BE539902A - - Google Patents

Description

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  Procédé et dispositif pour entraîner des pièces de machines en un mouvement de va-et-vient à l'aide de champs magnétiques alternatifs. 



   La présente, invention concerne un procédé et un dispositif pour entraîner des pièces de machines en un mouvement en va-et-vient à l'aide de champs magnétiques alternatifs, . 



   Il est connu d'utiliser, pour'1'entraînement de   chariots,   de crosses ou traverses et d'autres pièces de machine animées d'un mouvement de   va-et-vient,   des mécanismes appartenant aux types les plus   divers.   Il est ainsi connu d'utiliser par exemple, pour n'en citer que quelques-uns, des mécanismes à excentriques ou des mécanismes 

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 leviers   oscillants.   Ces   mécanismes.transmettent   le mouvement de va-et-vient à l'aide de timoneries interposées qui exigent .une   dépensa   d'énergie additionnelle ainsi qutun graissage des points d'articulation et qui subissent une certaine usure.

   On a déjà proposé également d'utiliser$ au lieu de ces mécanismes et de leur timonerie intermédiaire- des dispositifs   d'entraînement   pneumatiques ou hydrauliques. 



  Indépendamment du fait que ces solutions constructives utilisant un fluide sous pression sont d'un prix de revient relativement élevé, ils exigent une étanchéité satisfaisante des pièces guidant et réglant l'écoulement du fluide sous pression; car autrement des pannes peuvent se   produire;

     
L'un des buts de l'invention est de remplacer les dispositifs   mécaniques,,   pneumatiques ou hydrauliques connus jusqu'ici pour l'obtention de déplacements ou mouvements      en va-et-vient par un dispositif électrique de construction simple, dans lequel des pannes ou dérangements se produisent moins souvent, et avec lequel l'énergie servant à -l'obtention du mouvement n'est pas transmise par des timoneries ou des conduits sous pression et des pistons  mais au moyen de câbles assurant un transfert de courant, de sorte que cette énergie est transmise à toute distance désirée sans friction et sans pertes. 



   Suivant ltinvention, on utilise l'effet énergétique en soi connu du courant électrique sur un conducteur disposé dans un champ magnétique pour engendrer un mouvement en   va-et..vient,   en ce sens qu'une spire ou boucle de conducteur traversée par un courant et se trouvant dans un champ de lignes de force magnétiques, est déplacée 

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 par renforcement du champ de lignes de force d'un côté de la spire et par affaiblissement simultané de ce champ de        l'autre.coté   de cette spire, qui est ainsi déplacée vers le champ le plus faible;

   de sorte que   l'on   obtient lors de l'inversion du champ ou de la polarité du champ de lignes de force (champ   principal)   ou du sens de passage de courant      dans la spire ou boucle de conducteur une inversion du sens de déplacement de cette spire,,   Le.principe   auquel fait appel   l'invention   a été déjà, utilisé il est vrai auparavant dans des instruments de mesures, par exemple dans les voltmètres à bobine mobile   ou   dans des instrumenta   analogues,

     mais on n'a pas pu l'utiliser toutefois   jusqu'ici   pour l'obtention   d'un     mouvement   sous forme de   courses   alternées ou pour la commande de chariots ou d'autres   pièces   de machine animées,   d'un   mouvement   de.     va-et.-vient.   



   La description qui va suivre, faite en .regard des dessins annexés donnes à titre non limitatif, permettra de mieux   comprendre   l'invention. 



   La   fig, 1   est une vue en   perspective   d'une spire ou boucle de conducteur traversée par un courant et disposée dansle champ principal. 



   La fig. 2 montre un mode de réalisation simple de l'invention utilisant un pôle interne et deux pôles externes, ainsi   qu'une   spire de conducteur coulissant sur le pôle interne, 
La fig. 3 montre un-autre mode de réalisation avec système magnétique unipolaire, 
La   fig.   4 montre l'agencement fondamental   d'un   système magnétique bipolaire. 

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   La fig. 5 représente un système magnétique bipolaire, avec armature coulissante formée par les deux pôles internes. 



   La fig. 6 montre un autre mode de réalisation de système magnétique bipolaire avec aimant   d'excitation   mobile servant de pôle interne. 



   Afin de faciliter la représentation, les alimentations en courant des pièces mobiles du système magnétique n'ont pas été indiquées sur les dessins. 



   Comme montré sur la f ig, 1, les pôles N; S d'un système magnétique   sont .disposés   de façon telle que le champ soit dirigé des pôles externes N vers le pôle interne médian S. Si une spire ou boucle de conducteur L disposée dans ce champ principal F est parcourue par un courant, ses lignes de force magnétique K sont dirigées d'un côté dans le sens du champ principale et de l'autre côté en sens inverse. Il en résulte ainsi un renforcement du champ principal d'un côté de cette.spire de conducteur L et un affaiblissement dudit champ .de l'autre   côté.   Le champ le plus fort exerce sur la spire de conducteur une force de poussée dirigée vers le champ le plus faible, de sorts que la spire est soumise alors à une accélération. Cette spire L se déplace ainsi dans la direction de la flèche P. 



   Une inversion de la polarité du-champ principal F ou du sens' de passage du courant dans la spire L assure également une inversion de ce sens de déplacement, 
On a représenté. schématiquement sur la fig. 2 un mode de réalisation du principe précité. Le système magnétique est formé par le pôle interne 1, les armatures 4 et 5 et les pôles externes 2 et   3.. Les   bobines d'excitation 6 et 
7 sont parcourues en sens inverses par un courant., 

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      de sorte que l'on obtient la distribution polaire N ou S indiquée. Le système magnétique peut être également excité par des aimants permanents, les bobines d'excitation 6 et 7-étant alors supprimées. Au lieu de ces bobines, or utilise par exemple des aimants permanents portés par la   pôles externes pôles externes 3.   



   Sur le pôle interne 1 se déplace un coulisseau 8 formépar une bobine, qui est entraîné vers la droite ou. vers la gauche le long du pôle interne 1 suivant le sens de son-courant d'excitation, 
Lors d'un montage en parallèle du coulisseau 8   avec'.   les bobines d'excitation 6 et 7, et si l'on utilise un courant continu, la bourbe caractéristique vitesse-moment- du coulisseau 8 est analogue à celle dtun moteur à   courant        continu   en dérivation.   Lors   d'un   montage en série,; des bobines 8, 6 et 7, cette caractéristique du système   magné.   tique est analogue à celle   d'un   moteur en série.Lors d'une alimentation en   courant   alternatif;

   la   courbe   carac- téristique vitesse-moment du   coulisseau 8   est analogue à celle d'un moteur universel. On peut obtenir les caractéris- tiques désirées par un montage composite, en utilisant des redresseurs pouvant être commandés à volonté. 



   Sur la fig. 3, les bobines'd'excitation 6' et 7' entourent directement les ^les externes 2 et 3 du système magnétique. On obtient, dans ce cas, pour une puissance d'excitation plus élevée, une plus grande uniformité du champ principal. 



   Au lieu du système magnétique unipolaire que montrent les figs, 1 à 3, l'agencement, objet de l'invention, peut s'appliquer également à des systèmes multipolaires. 

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   On peut alors obtenir dans l'entrefer actif des densités de flux plus élevées, et ainsi des forces de poussée plus fortes exercées sur le coulisseau. 



   On a représenté en perspective sur la fig. 4   l'age(-   cement fondamental   d'un   aimant bipolaire à course longi- tudinale. Le système magnétique est formé par les deux pôles .internes   10 et     12¯. qui   sont accouplés magnétiquement par l'armature 11. Les pôles externes 14 et 15 sont reliés l'un à l'autre par l'armature 13. Ils sont excités par des enroulements ou bobines 16 et 17. Ils peuvent être également excités par des aimants permanents, ou bien former eux-mêmes des parties d'aimants permanents. 



   Les lignes de force magnétiques traversent par exemple le système 'depuis le pôle externe 14 en passant par   l'entrefer   actif L' ménagé' entre le pôle interne 12 et le pôle externe   14..pour   parvenir dans ce pôle interne 12, puis ces lignes de force traversent ce pôle interne et parviennent par   l'intermédiaire   de l'armature 11 dans le second pôle interne 10, après quoi elles traversent l'entrefer actif ménagé entre le pôle interne   10   et le pôle externe 
15, pour parvenir à ce dernier, Le circuit des lignes de force est complété par l'armature 13. L'entrefer L"   ménagé   entre les deux pôles internes 10 et 12 n'est traversé que par quelques lignes de force résultant d'une dispersion, étant donné que le flux principal passe par l'armature 11.

   On peut également prévoir   à.l'extrémité   avant du système magnétique dirigé vers l'observateur une armature analogue reliant les deux pôles internes 10 et 12. afin d'améliorer le flux des lignes de force. 



   Chacun des deux pôles internes 10 et 12 est entouré 

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 par une spire ou boucle de conducteur 18.. 19. Les deux spires sont parcourues par un courant dans le sens indiqué par les flèches P' et P", de sorte queen partant de   l'ohservateur   on obtient en avant des spires un renforcement du champ magnétique et en arrière de celles-ci un affai- blissement de ce champ. Les deux spires 18, 19 subissent ainsi une accélération dans la direction indiquée par la flèche P. 



   Les deux spires ou boucles de conducteur 18 et 19 peuvent toutefois être montées à poste fixe sur les pôles internes, de sorte que ces deux pôles internes 10 et 12 sont alors montés à coulis sèment entre les pôles externes 
14 et   15.   On parvient de cette manière au système repré- senté sur la fige 5, Les pôles internes la et 12 forment dans cet agencement, avec leur armature Il et 11', une armature composite ou un induit qui coulisse le long de la tige 20 ou qui est rendu solidaire de celle-ci, la tige 20 coulissant alors dans le papier 21. Le trajet du flux et le mode de fonctionnement sont identiques à ceux      de l'exemple représenté sur la fig. 4.

   Il est évident que l'excitation du champ principal peut être assurée dans le cas présent également par des aimants permanents 14, 15 ou par des électro-aimants avec-bobines d'excitation; par exemple   17 et   17'. 



   On a représenté sur la fig. 6 un agencement qui forme sur le plan constructif l'inverse de celui que montre la fig. 5. L'aimant d'excitation 30 servant de rôle interne pour le champ principal est monté de manière à pouvoir coulisser le long d'une tige de guidage 31. Cette pièce mobile 30 ayant la forme d'un aidant   permanente   

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 aucune alimentation n'est donc nécessaire. Les deux pôles externes 32 et   33.perlent   les deux enroulements 35 et   36.   qui forment du point de vue fonctionnel l'équivalent du coulisseau bobiné des modes de réalisation   présents.   Ces enroulements àont montés en opposition; de sorte qu'une force dirigée suivant l'axe de la tige de guidage 31 est exercée-sur les deux pôles externes 32, 33 montés à poste fixe.

   Etant donné que la force réactive agit en retour sur le pôle interne coulissant 30 ce pôle interne est déplacé suivant le sens du courant traversant les enroulements 35 et 36 des pôles externes. Afin de réaliser une économise d'énergie, le pôle interne 30 peut actionner un dispositif de commande, qui met chaque fois en circuit les tronçons des enroulements 35 et   36.qui   l'entourent immédiatement. 



   Dans les modes de réalisation représentés sur les figs. 3, 4:et 5, il est également possible de subdiviser les bobines d'excitation du champ principal en plusieurs tronçons et de les interposer dans le circuit au moyen d'un dispositif de commande, de façon telle que seules les parties des enroulements qui sont immédiatement voisines du coulisseau soient alimentées à un moment donné quelconque. 



   Le procédé, objet de l'invention, ou les dispositifs permettant sa mise en oeuvre trouvent leur application judicieuse chaque fois qu'il est nécessaire d'entraîner des pièces de machine séparées comme des'chariots, des barres de commande,   etc.-.   en un mouvement de   va-et-vient.   



  On obtient; grâce à l'agencement faisant l'objet de l'in- vention des avantages particuliers par suite de la simpli- fication de la construction, par exemple dans le cas 

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 de la commande de métiers à tricoter rectilignes ou de métiers à tricoter à cueillage; car alors les organes de transmission nécessaires jusqu'ici comme les câbles, les fils-de traction, les timoneries; etc.. peuvent être supprimés. 



   Les détails de réalisation peuvent être modifiés; . dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 
 EMI9.1 
 



  B 2-(iN D I C à T I o N S

Claims (1)

1.- Procédé pour l'obtention de mouvements en va-et- vient à l'aide d'un champ magnétique alternatifs consistant à déplacer une' spire ou boucle de conducteur parcouru par un courant et disposé dans un champ de lignes de force magnétiques,en renforçant le champ de lignes de force d'un côté de cette spire tout en assurant,un affaiblissement simultané de ce champ de l'autre côté de la spire afin de déplacer cette dernière vers le champ le plus faible, et à assurer l'inversion du sens de déplacement de la spire ou bouole de conducteur par inversion de la polarité du champ de lignes de force, ou du sens de passage du courant dans cette spire ou boucle de conducteur, 2.

- Dispositif formé par un système magnétique unipolaire pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ce système magnétique comprend un pôle, interne, deux armatures et deux pôles. externes,.un coulisseau formé par un enroulement étant monté à coulissement sur ce pôle interne.

3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux pôles externes sont entourés directe-' ,ment par des bobines d'excitation. <Desc/Clms Page number 10>

4.- Dispositif formé par un système magnétique multi- polaire pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système magnétique est-constitué par deux (ou¯plusieurs) pôles internes accouplés magnétiquement, par des armatures/ les deux (ou plusieurs) pôles externes associés étant reliés l'un à l'autre par une armature, et une spire 'ou boucle de conducteur entourant chacun des pôles internes, 5,- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les spires ou boucles de conducteur sont rendues soldaires des pôles internes et ne peuvent donc pas coulisser sur-eux, de sorte que ces pôles internes forment avec leur armature une armature composite ou un induit coulissant, sur une tige de' guidage.

6.- Dispositif suivant' la revendication 5, caractérisé , en ce que l'induit formé par les deux pôles internes conjugués à leur armature est fixé sur unetige coulissant dans. des paliers latéraux.

7.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en' ce qu'un aimant d'excitation servant de pôle interne est monté à coulis sèment le. long d'une.tige de guidage maintenue à poste fixe, les pôles externes montés à poste fixe,et associés à ce pôle interne portant des enroulements connectés en opposition.

8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ce pôle interne est relié à un dispositif de commande ou actionne un dispositif de commande qui alimente chaque fois simplement les tronçons des bobines d'excitation qui l'entourent directement.

9.- Dispositif suivant les revendications 3 à 6, <Desc/Clms Page number 11> caractérisé en ce que les bobines d'excitation du champ principal sont subdivisées en plusieurs tronçons, un seul de ces tronçons, à savoir celui entourant direc- tement le coulisseau ou l'induit., étant mis chaque fois en circuit par 1=intermédiaire du dispositif de commande.