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PIECE CYLINDRIQUE, NOTAMMENT ROUE, GALET, ROULEAU CYLINDRE OU PIECE ANALOGUEo
Il est déjà connu de conférer à la surface périphérique de pièces cylindriques telles que roues, galets, rouleaux, cylindriques, etc... une aimantation permanente, afin que des pièces ferro-magnétiques adhèrent de cette manière à cette périphérie, les pièces qui doivent être retenues par adhérence pouvant être disposées de façon que leur axe soit parallèle ou per- pendiculaire à l'axe de la pièce magnétiqueo Pour les dispositifs utilisés comme cylindres de transport et (ou) de support ou bien comme roues ou galets de friction dans les transmission par friction, ou bien encore comme poulies de câbles etc ...il est nécessaire de créer à la périphérie un entrefer de travail magnétique à action puissanteo
On parvient à ce résultat, suivant l'invention,
par le fait que la périphérie des pièces, qui est le cas échéant profilée ou de largeur réduite, est formée d'anneaux, de bagues ou de disques en matériau magnétique et de disques, de bagues ou d'anneaux interposés en matériau amagnétique. L'excitation se produit alors par des aimants permanents qui sont disposés entre les anneaux,les bagues ou les disques à la manière d'entretoises, parallèlement à l'axe du cylindre.
Suivant une variante de l'invention, les aimants permanents assurant l'excitation des anneaux, bagues ou disques ferro-magnétiques sont disposés radialement dans le cylindrée Dans ce cas, il est également possible de juxtaposer les aimants par paires, en les magnétisant dans des directions opposéeso
On obtient de cette manière une pièce cylindrique dont la surface périphérique présente une magnétisation telle qu'une polarité se manifeste sur l'un des bords, tandis que l'autre bord possède la polarité opposée.
Lorsqu'on désire obtenir en vue d'une utilisation ou d'une application quelconque non pas précisément une forme de roue, mais plutôt la forme d'un cylindre ou d'un rouleau, il est alors possible de juxtaposer deux ou plusieurs
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roues de ce type. Dans ce cas, il est judicieux de les juxtaposer ou de les aligner de manière telle que des pôles identiques se trouvent toujours voisins dans la direction axiale. Les roues, galets, rouleaux cylindres ou autres pièces cylindriques suivant l'invention, munies de surfaces périphériques planes ou bisseautées, peuvent présenter des profils particuliers, afin de les adapter aux applications les plus diverses.
En outre, suivant d'autres particularités de l'invention, quand le trajet de transport est inférieur à la surface périphérique de la pièce cylindrique à excitation par aimantation permanente, on rend cette périphérie partiellement magnétique, c'est-à-dire qu'une partie de la périphérie est soustraite à la force magnétiqueo il est alors possible, aux points non magnétiques, de détacher l'objet à transporter de la pièce cylindrique sans devoir utiliser une force notable.
Plusieurs modes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins annexés, sur lesquels:
La Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un premier mode de réalisation possible de l'objet de l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe analogue d'une variante.
La fig. 3 est une vue de profil du moyeu antimagnétique muni d'alé- sages pour la réception des entretoises formant aimants permanents suivant la fig. 1.
La fig. 4 est une vue de la périphérie de ce moyeu.
La fig. 5 montre en coupe verticale la juxtaposition de roues suivant la figo 1.
Les figs. 6 et 7 sont des vues en coupe verticale de deux autres variantes.
Les figso 8, 9 et 10 sont des vues en coupe verticale à travers d'autres variantes de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. Il est une vue en coupe d'un agencement multiple.
Les figs. 12, 13, 14 et 16 sont des vues en coupe verticale de roues, galets ou rouleaux dont la périphérie présente un profil spécial.
La fig. 15 est une vue de profil correspondant à la fig. 14.
La figure 17 est une vue de profil correspondant à la fig. 16.
Les figs. 18 et 19 montrent deux modes d'utilisation.
La figo 20 est une vue en plan d'une pièce cylindrique comportant une zone non magnétique.
La figo 21 est une vue en coupe verticale correspondante,
Suivant le mode de réalisation que montrent les figs, 1 et 2, un moyeu. 2 en matériau non ferro-magnétique est monté sur l'arbre 1. Ce moyeu 2 porte des disques annulaires ferro-magnétiques 3, qui peuvent être en acier ou en fer douxo Des aimants permanents 4 sont disposés entre ces disques 3 à la manière d'entretoises, leur axes étant parallèles à l'axe de l'arbre 1. Les disques 3 ont sur leur périphérie une forme telle qu'ils constituent aven une bague 5 en matériau non ferro-magnétique la périphérie de la roue, qui peut être plane (comme montré sur la fig. 1) ou profilée comme visible sur la fig. 2.
Les disques 3 sont excités par les aimants permanents 4 avec une polarité correspondant aux lettres indiquées.L'entrefer de travail se forme à la périphérie entre les pales N'et S', cet 'entrefer maintenant un élément ferro-magnétique disposé à la périphérie de la roue.
Suivant le mode de réalisation représenté par la fig. 5, plusieurs
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roues telles que montrées sur la fig. 1 sont juxtaposées sur un même axe., afin d'obtenir de cette manière un élargissement de la surface périphéri- que. Il est judicieux de juxtaposer dans ce cas les roues de manière telle que sur leur périphérie des pelés de même nom soient toujours voisins.Dans l'exemple représenté, trois roues de ce type sont assemblées pour réaliser un agencement multiple. Il va de soi que cet assemblage peut comporter un nombre quelconque de roues.
Suivant les deux modes de réalisation que montrent les figs. 6 et 7, les aimants permanents sont disposés radialement. L'ensemble comporte un moyeu 2 en matériau non ferro-magnétique (par exemple en alliage d'alu- minium ou de magnésium) monté sur un arbre 1. Ce moyeu 2 porte une entretoise annulaire 6 en matériau ferro-magnétique sur laquelle sont disposés radialement les aimants permanents 4 qui sont magnétisés avec des polarités inverses comme indiqué par les lettres sur le dessin. Des bagues 7 en matériau ferromagnétique, séparées par un anneau 5 en matériau non ferro-magnétique, sont montées sur les aimants permanents. L'entrefer de travail se forme à travers cet anneau 5.
Il est judicieux de recouvrir les faces ou joues de la pièce ou roue au moyen de disques ou flasques 8 en matériau non ferro-nagnétique.
Les deux modes de réalisation que montrent les figs. 6 et 7 sont pratiquement similaires mais avec cette différence toutefois que l'entretoise annulaire 6 est biseautée dans le cas de la fig. 7 les aimants présentant une face extrême biseautée coopérant avec cette entretoise. On obtient ainsi une meilleure conduction des lignes de force magnétiques. En outre, la périphérie de la roue est profilée.
Suivant le mode de réalisation représenté sur la fig. 8 l'entretoise annulaire 6 que montrent les figs. 6 et 7 est supprimée grâce à une conformation appropriée du moyeu 2 en matériau non ferro-magnétique., pour des raisons de simplification au cours de la fabrication.
Alors que, suivant les modes de réalisation que montrent les figs.
6 à 8, les aimants permanents sont magnétisés de manière à présenter d'un mené coté des polarités opposées, la fig. 9 montre un agencement dans lequel des pôles de même nom sont placés du même côté. Il est prévu sur l'arbre 1 un moyeu 2 sur lequel est engagé un corps ferro-magnétique 9 muni d'une entretoise annulaire 100 Les aimants permanents 4 sont magnétisés de manière à présenter la même polarité et portent chacun à l'autre extrémité une bague 7 en matériau ferro-magnétique. La distribution des pôles est indiquée sur le dessins par les lettres. Il se forme à la périphérie de la roue deux entrefers 5 entre les bagues 7 et la partie annulaire 10.
On a représenté sur la fig. 10 un assemblage multiple obtenu à l'aide de roues telles que celles que montre la fig. 9, l'entretoise annulaire 9 étant monobloc. Suivant les modes de réalisation que montrent les figs.
9 et 10, les joues peuvent être recouvertes ici encore pas des plaques ou flasques annulaires 8 en matériau non ferro-magnétique.
On a représenté sur la fige Il un assemblage de type particulier, Sur l'arbre 1 est monté ici un moyeu Il en matériau ferro-magnétique présentant une rainure ou gorge 12 dans laquelle sont montés radialement les aimants permanents 4. Sur ces aimants 4 est rapportée une bague également en matériau ferro-magnétique formant pièce polaire, et des bagues 14 en matériau non fer- ro-magnétique sont disposées entre cette bague et les flancs de la rainure 12 du moyeu 11.
La distribution des pôles est indiquée par les lettres. Dans l'exemple considéré, quatre systèmes magnétiques de ce type sont juxtaposés de manière telle que des pôles de même nom soient voisins à la périphérie du rouleau ou cylindre formée Il va de soi que chacune de ces pièces peut tre utilisée seule. Il est également possible de concevoir un ensemble formé d'un nombre différent de systèmes magnétiques.
On a montré sur les figsa 12 et 13 des modes de réalisations comprenant un seul agencement selon la fig. 11. Toutefois, la périphérie est alors chanfreinée (Figo 12) ou biseautée (Figo 13). On a représenté également
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sur la fig. 14 un,agencement de ce type, mais la périphérie est alors évidée et convient particulièrement de cette manière pour assurer l'acheminement d'un tube ou d'une tige 15 quand on fait tournerle rouleau ou galet à aimantation permanente obtenu.
Il est souvent nécessaire qu'une pièce, par exemple un tube 16, tourne sur lui-même lors du transport. Dans ce cas, on utilise judicieusement un agencement du type montré sur les figs. 16 et 17. D'une façon générale, le système magnétique utilisé correspond à celui représenté par la fig, 11. Toutefois, l'un des bords 17 du corps 11 est notablement plus haut que l'autre, et les bagues 14 et 13 sont biseautées. Le tube passe par suite sur la roue dans une position déportée latéralement et, lors de la rotation de la roue, il est retenu plus longtemps par le bourrelet 17 et le champ magnétique entre 17 et 13 que par le coté opposé. De cette manière, une composante de torsion assurant la rotation est transmise au tube 16.
Des roues, rouleaux, galets et cylindres à aimantation permanente suivant l'invention peuvent être utilisés pour les applications les plus diverses, de sorte que les utilisations citées ne sont nullement limitatives.
Il est possible par exemple de munir des consoles de support 18 (Fig. 18) de galets 19 à aimantation permanente de ce type et de les disposer d'une façon plus ou moins uniforme pour assurer avec sécurité le transport de tôles, par exemple dans les ateliers de redressement des tôles ou sur les dispositifs redresseurs. Une autre possibilité d'utilisation est représentée par la fig.
19 qui montre deux galets ou rouleaux à aimantation permanente 19 et 20 montés sur une console de support 18 et servant à maintenir vers le bas une tige 21 ou un élément analogue pendant des opérations d'usinage quelconques effectuées sur la pièce. Des exemples d'utilisation analogues peuvent être cités à l'infini.
Etant donné que, dans certains cas, le trajet de transport est inférieur à la périphérie de la pièce cylindrique et que, par suite de l'adhérence magnétique, l'objet à transporter ne peut être séparé de la pièce cylindrique qu'en appliquant une force notable, on a représenté sur les figs. 20 et 21 un mode de réalisation qui, pour un mode constructif analogue, présente toutefois sur sa périphérie une zone amagnétique ou pratiquement amagnétique en forme de secteur 22.
Un procédé particulièrement simple et judicieux pour l'obtention de pièces cylindriques partiellement magnétiques de ce type consiste à sectionner une pièce cylindrique à excitation magnétique totale jusqu'en un plan pratiquement tagentiel à son système magnétique, et à remplacer la partie en forme de secteur sectionnée par une autre partie en matériau amagnétique.
Grâce à cet artifice,le rayonnement magnétique du système magnétique en di- rection de la surface est arrêté comme par un écran, et cette partie de la surface de la pièce cylindrique est pratiquement amagnétique.
Etant donné que les objets à transporter ne présentent qu'une ligne ou, suivant le profilage, qu'un point de contact avec la pièce cylindrique, la partie amagnétique de la surface de la pièce constituée par la partie en forme de secteur rapportée est suffisante pour créer une zone amagnétique ou pratiquement amagnétique, dans laquelle on peut séparer de la pièce les objets transportés. Mais si la surface amagnétique est trop réduite par rapport à la surface magnétique, on peut naturellement découper ou sectionner plusieurs secteurs, en les remplaçant par des secteurs amagnétiques. On peut ainsi obtenir de cette manière sur la périphérie des zones magnétiques et amagnétiques alternées.
Suivant la position du plan de sectionnement par rapport à la périphérie du système magnétique, on peut arrêter comme par un écran les lignes de force d'une façon plus ou moins intense, et, le cas échéant, conserver encore un certain magnétisme, n'empêchant pas de manière notable le décolle- ment des objets. Certaines applications peuvent d'ailleurs imposer le maintien d'un faible magnétisme.
L'adaptation du secteur amagnétique 22 présente cet avantage que
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le système magnétique concentrique à l'axe n'a pas besoin d'être modifié et que l'on conserve toute la force d'un système magnétique complet.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'in- vention.
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CYLINDRICAL PART, IN PARTICULAR WHEEL, ROLLER, ROLLER CYLINDER OR SIMILAR PART
It is already known to give the peripheral surface of cylindrical parts such as wheels, rollers, rollers, cylinders, etc ... a permanent magnetization, so that the ferromagnetic parts adhere in this way to this periphery, the parts which must be retained by adhesion which can be arranged so that their axis is parallel or perpendicular to the axis of the magnetic part o For devices used as transport and (or) support cylinders or as friction wheels or rollers in the transmission by friction, or even as cable pulleys etc ... it is necessary to create at the periphery a magnetic working air gap with powerful action.
This result is achieved, according to the invention,
in that the periphery of the parts, which may be profiled or of reduced width, is formed of rings, rings or discs made of magnetic material and discs, rings or interposed rings made of non-magnetic material. The excitation is then produced by permanent magnets which are arranged between the rings, the rings or the discs like spacers, parallel to the axis of the cylinder.
According to a variant of the invention, the permanent magnets ensuring the excitation of the ferromagnetic rings, rings or discs are disposed radially in the displacement In this case, it is also possible to juxtapose the magnets in pairs, by magnetizing them in opposite directions
In this way, a cylindrical part is obtained, the peripheral surface of which has a magnetization such that a polarity is manifested on one of the edges, while the other edge has the opposite polarity.
When it is desired to obtain with a view to any use or application not precisely a wheel shape, but rather the shape of a cylinder or a roller, it is then possible to juxtapose two or more
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wheels of this type. In this case, it makes sense to juxtapose them or to align them in such a way that identical poles are always adjacent in the axial direction. The wheels, rollers, rollers or other cylindrical parts according to the invention, provided with flat or bevelled peripheral surfaces, can have particular profiles, in order to adapt them to the most diverse applications.
In addition, according to other features of the invention, when the transport path is less than the peripheral surface of the cylindrical part with excitation by permanent magnetization, this periphery is made partially magnetic, that is to say that part of the periphery is subtracted from the magnetic force. It is then possible, at non-magnetic points, to detach the object to be transported from the cylindrical part without having to use a significant force.
Several embodiments of the object of the invention are shown by way of non-limiting examples in the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a vertical sectional view of a first possible embodiment of the object of the invention.
Fig. 2 is a similar sectional view of a variant.
Fig. 3 is a side view of the antimagnetic hub provided with boreholes for receiving the spacers forming permanent magnets according to FIG. 1.
Fig. 4 is a view of the periphery of this hub.
Fig. 5 shows in vertical section the juxtaposition of wheels according to figo 1.
Figs. 6 and 7 are vertical sectional views of two other variants.
Figures 8, 9 and 10 are views in vertical section through other variant embodiments of the object of the invention.
Fig. It is a sectional view of a multiple arrangement.
Figs. 12, 13, 14 and 16 are views in vertical section of wheels, rollers or rollers, the periphery of which has a special profile.
Fig. 15 is a side view corresponding to FIG. 14.
FIG. 17 is a side view corresponding to FIG. 16.
Figs. 18 and 19 show two modes of use.
Figo 20 is a plan view of a cylindrical part having a non-magnetic zone.
Fig. 21 is a corresponding vertical sectional view,
According to the embodiment shown in Figs, 1 and 2, a hub. 2 made of non-ferromagnetic material is mounted on the shaft 1. This hub 2 carries annular ferromagnetic discs 3, which can be made of steel or soft iron. Permanent magnets 4 are arranged between these discs 3 in the manner of 'spacers, their axes being parallel to the axis of the shaft 1. The discs 3 have on their periphery a shape such that they constitute with a ring 5 made of non-ferromagnetic material the periphery of the wheel, which can be flat (as shown in fig. 1) or profiled as shown in fig. 2.
The discs 3 are excited by the permanent magnets 4 with a polarity corresponding to the letters indicated. The working air gap is formed at the periphery between the blades N'and S ', this gap maintaining a ferromagnetic element arranged at the periphery of the wheel.
According to the embodiment shown in FIG. 5, several
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wheels as shown in fig. 1 are juxtaposed on the same axis, in order to obtain in this way a widening of the peripheral surface. It is judicious in this case to juxtapose the wheels in such a way that on their periphery the peels of the same name are always neighboring. In the example shown, three wheels of this type are assembled to achieve a multiple arrangement. It goes without saying that this assembly can include any number of wheels.
According to the two embodiments shown in FIGS. 6 and 7, the permanent magnets are arranged radially. The assembly comprises a hub 2 made of non-ferromagnetic material (for example an aluminum or magnesium alloy) mounted on a shaft 1. This hub 2 carries an annular spacer 6 made of ferro-magnetic material on which are arranged radially the permanent magnets 4 which are magnetized with reverse polarities as indicated by the letters in the drawing. Rings 7 made of ferromagnetic material, separated by a ring 5 of non-ferromagnetic material, are mounted on the permanent magnets. The working air gap is formed through this ring 5.
It is judicious to cover the faces or cheeks of the part or wheel by means of discs or flanges 8 made of non-ferro-nagnetic material.
The two embodiments shown in FIGS. 6 and 7 are practically similar but with this difference however that the annular spacer 6 is bevelled in the case of FIG. 7 the magnets having a bevelled end face cooperating with this spacer. This gives better conduction of the magnetic lines of force. In addition, the periphery of the wheel is profiled.
According to the embodiment shown in FIG. 8 the annular spacer 6 shown in figs. 6 and 7 is omitted by virtue of an appropriate conformation of the hub 2 made of non-ferromagnetic material., For reasons of simplification during manufacture.
While, according to the embodiments shown in Figs.
6 to 8, the permanent magnets are magnetized so as to have opposite polarities on one side, FIG. 9 shows an arrangement in which poles of the same name are placed on the same side. There is provided on the shaft 1 a hub 2 on which is engaged a ferro-magnetic body 9 provided with an annular spacer 100 The permanent magnets 4 are magnetized so as to have the same polarity and each carry at the other end a ring 7 in ferro-magnetic material. The distribution of the poles is indicated in the drawings by the letters. At the periphery of the wheel, two air gaps 5 are formed between the rings 7 and the annular part 10.
There is shown in FIG. 10 a multiple assembly obtained using wheels such as those shown in FIG. 9, the annular spacer 9 being in one piece. According to the embodiments shown in FIGS.
9 and 10, the cheeks can be covered here again not with annular plates or flanges 8 made of non-ferromagnetic material.
There is shown in the pin II an assembly of particular type, On the shaft 1 is mounted here a hub II of ferro-magnetic material having a groove or groove 12 in which are mounted radially the permanent magnets 4. On these magnets 4 is a ring also made of ferro-magnetic material forming a pole piece, and rings 14 of non-ferromagnetic material are placed between this ring and the sides of the groove 12 of the hub 11.
The distribution of the poles is indicated by the letters. In the example considered, four magnetic systems of this type are juxtaposed in such a way that the poles of the same name are adjacent to the periphery of the roll or cylinder formed. It goes without saying that each of these parts can be used alone. It is also possible to design an assembly formed from a different number of magnetic systems.
It has been shown in figsa 12 and 13 embodiments comprising a single arrangement according to fig. 11. However, the periphery is then chamfered (Figo 12) or bevelled (Figo 13). We have also represented
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in fig. This is an arrangement of this type, but the periphery is then recessed and is particularly suitable in this way for ensuring the routing of a tube or rod 15 when the resulting roll or permanent magnet roller is rotated.
It is often necessary for a part, for example a tube 16, to turn on itself during transport. In this case, an arrangement of the type shown in FIGS. 16 and 17. In general, the magnetic system used corresponds to that shown in FIG. 11. However, one of the edges 17 of the body 11 is notably higher than the other, and the rings 14 and 13 are bevelled. The tube therefore passes over the wheel in a laterally offset position and, during the rotation of the wheel, it is retained longer by the bead 17 and the magnetic field between 17 and 13 than by the opposite side. In this way, a torsion component ensuring the rotation is transmitted to the tube 16.
Wheels, rollers, rollers and cylinders with permanent magnetization according to the invention can be used for the most diverse applications, so that the uses mentioned are in no way limiting.
It is possible, for example, to provide the support brackets 18 (Fig. 18) with permanently magnetized rollers 19 of this type and to arrange them in a more or less uniform manner to ensure the safe transport of the sheets, for example in plate straightening workshops or on straightening devices. Another possibility of use is represented by FIG.
19 which shows two permanently magnetized rollers or rollers 19 and 20 mounted on a support bracket 18 and serving to hold down a rod 21 or the like during any machining operations performed on the workpiece. Examples of similar use can be cited endlessly.
Since, in some cases, the transport path is less than the periphery of the cylindrical part and, due to the magnetic adhesion, the object to be transported can only be separated from the cylindrical part by applying a significant force, there is shown in figs. 20 and 21 an embodiment which, for a similar construction mode, however has on its periphery a non-magnetic or practically non-magnetic zone in the form of a sector 22.
A particularly simple and judicious process for obtaining partially magnetic cylindrical parts of this type consists in cutting a cylindrical part with total magnetic excitation up to a plane practically tagential to its magnetic system, and in replacing the part in the form of a cut sector. by another part made of non-magnetic material.
Thanks to this device, the magnetic radiation of the magnetic system in the direction of the surface is stopped as by a screen, and this part of the surface of the cylindrical part is practically non-magnetic.
Since the objects to be transported have only one line or, depending on the profiling, only one point of contact with the cylindrical part, the non-magnetic part of the surface of the part constituted by the part in the form of an added sector is sufficient to create a non-magnetic or practically non-magnetic zone, in which the transported objects can be separated from the room. But if the non-magnetic surface is too small compared to the magnetic surface, it is naturally possible to cut out or section several sectors, replacing them with non-magnetic sectors. In this way, it is thus possible to obtain alternating magnetic and non-magnetic zones on the periphery.
Depending on the position of the sectioning plane relative to the periphery of the magnetic system, it is possible to stop the lines of force in a more or less intense way, as if by a screen, and, if necessary, still retain a certain magnetism, n ' not significantly preventing the detachment of objects. Certain applications may also require the maintenance of a weak magnetism.
The adaptation of the non-magnetic sector 22 has the advantage that
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the magnetic system concentric with the axis does not need to be modified and that all the strength of a complete magnetic system is retained.
Modifications can be made to the embodiments described, in the field of technical equivalences, without departing from the invention.