FR1268565A - Perfectionnements aux aimants permanents, notamment pour dispositifs de fixation ou d'arrêt - Google Patents

Description

Perfectionnements aux aimants permanents, notamment pour dispositifs de fixation ou d'arrêt. - La présente invention se réfère ;aux aimants permanents et plus particulièrement à ceux agencés de manière à constituer dispositifs de fixation ou d'arrêt.

On sait qu'avec l'apparition des matières pour aimants à haute qualité l'on a utilisé en pratique la force magnétique 'pour la réalisation de .disposi tifs de fixation ou de retenue. On a notamment établi des aimants propres à assurer le maintien d'une porte .de meuble: à la position fermée en remplacement des mécanismes d'encliquetage élas tique, à bille ou analogues. Dans cette applica tion particulière, ainsi d'ailleurs que dans beau coup d'autres similaires, il est essentiel que l'ai mant soit réalisé sous une forme aussi réduite que possible de manière à ne pas entraîner des .diffi cultés pour sa mise en place dans l'épaisseur de la paroi du meuble. II est en .outre avantageux .que le logement prévu pour l'aimant soit de forme cylindrique. En effet les dispositifs de retenue à aimant permanent qui présentent un profil rectan gulaire .exigent la réalisation d'une véritable mor taise, c'est-à-dire une opération beaucoup plus longue et beaucoup plus coûteuse que le simple perçage d'un trou borgne propre à constituer loge ment cylindrique.

La conformation d'un aimant permanent est d'ailleurs déterminée en grande partie par la nature de la matière active employée. Si l'on .considère l'acier à aimant -classique. on sait que pour obtenir un aimant il faut .alors éloigner les deux pôles l'un de l'autre, ce qui ne .présente pas d'incon vénient intrinsèque, le métal étant assez bon con ducteur du flux. Au contraire avec certaines ma tières magnétiques, telles notamment que les fer rites, il .est possible de rapprocher considérablement les deux pôles sans affaiblir l'aimant de façon sensible, et ce rapprochement est d'ailleurs rendu nécessaire du fait que la matière est à peine <B>plus</B> perméable au flux magnétique que l'air am biant. Avec de telles matières on est donc amené à établir des aimants de forme plate, comprenant une mince rondelle de ferrite appliquée sur une large pièce polaire @en métal ferreux en .forme de cuvette plate. Ces aimants plats de grand dia mètre ne peuvent guère se -concevoir dans l'appli cation au verrouillage magnétique des portes dw meubles et pour cette raison l'on a généralement préféré employer dans ce domaine des aimants en aciers spéciaux, réalisés sous forme de boîtiers cylindriques.

L'invention vise à permettre d'établir des ai mants permanents à base de ferrite qui présentent la forme de pièces cylindriques de .diamètre rela tivement faible, faciles à loger dans l'épaisseur de la paroi d'un meuble.

L'invention vise encore à permettre d'établir une forme d'aimant qui se prête à la réalisation .de dispositifs plus ou moins puissants, suivant l'effet de verrouillage désiré.

Conformément à l'invention un dispositif d'ai mant, notamment pour former verrou de meuble, comprend deux manchons .co-axiaux entre lesquels est disposé :au moins un élément actif en ferrite, de forme cylindrique, aimanté substantiellement suivant le rayon de courbure du profil de manière à présenter un pôle sur la face intérieure et l'autre sur la face .extérieure.

On comprend qu'avec une telle disposition les éléments actifs présentent bien une très faible longueur de trajet de flux magnétique. entre les deux pôles, de sorte que l'inconvénient résultant de la faible perméabilité magnétique des ferrites est réduit au minimum. Si fon donne aux élé- ments la forme de segment` cylindriques l'on peut à volonté en disposer un nombre plus ou moins grand entre deux manchons coaxiaux de diamètres donnés, ce qui permet l'établissement de dispositifs plus ou moins puissants à partir des mêmes pièces. Si l'on a soin de limiter l'étendue :angulaire de tels éléments, ceux-ci peuvent :aimanter très sim plement par serrage :entre les deux pièces polaires d'un électro-aimant, exactement comme les ron delles utilisées à l'heure actuelle, à la seule con dition de donner aux pièces polaires précitées une forme légèrement incurvée. On évite ainsi l'outil lage compliqué qui serait nécessaire théoriquement pour réaliser une aimantation radiale.

Dans une autre forme d'exécution l'on utilise un élément unique en forme de manchon continu ou de douill-. L'on perd alors l'avantage de la possi bilité de faire varier la puissance d'un dispositif déterminé en modifiant le nombre d'éléments qu'il comporte et d'autre part l'aimantation exige un outillage plus compliqué, mais cela est sans impor tance dans le cas de la fabrication en grande série d'un appareil de type unique.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, per mettra de mieux comprendre l'invention, les carac téristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fia. 1 est une vue en bout d'un aimant suivant l'invention; Fi-. 2 en est une coupe suivant II-II (fig. 1) ; Fi-. 3 indique comment l'on peut très simple ment aimanter les éléments actifs de l'élément sui vant fig. 1 et 2; Fig. 4 est un schéma destiné à faire ressortir l'inconvénient du procédé d'aimantation suivant fig. 3 dans le cas d'éléments de dimensions angu- laire:, notables; Fi-. 5 à 10 montrent diverses variantes de réali sation d'aimants à éléments multiples en forme de tuiles suivant l'invention; Fig. 11 est une vue en bout d'un aimant suivant l'invention comportant un élément unique -en forme de douille; Fig. 12 est une coupe suivant XII-XII (fig. 11) ; Fig. 13 est une coupe d'une variante d'un tel élément; Fig. 14 montre un .exemple de disposition dans laquelle les éléments sont retenus par der, épaule ments, prévus sur les manchons.

Fig. 15 indique un exemple de dispositif d'ai mant suivant l'invention avec remplissage de ma tière plastique; Fig. 16 et 17 montrent schématiquement une porte à verrou magnétique avec shunt propre à faciliter l'ouverture.

Dans la forme d'exécution représentée en fig. 1 et 2, l'aimant comprend deux manchons cylindri ques coaxiaux 1 et 2 faits en métal à haute perméabilité, tel que le fer ou l'acier doux. Entre ces deux manchons sont montés des éléments 3 en forme de segments de cylindre,- faits en ferrite agglomérée. Ces éléments sont de dimensions angu laires relativement faibles (environ 45 dans l'exemple représenté).

Les éléments 3 sont aimantés radialement, c'est- à-dire de manière qu'un des pôles magnétiques se trouve sur leur surface cylindrique extérieure et l'autre sur leur surface cylindrique intérieure. Dans l'exemple représenté on a supposé qu'ils étaient au nombre de quatre, mais ce nombre peut varier suivant les cas.

Grâce à cette .disposition les manchons 1 .et 2 forment pièces polaires de l'aimant. Dans l'appli cation aux verrous magnétiques pour meubles ou dans toutes autres applications similaires, l'aimant ainsi réalisé peut donc aisément assurer la rete nue magnétique d'une armature en forme de ron delle, en fer doux ou en acier telle que celle indiquée en fig. 2. La rondelle 4 peut par exemple être fixée à la paroi de la porte d'un meuble, tandis ,que l'aimant 1, 2, 3 est logé à force ou autrement dans un trou borgne cylindrique percé dans l'épaisseur de la paroi de, l'encadrement fixe de cette porte.

Grâce au faible développement angulaire des éléments 3 leur aimantation peut être assurée par serrage .entre deux pièces polaires 5 et 6, comme représenté en fig. 3; ii suffit que les extrémités de ces pièces polaires soient usinées en consé quence. L'aimantation obtenue par ce procédé n'est évidemment pas radiale; les lignes de force du champ sont au .contraire parallèles à l'axe général des pièces polaires 5 et 6 et par conséquent le :trajet intérieur de celles de ces lignes -de force qui se trouvent au voisinage des bords de l'élé ment est plus long que celui des lignes de .force situées vers le milieu de l'élément. Mais en raison du faible développement angulaire de l'élément la différence est très faible et peut être négligée. Au contraire si l'élément avait un grand développe ment angulaire, comme .on l'a supposé en fig. 4, le ,trajet intérieur d'une ligne de force. marginale telle que a., serait beaucoup plus grand que celui d'une ligne de force médiane telle que b et par conséquent, en raison de la faible perméabilité des ferrites, les bords de l'élément seraient mal utilisés.

Dans la variante de fig. 5 le manchon exté rieur 2 est solidaire d'un fond 2a, c'est-à-dire que l'aimant comprend .une douille extérieure 2-2a, par exemple emboutie, dans laquelle sont disposés les éléments 3 maintenus contre la paroi de la douille par le manchon intérieur 1. Bien entendu pour un fonctionnement correct le fond 2a .doit être assez éloigné du manchon 1 -et des éléments 3 pour ne pas .provoquer -des fuites magnétiques exagérée. Dans la variante de fig. 6 le manchon intérieur est remplacé par un noyau plein 10, ce qui peut être avantageux dans le, cas d'aimants de petites dimensions.

La forme d'exécution .de fi-. 7 ne diffère de celle de fig. 6 ,que par la disposition d'un élé ment supplémentaire 5, réalisé sous forme de pas- tille plate, entre l'extrémité intérieure du noyau 10 et le fond 2a de la douille .extérieure 2-2a. Cette pastille 5 est bien entendu aimantée suivant son épaisseur.

En fi-. 8 l'aimant comprend un manchon exté rieur 2 ouvert aux deux bouts comme dans le cas de fig. 1 et 2, tandis que la pièce polaire intérieure est constituée par un noyau 10, ,comme .dans le cas de fig. 6 et 7. Le noyau 10 est ici percé d'un trou axial 10a destiné à permettre le passage d'une vis .de fixation en vue d'éviter l'obligation d'un montage à force dans le bois ou .de parer aux défaillances éventuelles d'un tel montage à force. Comme montré, l'alésage 10a .comporte une entrée très élargie pour permettre de noyer complète ment la tête de la vis de fixation.

On conçoit d'ailleurs qu'o.n pourrait, à la façon connue, assurer la retenue en place de l'aimant par le moyen de saillies appropriées prévues sur la périphérie du manchon extérieur 2.

Dans les exemples qui précèdent les manchons 1 et 2 ne sont assemblés l'un avec l'autre que par l'intermédiaire des éléments 3. Mais il est égale ment possible de les fixer directement l'un à l'autre par l'intermédiaire de fonds appropriés.

Dans la forme d'exécution .de fig. 9 qu'on peut rapprocher de .celle de fig. 7, la pièce polaire extérieure est constituée par une -douille 2-2a, tandis que la :pièce polaire intérieure présente elle aussi la forme d'une douille 1-1a séparée de la précédente par les éléments 3 en forme de seg ments de cylindre et par l'élément 5 en forme de rondelle plate. L'assemblage est assuré par un rivet épaulé 6 qui traverse les deux fonds la, 2a ainsi que l'élément 5 lui-même. Bien. entendu ce rivet 6 doit être établi en cuivre, en aluminium ou en toute .autre matière non magnétique.

La variante de fig. 10 comporte égaiement des pièces polaires 1-1a et 2-2a réalisées sous forme de douilles. Mais il n'est pas prévu d'élément en forme de rondelle et l'assemblage des fonds la et 2a des .deux douilles -est réalisé avec interpo sition d'une rondelle 7 en. matière non magnétique par exemple en cuivre. Le rivet d'assemblage, ici référencé 8. est tubulaire de manière à :permettre le nassage d'une vis de fixation.

Les formes d'exécution de fig. 12 et 13 se dis tinguent des précédentes par le fait que l'élément magnétique unique 13 qu'elles .comportent présente la forme d'une douille serrée :entre les deux pièce polaires 1-1a et 2-2a elles aussi réalisées sous forme de douilles. Evidemment l'aimantation de l'élément 13 exige un outillage un peu particulier, le procédé .de fig. 3 ne lui étant plus applicable. Mais pour une fabrication en série cela ne pré sente pas d'inconvénient sensible. On peut égale ment noter qu'avec un tel élément unique en forme de douille on; ne peut modifier à volonté la puis sance de l'aimant en faisant varier le nombre de ses éléments actifs; mais<B>là</B> encore cela est sans importance pour la fabrication en grande série d'un type unique de dispositif.

Dans tous les exemples qui précèdent on n'a pas précisé .comment les éléments 3 étaient retenus en place .entre les manchons. On conçoit toutefois qu'on puisse imaginer bien des moyens pour .assurer cette fixation. On peut tout d'abord envisager un montage. à force, quitte à faciliter celui-ci en pré voyant le manchon intérieur 1 fendu de manière à présenter une élasticité radiale notable. On peut également coller les pièces les unes aux autres, par exemple par le 'moyen de colle en résines syn thétiques. L'assemblage :peut être facilité dans une grande mesure en prévoyant des épaulements sur les manchons. Ainsi en fig. 14,, qui présente un dispositif d'aimant tel que .celui de fig. 1 et 2, chaque manchon comporte à l'une de se.9 extré mités un petit épaulement lb-2b, obtenu par d6col- ietage, repoussage, etc. et qui forme butée pour les éléments 3. On comprend qu'il serait possible de compléter cette fixation par collage, par .un léger sertissage, etc.

Ii est d'ailleurs à noter que la ou les faces de l'élément peuvent être aisément dressées au tour, à la fraiseuse ou à la meule, de manière à être :parfaitement planes; -ce dressage compense les irrégularités éventuelles résultant du montage, plus particulièrement au cas .où l'on réaliserait la fixation par sertissage des bords intérieur ou extérieur des manchons.

Fig. 15 montre un exemple de fixation en place des pièces par une- injection de matière plastique. L'aimant représenté en fig. 15 est du type générai montré en fig. 10. La seule .différence est qu'après montage on a injecté dans les espaces intérieurs de cet aimant une masse 9 de matière plastique. Cette masse est .continue, puisqu'elle remplit les espaces qui séparent les éléments les uns des autres. Ces derniers sont donc entièrement enro bés et retenus en place pour éviter tout déplace ment éventuel.

On conçoit d'ailleurs que la matière injectée 9 constitue une sorte de cage de retenue. Il serait possible de préparer cette cage séparément et de l'assembler :avec les autres pièces, en lui donnant bien entendu la .conformation convenant à chaque forme '.d'exécution envisagée.

L'expérience montre que la force d'attraction magnétique assurée par les éléments suivant l'in- vention est considérable, au point d':exiger .un effort notable de la personne qui désire ouvrir la porte. Lorsque cet effort est jugé excessif et qu'on ne veut pas d'autre part réduire la force magnétique de retenue assurée par l'aimant, il est possible de prévoir des dispositifs facilitant l'arrachement au début du mouvement d'ouverture de la porte. Par exemple la poignée de la porte peut être mo bile d'un certain angle et agir avec une forte démultiplication sur .un poussoir propre à assurer le décollage. Une fois que l'aimant a été écarté d'une très -faible distance de son armature; la force magnétique est réduite dans une mesure .considé rable et l'ouverture subséquente de la porte est facile.

Toutefois, suivant l'invention, l'on réduit préfé- rablement la force magnétique de retenue à l'ins tant de l'ouverture .de la porte en appliquant à l'aimant un shunt magnétique. Fig. 16 et 17 mon trent à titre d'exemple une te:le disposition. Dans ces figures l'aimant 20, réalisé avec deux manchons débouchants, comme en fig. 1 et 2 par exemple, est monté dans la :porte 21 destinée à venir joindre contre le dormant 22. Ii coopère avec une arma ture 4 fixée à ce dernier. Contre son autre face peut venir :plaquer un shunt magnétique 23. Ce .der nier comporte une oreille 23a :articulée en 24 à un levier 25 lui-même monté sur un axe vertical 26 porté par la porte 21. Le levier 25 se prolonge- au-delà de l'axe 26 sous la forme d'un bras 27 qui porte en bout la poignée 28 de la porte. Le shunt 23 est soumis à l'action d'un fort ressort de compression 29 logé dans l'épaisseur de la porte sur le côté de l'aimant 20 opposé à l'axe d'articulation 26.

Au repos le ressort 29, qui agit de façon .désaxée sur le shunt 23, fait basculer celui-ci et l'arrache sans difficulté de l'aimant 20, comme .montré fig. 16, la coure d'arrachement étant :limitée par butée de l'extrémité du levier 25 sur la Ïplaque de couver ture 30 de la porte. A cette position de fig. 16 le shunt n'intervient pratiquement pas au point de vue magnétique et la force de retenue entre l'aimant 20 et l'armature 4 n'est .pas modifiée. Quand on désire ouvrir la porte (fig. 17) on ma- noeuvre la :poignée 28, ce qui a pour résultat d'appliquer le shunt 23 .contre-l'aimant 20 à l'en contre du ressort 29. La force magnétique de rete nue est ainsi .considérablement diminuée et la porte peut être ouverte sans difficulté. Dès qu'on- relâche la poignée le ressort 29 ramène le shunt à la position de fig. 16.

Ii doit d'ailleurs être entendu que la descrip tion qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exem ple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention, dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équi valents. On comprend qu'on pourrait combiner entre elles de toute manière appropriée les diverses for mes d'exécution explicitées au dessin :annexé. Ainsi en fig. 6 et 7 le noyau intérieur 10 pourrait être remplacé par une douille. Dans la forme d'exé cution de fig. 5 le fond 2d pourrait être perforé pour recevoir directement .une vis de fixation, et plus particulièrement une vis à tête fraisée. Dans toutes les formes d'exécution le manchon extérieur 2 pourrait être solidaire d'oreilles latérales propres à recevoir de telles vis de fixation.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ Aimant permanent, notamment pour dispositifs de retenue tels. ,que les verrous de portes de meu bles, comprenant deux manchons coaxiaux entre lesquels est disposé au .moins un élément actif en ferrite, de forme cylindrique, aimanté substan tiellement suivant le rayon, .de courbure du profil, de manière à présenter un pôle sur la face inté rieure et un pôle sur la face extérieure, ledit aimant pouvant en outre présenter les autres carac téristiques .ci-après, séparément ou en combinaison 1 Il comporte un nombre variable .d'éléments présentant fa forme de segments cylindriques de faible étendue angulaire; 2 Les éléments en forme de segments :cylin driques sont aimantés .par un flux magnétique à lignes de force parallèles, en étant disposés .entre les pôles- d@un électro-aimant,- .convenablement con formés à cet effet; 3 II comporte un élément unique en forme de manchon continu ou de douille; 4 Le manchon extérieur et/ou le manchon inté rieur sont eux-mêmes réalisés sous forme de douilles; 5 Le manchon intérieur .est constitué par un noyau plein; 6 Dans. le cas prévu sous 4 et 5 il ,est prévu un élément -en ferrite .additionnel en forme de pastille plate, disposé entre le fond de la .douille extérieure et le fond de la douille intérieure ou respectivement l'extrémité voisine du noyau inté rieur; 7 Le manchon intérieur, réalisé sous forme de douille ou soue forme - de noyau plein, comporte un trou ou alésage propre à recevoir une vis de fixation; 8 Le manchon intérieur et le manchon exté- rieur, tous deux réalisés sous forme de douilles, ont leur fond traversé par un rivet d'assemblage en matière non magnétique avec interposition (Féfé- ments additionnels en forme de rondelles, ou d'une entretoise non magnétique; 9 Le rivet ,prévu sous 8 est tubulaire pour permettre le passage .d'une vis .de fixation; 10 La fixation des pièces s'effectue par montage à force, par sertissage; .par collage ou par l'inter- médiaire d'une cage de matière plastique injectée en place-ou préparée d'avance; 11 Pour faciliter l'ouverture de la porte ou analogue, il est prévu un shunt magnétique qui vient court-circuiter momentanément une partie du flux de l'aimant.