte qu'un entrefer de grandeur uniforme existe dans toute position de l'aimant dans le carter entre ces deux éléments. Mais il est aussi possible d'utiliser, à la place d'un aimant à pôles repoussés vers l'extérieur, un aimant cy- lindrique, qui est aimanté de façon que sa surface enveloppan- te présente deux pôles.
Le carter 1 porte la surface de serrage ou d'adhéren- ce. Cette surface est constituée par les bords supérieurs du carter qui sont reliés entre eux par une croix 5 en matière ferromagnétique. La croix peut être fabriquée en une seule pièce avec le carter ou être insérée après la fabrication du carter et être fixée de façon appropriée par soudure autogène ou à l'aide d'un métal de soudure, ou de vis ou rivets. Les bords supérieurs 4 de la pièce polaire 3 font saillie dans les champs de la croix ; la position de fonctionnement, la pièce polaire 3 est soumise à l'induction par l'aimant avec une polarité opposée à celle du carter. Une matière non ferro- magnétique est prévue entre les bras de la croix et les par-
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ties 4 de la pièce polaire 3.
Par conséquent, le plan de la surface de serrage est constitué par une rangée de pôles de polarité différente placés côte-à-côte, qui sont séparés par une matière non ferro-magnétique. La surface de serrage d'en- semble est rectifiée à la meule après la pose des d.iverses pièces sur la surface.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante :
Dans la figure 1, l'aimant permanent est représenté en position de fonctionnement; par consequent, une pièce d'ou- vrage ferromagnétique posée sur la plaque de serrage serait maintenue fixement dans sa position. En tenant compte de la po- sition représentée dans la figure 1, le carter 1 et par là la croix 5, excités par le pôle sud de l'aimant permanent, présen- tent la polarité sud, tandis que la pièce polaire 3, excitée par le pôle nord de l'aimant, présente la polarité nord.
Si les pièces d'ouvrage serrees magnetiquement doi- vent être enlevées de la plaque de serrage, l'aimant peut être tourné autour de son axe 7, sur lequel un volant à main ou or- gane analogue peut être fixé. Dans la position de l'aimant tournée de 90 et représentée en traits mixtes, le flux de force magnétique s'étend essentiellement dans le carter 1 et seulement une faible partie revient en passant par la surface d'adherence à la pièce polaire 4. Les objets serrés seraient par conséquent placés dans un shunt magnétique, mais adhère- .raient toujours encore jusqu'à un certain degré au dispositif.
Si l'aimant est tourné de plus de 90 , la polarité de l'en- semble du dispositif est toujours progressivement inversée et le champ opposé est d'autant plus grand que l'aimant est tourné davantage sous la pièce polaire 3. Dans chaque cas se- lon la grandeur de l'objet serré, on peut atteindre sans plus une position de l'aimant dans laquelle le champ opposé suppri- me le magnétisme rémanent des objets adhérents. Dans cette po- - sition de l'aimant, l'objet peut être retiré sans qu'il y ait
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lieu de surmonter des effets d'adhérence quelconques. '
Il n'est pas absolument nécessaire que la surface d'adhérence présente, vue de l'extérieur, la subdivision repré-; sentée dans la fig.2.
Cette surface peut aussi subir une autre subdivision, par exemple en donnant aux champs en croix une constitution ronde ou ovale, ou bien les pièces polaires 4 présentent une forme quadrangulaire ou également ronde ou ovale.' Pour serrer de grandes pièces d'ouvrage, ou pour obtenir une plus grande surface de serrage pour de petites pièces,plusieurs ! dispositifs de ce genre peuvent être placés en rangée les uns : contre les autres ; ce cas, on peut utiliser soit des ai- mants séparés, soit de longs aimants continus.