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Système magnétique 'basé sur le principe de l'aimantation permanente avec action d'aspiration magnétique pour l'arrêt de particules magnétisables.
Des aimants et des systèmes magnétiques basés sur le principe de l'aimantation permanente pour l'élimination, la séparation, l'arrêt et la filtration de particules solides ferro-magnétiques dans des milieux solides facilement mobiles tels que des matière en tas etc., dans des milieux gazeux ou à l'état de vapeur, dans des liquides spécialement les huiles de graissage et de lubrification, sont connus.
Des filtres de cette espèce pour des huiles de lubrification par exemple, sont prévus sous forme de filtre de passage ou de filtre
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intermédiaire à un endroit approprié dans la circulation d'huile ou d'huile sous pression par exemple pour des machines outils ; ils sont prévus dans la conduite de pression ou d'é- vacuation pour arrêter des poussières, des copeaux et des particules métalliques qui proviennent de l'usinage ; ces particules produiraient dans le cas contraire , à cause de leur action abrasive., des destructions souvent très étendues aux voies de glissement qui doivent être lubrifiées et à d'autres éléments de machines mobiles l'un par rapport à l'autre et qui sont lubrifiés.
On monte également des fil- tres de cette espèce dans les parois de systèmes de trans- mission de force motrice et de machines, dans des carters de lubrifiant et les carters de vilebrequin, etc.., pour éliminer de l'huile, pour les mêmes raisons, les particules métalliques et copeaux provenant de l'usure du système de transmission. Kais la plupart des aimants et des systèmes magnétiques,destinés ? ce but, ne donnent que des résultats très problématiques et ne sont employés dans la technique qu'à contre-coeur, à cause de leurs inconvénients et défauts inhérants, bien que le besoin urgent de dispositifs de cette espèce soit reconnu partout.
A titre d'exemple, un simple barreau aimanté ou un ai- mant en fer à cheval pénétrant dans le milieu à nettoyer. fonctionne de façon telle que, sur les extrémités- de pôle, des tas en forme de barbe de substances ferro-magnétiques sont recueillis, ces tas pouvant être facilement arrachés et entraînés par le fluide en circulation, et pénétrant donc de nouveau dans le fluide en circulation,et provoquent alors, ainsi reliés par aimantation, des destructions encore plus grandes dans les installations.
Des systèmes magnétiques destinés au même but et com- posés d'un aimant permanent et de fer doux ferro- magnétique, agissent à l'aide d'un entrefer, dans lequel est pro -
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duit un champ magnétique. Inaction de ces champs magnétiques produits dans l'entrefer est dans la plupart des cas purement extérieure et extrêmement faible,de telle sorte que dans ce cas, dans l'entrefer relativement petit, ne peuvent être recueillies que peu de particules ferro-magnétiques.
Il faut encore ajouter qu'à :L'extérieur de l'entrefer, à cause de la dispersion, se forment encore des champs magné- tiques, qui produisent des agglomérations de particules ferro-magnétiques ayant la forme de bourrelets, et dans le champ de dispersion magnétique le plus éloigné, les par- ticules ferro-magnétiques n'adhèrent que très faiblement les unes aux autres. Ici également les agglomérations ferro-magnétiques composées de particules filtrées réunies pénétrant dans le fluide en circulation (par exemple l'huile de lubrification) sont à nouveau entraînées dans la circu- lation, et produisent alors des destructions encore plus importantes.
En plus de ces défauts provoquant des dommages, la plupart de ces systèmes magnétiques présentent à différents endroits de leur surface des champs de dispersion magnétique incontrôlables, qui peuvent également provoquer des agglo- mérations de particules ferro-magnétiques qui entrent de nou- veau dans la circulation et y exercent une action destructive.
Le but de la présente invention consiste à supprimer les in convénients cités plus haut et de créer un dispositif de filtration basé sur le principe de l'aimantation permanente pour les particules ferro-magnétiques, qui satisfasse de façon idéale à toutes les exigences techniques posées à un dispositif de cette espèce.
1. Forte adhésion d'une sécurité certaine des par- ticules ferrro-magnétiques.
2. Le champ magnétique actif recueillant les parti- cules ferro-magnétiques ne doit exercer ses effets qu'à l'in-
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térieur du système magnétique et doit avoir une action d'as piration magnétique dirigée uniquement vers l'intérieur.
Des champs de dispersion magnétique dirigés vers l'extérieur du système magnétique tels qu'ils existent dans une mesure plus ou moins grande autour de l'entreferordinaire et qui provoquent les effets destructifs décrits plus haut ne peu vent exister en aucun aas. De même, et pour les mêmes rai- sons, aucun champ magnétique extérieur de dispersion incon- trôlable ne peut exister le long de toute la surface exté- rieure du système magnétique.
3. Création d'un espace collecteur le plus grand possible pour les particules ferro-magnétiques filtrées.
L'originalité de l'objet de la présente invention est basée sur un effet non encore connu et décrit dans le domaine public.
'Si l'on fixe au centre de chaque extrémité de pôle N et S d'un barreau à aimantation permanente 1 une plaque en fer doux ferro-magnétiques, 2 et 3, par exemple des plaques de recouvrement en fer doux, circulaires (figure 1) il se produit aux deux bords extérieurs de l'entrefer formé par les deux plaques de recouvrement 2 et 3, un champ magnétique avec un pèle N et un pèle S sur les plaques de recouvrement en fer doux 2 et 3.
Les plaques de recouvrement en fer doux peuvent également avoir une forme polygonale, ovale ou, comme le représente la figure 3, la forme, dure calotte demi-sphérique, ou bien, en vue de modifier l'effet de dis- persion magnétique et de créer un volume collecteur plus grand pour les particules ferro-magnétiques, l'entrefer peut être élargi en écartant les deux bords des plaques en fer doux (figures 2 e t 4) . Dans tous les cas. l'effet magnétique reste le même. Le champ magnétique formé ne produit ses effets qu'à l'extérieur du bord du système magnétique et
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présente, à cause des dispersions magnétiques extérieures de l'entrefer, tous les inconvénients déjà décrits plus haut.
Ses dispositifs de fil traction de cette espèce, bien que non encore connus et décrits dans le domaine public, sont supposés être connus dans la technique actuelle de la magnétisation. Ces filtres également présentent aux au- tres endroits de la surface du système magnétique des champs de dispersion magnétiques incontrôlables qui augmentent les influences nuisibles.
Si maintenant on utilise, au lieu d'unbarreau aimanté, deux barreaux aimantés 1 et 2 (figure 5) et si on les réunit par une plaque intermédiaire en fer doux 3 par exemple également circulaire en prévoyantdeux plaques de recouvrement en fer doux extérieures 4 et 5, les trois plaques ayant le même diamètre, de façon telle que les.
pales S des deux aimants permanente 1 et 2 sont en contact avec la plaque intermédiaire 3 eh fer doux et forment ainsi un peule S commun au bord extérieur de la plaque intermédiaire 3 en fer doux., les deux plaques extérieures 4 et 5 en fer doux étant par contre en contact avec les pôles N des deux aimants permanents de sorte qu'à leurs bords ils constituent chacun un pèle N, les lignes magnétiques issues de la plaque intermédiaire en fer doux 3 constituant le pôles S sont deux fois plus nombreuses que les lignes magnétiques issues, de chacune des plaques en fer doux 4 et 5 ayant la polarité N.
L'épaisseur de la plaque intermédiaire est plus grande pour pouvoir absorber lea lignes de ;force magnétiques des champs magnétiques de polarité S des deux aimants permanents 1 et 2.
Cette disposition permet de créer un champ magnétique d'une intensité doublée dirigé vers le centre du système magnéti- que extérieur. Cet effet constitue déjà un progrès. liais, comme dans tous les systèmes magnétiques, décrits, le champ magnétique agit ici également uniquement à la périphé- rie la plus éloignée sur les deux entrefers avec tous les
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effets nuisibles connusici également subsistant encore les champs de dispersion magnétiques nuisibles sur le restant de la surface extérieure du système magnétique.
Si l'on donne à la plaque en fer doux intermédiaire 3 un diamètre supérieur à celui des deux plaques en fer doux extérieures 4 et 5 (figure 6) les lignes de force magnétiques deviennent moins nombreuses à chaque point de la périphérie de la plaque intermédiaire en fer doux agrandie. Lesdeux plaques en fer doux extérieures 4 et 5 gardent par contre la mme intensité magnétique. Les dispersions magnétiques extérieures incontrôlables subsistent encore dans ce cas.
Si l'on agrandit encore la plaque en fer doux intermédiaire 3 vers l'extérieur, les lignes de 'force magnétiques de po- larité Sde la plaque en fer doux intermédiaire diminuent encore jusqu'à ce quelles atteignent la, valeur 0 (figure 7).
Les lignes de force magnétiques issues des plaques de recou- vrement 4 et 5 de polarité N gardent pratiquement la même intensité. Bien que cet effet soit nouveau et n'ait pas encore été décrit et publié, et que l'on ne pouvait pas s'attendre à ce qu'il se produise, il n'a aucune signification pratique pour l'application désirée en tant que dispositif d'arrêt de particules ferro-magné tiques, mais sert à la compréhension générale de la théorie de magnétisation dévelop- pée dans le cadre de la présente invention.
Si à présent, on diminue les dimensions de la plaque en fer doux S vers l'intérieur du système magnétique, (figure 8) les lignes de force magnétiques du pôle S aux différents points périphériques de la plaque intermédiaire en fer doux 3 sont renforcées proportionnellement à la réduction de son diamètre. Les lignes de force magnétiques des pèles N des plaques en fer doux extérieures 4 et 5 disparaissent peu à peu et une réduction supplémentaire du diamètre de la pla-
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que intermédiaire 3 de polarité S, augmentant encore le nom- bre de lignes de force magnétiques qui en sont issues, réduit à zéro le champ magnétique produit par les plaques de recou- vrement.
Les plaques de recouvrement 4 et 5 ne sont donc plus du tout aimantées. -Des dispersions magnétiques- incon- trôlables sur la surface extérieure des plaques de recouvre- ment n'existent donc pas . La diminution du diamètre de la plaque intermédiaire en fer doux S peut être continuée avec le même bon résultat jusqu'à ce que le diamètre de la plaque corresponde au diamètre des aimants permanents 1 et 2. (fi- gure 10). Cet effet magnétique surprenant et nouveau n'est? pas encore connu ni décrit dans le domaine public. Il a une grande importance, pour le but désiré, et sert de principe de base pour le dispositif d'arrêt suivant la présente invention, pour particules ferré-magnétiques.
Le fonctionnement continu d'un tel dispositif d'arrêt. a lieu pratiquement de façon telle que les particules ferro- magnétiques devant être séparées et éliminées d'un fluide quelconque sont attirées d'abord à l'intérieur du champ ma- gnétique du système par les endroits où le champ magnétique est le plus intense (figure 11) du centre de la longueur de l'aimant permanent 1 jusqu'au centre de la longueur de l'ai- mant permanent 2, outils y adhèrent très fortement et que peu à peu s'y forme une agglomération (figure 12),et que peu à peu, suivant la théorie de l'aimantation décrite plus haut, il se forme un état représenté par la figure 13.
Les particu- les ferro-magnétiques arrêtées ont ensuite la tendance de s'orienter à l'intérieur du système vers les plaques de recou- vrement extérieures et de réaliser peu à peu un court-circuit magnétique. En prolongeant la filtration le champ magnétique central intense se reforme peu à peu et se'dirige vers les plaques de recouvrement extérieures.
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Ce processus continue de la sorte jusqu'à remplissage complet par des particules ferro-magnétiques de l'espace collec- teur Unité par les plaques de recouvrement et qui doit avoir le plus grand volume possible (figure 13). Le système magné- tique, après remplissage de l'espace collecteur par des parti- cules ferro-magnétiques, est court-circuité. On peut décrire ce mode de fonctionnement du système magnétique décrit, comme une action d'aspiration magnétique intense.
Les particules ferro-magnétiques arrêtées adhèrent très fortement par aiman- tation, ne forment pas de champs de dispersion dirigés vers l'extérieur et pénétrant dans le courant de circulation du fluide, et donc pas d'agglomérations de particules magnétiques en forme de bourrelet ou de barbe, qui pourraient être facile- ment arrachées et entraînées dans le courant.
Dans ce système également, les plaques de recouvre- ment 4 et 5 peuvent avoir la forme d'une calotte demi-sphéri- que. Les plaques de recouvrement peuvent également être re- levées leurs bords,ce qui agrandit encore l'espace collec- teur pour les particules ferro-magnétiques qui doivent être arrêtées, liais on peut également les replier vers l'intérieur .
Il est également possible d'entourer le système magnétique ou- vert de tous côtés par une enveloppe antimagnétique cylindri- que en tôle présentant des perforations, qui peut être fixée aux plaques de pôle (figure 14).On peut également monter en série plusieurs systèmes magnétiques de cette espèce; on peut par exemple les monter dans un carter de filtre approprié qui peut être utilisé comme filtre de l'huile en circulation.
On peut également utiliser des systèmes magnétiques de cette espèce, dans le sens de la présente invention, dans des vis de décharge d'huile de boîtes de transmission, de car- ters d'huile, etc.. soit montés sur la vis de décharge d'huile, soit montés à l'intérieur cette vis qui présente un alésage.