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Entraînement par hystérésis.
La présente invention.concerne un dispositif d'en- traînement par hystérésis entre un arbre moteur enfermé dans une enveloppe étanche et un arbre récepteur placé à l'extérieur de cette enveloppe.
Il existe déjà.de tels dispositifs soit par entraîne- ment magnétique, les arbres moteur et récepteur portant chacun un aimant permanent, soit par accouplement magnétique d'un des arbres portant un aimant permanente l'autre une pièce en métal magnétique présentant des branches situées en face des pôles de l'aimant, soit par entraînement par hystérésis, l'un des arbres portant un aimant permanent à deux ou plusieurs branches l'autre arbre annulaire portant un disque plat en nickel fai- sant face à l'aimant.
@ Ces dispositifs présentent les inconvénients suivants:
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1 ) lors d'un démarrage brusque de l'arbre moteur, il y a souvent décrochage sans possibilité d'établir le synchronisme entre les deux pièces; l'Inertie de la pièce entrai- née étant élevée lorsqu'il s'agit de deux aimants.
2 ) dans le cas d'entraînement par hystérésis par disque, la répartition des lignes de force est mauvaise, car le circuit magnétique se referme entre les pôles de l'aimant et une pièce plus large, une faible partie des lignes de force traverse le disque, une partie se refermant par l'extérieur.
Dans ce cas, le synchronisme est atteint rapidement après un léger glissement mais le couple transmis est très in- férieur au couple donné par deux aimants permanents.
Les dispositifs connus sont également très fraudables et pour les protéger, il faut les recouvrir sur toutes leurs faces par un écran magnétique.
La présente invention, système Martial MUGER, a pour objet d'obvier aux inconvénients ci-dessus. Elle consiste essen- tiellement en un entraînement par hystérésis comportant, sur l'un des arbres, un aimant permanent en forme de barreau droit dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe de rotation et sur l'attire arbre un tube cylindrique dont l'axe est confondu avec l'axe de rotation de l'aimant, les deux pièces de l'entraî- nement par hystérésis étant séparées par une cloison non magné- tioue en forme de cloche.
Les avantages de cette disposition sont une diminu- tion de l'entrefer par rapport à l'entraînement par hystérésis connu et cité plus haut, une bonne répartition des lignes de force et des qualités antifraude remarauables.
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Les figures, données à titre d'exemples non limitatifs de l'invention, représentent respectivement:
La fig.l, un entraînement par hystérésis connu,
La fig.2, l'entraînement par hystérésis objet de- l'invention.
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Les figs. 3 et 4 représentent respectivement la répar- tition des lignes de force dans le cas de la fig.2 lorsque l'on place à l'extérieur du dispositif un gros aimant permanent en vue de frauder respectivement lorsque le dispositif ne com- porte(.pas ou comporte un écran de protection.
La fig. 5 représente comparativement les courbes des -couples dans divers cas;
La fig.6 représente les courbes de glissement;
Sur la fig.l, on voit le dispositif d'entraînement par hystérésis connu. L'aimant permanent annulaire, représenté en 1 ayant des pôles Nord-Sud situés sur sa face supérieure, entraine par hystérésis le disque 2 en nickel. La cloison 3 sépare les deux pièces. L'aimant 1 est fixé sur l'axe moteur non représenté, le disque 2, sur l'axe récepteur.
Cette figure indique la répartition des lignes de force, l'on voit qu'une partie de ces lignes de force se ferme sur elle-même sans traverser le disque. La cloison 3 doit être d'une épaisseur telle qu'elle résiste à la pression intérieure régnant dans l'enveloppe contenant l'aimant 1.
La fig.2 représente le dispositif d'entraînement par hystérésis objet de l'invention. On voit sur cette figure l'ai- mant en forme de barreau 4 monté sur l'arbre moteur et portant les pôles Nord-Sud aux deux extrémités du barreau, 5 est le tube cylindrique en nickel-fixé sur l'arbre récepteur prolongeant l'arbre moteur ; 6est-la cloison en forme de cloche séparant les deux enceintes. ,
L'on voit sur cete figure la répartition des lignes de force et l'on constate qu'elles se ferment toutes à travers le cylindre 5. La forme cylindrique de la pièce 6 permet,pour une même pression dans l'enveloppe, une moindre épaisseur que celle de la pièce 3 (fig.l) qui est plane, donc l'entrefer est . réduit par rapport au dispositif de la fig.l..
Ces trois avantages : éloignement des pôles, bonne n
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répartition des lignes de force et diminution''de l'entrefer, contribuent à augmenter le couple transmis pour un même encombrement.
Un avantage supplémentaire réside dans le fait que la disposition adoptée ne crée pas d'attraction axiale des deux mobiles de l'entraînement,et que la concentricité par- faite de ces deux mobiles ne donne pas non plus de réaction radiale.
La fig.3 représente la répartition des lignes de force lorsque, essayant de frauder, l'on place à l'extérieur du dispositif d'entrînement un aimant permanent 7 sans écran- protecteur ; l'on voit sur la figure que la cloche en nickel 5 agit elle-même comme écran protecteur et empêche la désaimanta- tion ou le blocage de l'aimant 4. Ceci est dû au fait que le boîtier 8 entourant le dispositif récepteur et le protégeant contre les poussières ou tout agent extérieur, est assez éloi- gné du cylindre 5 et empêche qu'on approche davantage l'aimant extérieur.
Cette enveloppe 8 est, dans le cas de la fig.3, en matière quelconque non magnétiaue (laiton, matière plastique, etc..). Elle n'a donc aucune action de protection magnéticue.
L'on voit sur la fig.5, en I la courbe en fonction de l'épaisseur du disque 2, du couple obtenu avec la disposi- tion de la fig.l.
La courbe II représente, à la même échelle;, le couple d'entraînement du dispositif de la fig.2 en fonction de l'épais- seur du tube en nickel 5 pour un même encombrement nue celui de la fig.l.
La courbe III représente, à la même échelle, le cou- ple d'entraînement dans la disposition de la fig.3, c'est-à- dire lors d'un essai de fraude avec aimant permanent dans les mêmes autres conditions que la fig.2., c'est-à-dire sans écran protecteur. L'on voit que la diminution de couple est très petite.
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La courbe.III bis représente le couple dans le cas de la fig.4.
La courbe III ter représente le couple après avoir enlevé l'aimant perturbateur 7; l'on voit ainsi que le fait de vouloir frauder améliore le couple, contrairement à l'espoir du fraudeur.
La fig. 4 représente le même dispositif que la fig.3 dans lequel le boîtier protecteur 9 est en matière magnétique.
On voit que la répartition des lignes de force des deux aimants est telle qu'il existe un espace complètement neutre entre la cloche 5 et l'écran 8. Dans ces,cas., l'on retrouve la courbe II pour courbe des couples (fig. 5).
Si, au lieu d'essayer de frauder avec un aimant per- manent 7, l'on essaie de frauder avec un électroaimant alimenté en courant alternatif, l'on constate que l'on ne désaimante nullement l'aimant 4 même si l'on n'emploie pas d'écran protec- teur magnétique 9 (disposition fig.3).
La fig. 6 représente la courbe des glissements dans différents cas; la courbe IV dans le cas où l'on a placé l'écran protecteur magnétique 9 sans action d'un aimant extérieur ; lacourbe V dans le même cas, mais avec aimant extérieur. L'on constate que ces deux courbes se confondent à partir d'une certaine valeur, de l'espace compris entre l'écran protecteur
9 et le tube en nickel 5.
La droite VI est une asymptote correspondant au cas de la disposition fig. 2 sans écran protecteur et sans champ extérieur. On constate que les courbes IV - V atteignent l'asympote VI pour une valeur un peu plus grande de l'espace ci-dessus.
Une des caractéristiques de la présente invention est l'application de cet entraînement par hystérésis aux compteurs de fluide (eau ou gaz ou liquides divers). vfl Dans ce ças, les avantages ci-dessus indiqués amé- @
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liorent notablement la précision des compteurs grâce au couple important créé, ce qui permet d'entraîner n'importe quel type d'horlogerie.
De plus, les démarrages brusques des compteurs par puisages fréquents n'ont plus d'importance.
On ne sort pas du domaine de l'invention si, appli- quant les principes ci-dessus indiquas d'un entraînement par hystérésis par aimant et tube en nickel, on modifie le disposi- tif par des moyens équivalents. Par exemple, l'aimant peut être en un alliage magnétique quelconque, le tube peut être également en un alliage magnétique quelconque, présentant des propriétés analogues à celles du nickel; les formes et les distances peuvent légèrement varier. La cloche, au lieu d'être cylindrique, à section circulaire, peut être à section polygonale ou légère- ment tronconique ou sphérique; la cloison séparant les deux mo- biles peut être en matière quelconque non magnétique, suffisam- ment résistante à la pression.
Elle peut être, par exemple, en un matériau à forte résistivité, diminuant les courants de Foucault.