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Bouchon de filtre à aimant permanent.
Il est déjà connu de monter en des endroits appro- priés d'un circuit de lubrifiant d'une machine ou aussi dans les parois de boite à mécanismes, de carters ou cu- vettes à lubrifiant et autres éléments de machines simi- laires des aimants ayant pour rôle de capter et de retenir des particules de fer ou d'acier détachées par frottement qui sont entraînées par l'huile. L'utilisation de ces aimants de filtre est connue tant pour des machines fixes que pour des machines mobiles, en particulier pour des moteurs d'automobiles et des machines-outils.
Abstraction
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faite des dispositifs compliqués dans lesquels le lubrifiant est forcéde traverser un système magnétique , l'effet de filtrage étant exercé à ce moment, on a aussi prévu de simples barres magnétiques qui. sont fixées sur une tige filetée et font ainsi saillie par un pôle dans le licuide.
La barre magnétique a souvent été constituée dans ce cas en même temps sous forme de vérificateur de niveau d'huile.
On a. déjà proposé également de monter sur un bouchon fjle- té en matière non ferro-magnétique un aimant présentant à peu près la forme d'un fer à cheval. Cet aimant fait sail- lie par ses deux pôles dans le liquide, attire les particu- les de fer flottant dans le liquide et les maintient fixe- ment. Ces filtres en aiment permanent constitués sous forme de bouchons pour le lubrj.fiant présentent en soi l'avantage qu'on peut les disposer de façon particulièrement peu encombrante et simple.
Les filtres en ai.mant permanent constitués sous forme de bouchons connus jusqu'à présent comportent toute- fois divers inconvénients. Tout d'abord, ils présentent une dispersion relativement grande des lignes de force et au cas où l'on. utilise des aimants forts, ce qui est ra- tionnel pour assurer un filtrage suffisant, la dispersion magnétique entre jusque dans le mécanisme qui est alors aimanté de son côté. Les particules de fer et d'acier arrachées par le frottement adhèrent en pareil cas de suite aux pignons du mécanisme et donnent lieu à des détériorations. De plus, les particules de fer et a'acier séparées par filtrage s'accumulent sous forme d'appendices irréguliers sur les aimants faisant saillie dans le courant de lubrifiant.
En présence de secousses, des particules retombent et sont de nouveau entraînées par le courant de lubrifiant. Les particules aimantées entretemps par l'adhé-
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rence sur les aimants pendent ensemble sous forme de blocs agglomérés et causent dans certains cas des détériorations encore plus grandes dans le mécanisme que cela était le cas lorsqu'elles étaient en suspension sous forme de par- ticules séparées non aimantées dans le courant de lubrifiant.
La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients caractérisés dans des bouchons filtrants à aimant permanent afin de créer de cette manière un dis- positif qui combine les avantages d'une fabrication simple et d'un montagesimple, peu encombrant, avec un filtrage sû évitant les perturbations de fonctionnement. En parti- culier, la sortie des lignes de force magnétiques du sys- tème doit être empèchée ou maintenue aussi faible que pos- sible et il faut en outre assurer que des particules aimantées tombant en présence de secousses soient !essai- sies directement par l'aimant..
A cette fin, conformément à l'invention, on pro- pose d'utiliser un bouchon en matière ferro-magnétique, de préférence en fer doux. Un aimant permanent est inséré dans ce bouchon de façon qu'il induise au bouchon une polarité par l'une de ses extrémités, tandis que l'autre pôle coopère avec des parties du bouchon faisant saillie en rond autour de l'aimant et l'entourant partiellement ou totalement. De cette manière, on ménage entre les pôles effectifs un entrefer dans lequel il y a une forte concen- tration des lignes de force, de sorte qu'il se produit d'une part une puissante attraction des particules de fer et d'acier passant devant et que d'autre part une dispersion des lignes de force est évitée dans la plus grande mesure possible à l'intérieur de la chambre.
Comme variante de l'idée inventive, on peut aussi utiliser deux aimants qui sont placés en face l'un de l'autre chacun par un pôle de
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marne nom. Les pôles opposés des aimants sont placés sur le bouchon ferro-magnétique, ou sur des parties qui font saillie du bouchon. Le carter ferro-magnéti que renfermant les aimants qui est percé de trous à la manière d'un filtre pour la traversée du liquide, est magnétiquement neutre, de sorte que la sortie de flux de dispersion magnétique dans la chambre est Empêchée d'une manière particulièrement ef- ficace par cette disposition.
L'invention est expliquée avec plus de détail dans ce qui suit à l'aide des dessins annexés qui représentent en coupe verticale quelques exemples de réalisation des bouchons filtrants à aimants permanents conformes à l'invention.
Suivant la fig. l, la disposition est réalisée de façon que l'aimant permanent en forme de barre 1 est fixé axialement dans un évidement concentrique du bouchon en matière ferro-magnétique 2. Le bouchon 2, oui est rationnellement fabriqué en fer doux par matriçage ou par alésage à partir d'uneébauche pleine, comporte un filetage extérieur qui permet de le visser dans les parois des éléments de machines conduisant le lubrifiant, telsque carters ou cuvettes à huile, conduits d'huile, etc. Une tête à quatre pans 4, qui facilite le vissage, est pré- vue à l'extrémité inférieure. La fixation de l'aimant permanent 1 dans la partie cylindrioue creuse 2 peut se faire de façon quelconque.
En général, on préfère pour les aimants permanents une matière à grande puissance coer- citive, le cas échéant de la nature des alliages fer-nickel- aluminium. Cette matière ne peut pas être munie de file- tages ou conformation similaire et, en conséquence, dans l'exemple de réalisation selon la fig.l, la fixation est établie à l'aide d'une masse de fixation 5, par exemple de plomb. Mais, à la place de cette sorte de fixation, on @
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peut aussi effectuer par exemple une soudure autogène ou une soudure à l'aide d'un métal.
L'aimant permanent en forme de barre 1 est aimanté de façon que ses extrémités portent les pales. Le pale adj acent au bouchon de fer doux 2 induit une polarité dans ce dernier et le flux de lignes de force le plus intense se forme donc entre les bords supérieurs du cylindre 2 et le pôle supérieur de l'aimant permanent 1. Les particules de fer et d'acier passant avec le lubrifiant, pqr exemple
1 'huile, contre le bouchon filtrant en aimant permanent sont saisies et maintenues fixenent par le flux de lignes de force. En présence de secousses ou trépidations de la machine, des particules peuvent retomber.
Mais ces parti- cules parviennent alors dans l'intérieur du bouchon com- plètement cylindrique 2 et y sont de nouveau maintenues, ce qui empêche que des particules aimantées soient de nou- veau saisies et emportées par le courant de lubrifiant.
Selon la fig. 2, qui représente essentiellement la mme dis- position que la fig. 1, afin d'assurer dans une mesure encore plus grande que des particules une fois attirées ne reviennent pas dans le courant de lubrifiant, un corps
3 en forme de cage est inséré dans l'alésage du bouchon 2.
Cette cage 3 comportant des perforations peut être en matière non ferro-magnétique ou aussi en matière ferro- magnétique. L'utilisation de matières ferro-magnétiques présente l'avantage qu'un flux de dispersion vers l'extérieur est empêché dans une mesure encore plus grande que dans la disposition selon la fig.l.
Dans la fig. 3, on a renonce à élever le bouchon proprement dit 2 par ses parties si haut qu'elles entou- rent l'aimant permanent 1. A la place, on pose directe- ment sur le bouchon un corps en forme de cage 3 en matière
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ferro-magnétique, rationnellanent en fer doux. Le champ de force magnétique de l'intensité maximum se forme entre le pôle supérieur de l'aimant permanent 1 et les parois de la cage 3, sur laquelle la polarité contraire est in- duite par l'autre pôle de l'aimant permanent par l'inter- médiaire du bouchon de fer doux 2. Dans cette disposition aussi, il est assuré dans une mesure remarquable aue des flux de dispersion magnétiques ne parviennent pas dans l'espace environnant.
La fig. 4 représente une variante des formes de réalisation suivant les figs. 1 à 3. Ici aussi, il est prévu un bouchon en fer doux 2, sur lequel un aimant perma- nent 1b est fixé de façon appropriée par soudure autogène ou métal de soudure. En outre, une cage perforée 3 est fixée sur le bouchon 2, mais, contrairement aux autres formes de réalisation, cette cage porte un second aimant permanent la. Les deux aimants permanents sont aimantés de telle manière qu'ils tournent l'un. vers l'autre des pô- les àe noms contraires. La cage 3, en matière magnétique- ment douce, comme le cas échéant en fer doux, sert ensemble avec le bouchon de fer doux 2, de culasse de retour de flux.
Etant donné que des pôles de polarités contraires s'appli- quent contre cette culasse, la cage est magnétiquement neu- tre. Avec cette disposition, on empêche d'une manière particulièrement efficace que des flux de dispersion par- viennent vers l'extérieur dans l'espace environnant et, étant donné qu'en outre la cage ne présente pas une polarité des particules se séparant par filtrage sur la cage ne peuvent pas s'y fixer. Mais, pour que cet effet se produise, il est nécessaire de ne pas calculer trop faiblel'épaisseur de paroi de la. cage 3 servant de culasse de retour en fer.
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Le nettoyage des aimants s'effectue de façon sim- ple après avoir dévissé le bouchon des parois des éléments de machine. Dans les formes de réalisation des figs. 2 à 4, il faut encore en outre retirer la. cage 3. Il est donc rationnel d'établir la. fixation de ces cages sur le bouchon 2 par des assemblages à serrage facilement détachables.
Les figs. 5 et 6 représentent deux bouchons de filtre en aimant permanent dans lesquels les diverses pièces sont assemblées entre elles de façon séparable sous une forme particulièrement rationnelle, de sorte qu'abstraction faite d'un assemblage simple, en renonçant aux vissages, soudures et moyens similaires, un nettoyage du filtre peut se faire en peu de temps.Les deux figs. 5 et 6 sont des élévations partiellement en coupe et les mornes références se rapportent aux mêmes éléments.
Un corps en forme de pot 3 est fixé au bouchon de fer doux 4 comportant un filetage extérieur pour le vissage dans les parois d'éléments de machine conduisant du lubri- fiant,, telsque cartels ou cuvettes à huile, conduits d'huile, etc.. Les paroismontantes du pot 3 comportent des évidements 6, dans lesquels l'étrier 2 en matière ferro- magnétique, rationnellement en fer doux, est enclanché à la. manière d'un joint à baïonnette. Un ressort spiral 5 est disposé à l'intérieur de l'étrier 2, présentant une forme à peu près rectangulaire dans les deux figures, mais pouvant aussi présenter une conformation d'une autre sorte.
Ce ressort 5 prend appui d'une part dans le corps 3 en forme de pot et d'autre part contre la surface supérieure intérieure de l'étrier de fer doux, puis il est maintenu sous tension mécanique par l'étrier.
Suivant la fig. 5, un aimant permanent 1 est poussé par le ressort spiral 5 par 1-lune de ses surfaces
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polaires contre la paroi intérieure supérieure de l'étrier de fer doux et la fermeture du champ magnétique est établie e de cette manière entre les branches de l'étrier de fer doux. L'aimant permanent présente rationnellement la forme conique visible dans cette figure. Dans la fig. 5, la. dis- position est choisie de façon que l'ayant permanent 1 s'applique contre l'étrier de fer doux 2 par une surface polaire à aimantation Sud, de sorte que la, pièce 3 du bouchon de fer doux 4 présente le magnétisme sud.
Par con- séquent, le pôle nord de l'aimant permanent 1 et le pôle sud disposé dans la pièce 3 sont placés en face l'un de l'autre pour former un entrefer dans lequel les particules à séparer par filtrage se font prendre.
Le ressort spiral 2 peut être fabricué en matière non ferro-magnétique ou en matière ferro-magnétique. Lorsqu'on utilise un ressort spiral en matière ferro-magnétique, ce ressort assure non seulement le maintien de l'aimant et du système en soi, mais il fonctionne aussi encore comme ren- forcement de la culasse de retour de flux formé par 1 -1 étrier
2. Le ressort spiral fonctionne aussi comme cage de protec- tion pour les lignes de force qui restent limitées de cette manière à l'espace intérieur du système. Les spires du res- sort spiral fonctionnent en outre d'une certaine façon comme filtre mécanique, cette action se produisant, comne le main- tien de l'ensemble du système également lorsque le ressort spiral est fabriqué en matière non ferro-magnétique.
Pour le renforcement de l'action magnétique, on peut aussi prévoir deux aimants permanents, comme le montre la fig. 6. Tandis que l'aimant permanent la est pressé par l'une de ses surfaces pola.ires contre l'étrier de fer doux 2, l'aimant 1 s'appuie par l'une de ses surfaces po- laires sur le bouchon de fer doux 3, 4. Les deux aimants
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sont aimantés de façon que des pôles de noms contraires se tournent l'un vers l'autre. L'étrier de fer doux et le ressort spiral ont donc le potentiel zéro. Ceci a pour conséquence que des particules à séparer par filtrage ne peuvent pas se fixer sur la partie extérieure du système.
Comme on peut le voir par les deux figures 5 et
6, un alésage 7 peut être prévu dans le bouchon de fer doux 4 ; cet alésage traverse aussi le pot 3 et, lorsqu'un aimant 1b est prévu, comme dans .la fig. 6,il se prolonge aussi dans ce dernier. L'alésage 7 peut être fermé et sert à la 'vidange de l'huile.
L'étrier 2 peut aussi être perforé à la manière d'un tamis, pour assurer une traversée plus facile du lubrifiant à travers le système.
On peut voir par la description qui.précède que le montage s'effectue de façon extrêmement simple et que surtout un démontage facile est aussi assuré pour le nettoyage. La liaison magnétique et mécanique des aimants avec les pièces de fer doux peut aussi se faire exclusivement par la pression de pressage du ressort spiral, de sorte qu' il est en général superflu de fixer supplémentairement les aimants par vissage, soudure autogène, métal de soudure ou autre moyen similaire.
A la place de la matière à forte puissance coer- citive, le cas échéant de la nature des alliages fer- nickel-aluminium, devant être préférée pour les aimants permanents des diverses formes de réalisation selon l'in- vention, on peut aussi utiliser d'autres matières .ayant dès propriétés magnétiques permanentes, par exemple de l'acier au cobalt ou analogue. Avec ce dernier acier, on obtien- drait l'avantage qu'un assemblage entre l'aimant permanent et 1e bouchon pourrai t être établi au moyen de filetages,
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car cette matière peut être façonnée par enlèvement de cop eaux.