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Electro-aimant La présente invention se rapporte à un électroaimant et a pour but d'éviter les inconvénients provenant de l'aimantation résiduelle.
Malgré tout le soin apporté dans la réalisation des électro-aimants, on relève, dans de nombreux cas, des défaillances de fonctionnement qui sont dues au fait que la pièce mobile attirée par le noyau de l'électro-aimant reste collée sur le noyau après coupure du courant au lieu de s'en écarter sous l'effet d'une force qui la sollicite : ressort, poids ou tout autre force.
Si la force de rappel est importante, le collage a peu de chance de se produire. C'est le cas des gros appareils utilisés pour les freinages, les verrouillages, les levages, etc. Au contraire, lorsque les forces en jeu sont faibles, l'attraction due au magnétisme rémanent peut être prépondérante et la pièce attirée par le noyau demeure collée.
Les conséquences de cette défaillance, qui stoppe brusquement un mouvement commandé, peuvent être graves dans certaines circonstances et l'élimination totale de ce risque procurerait dans l'utilisation des électro-aimants une sécurité accrue.
La présente invention apporte à ce problème une solution efficace qui, s'opposant au collage de la pièce mobile contre le noyau de l'électro-aimant, facilite en outre l'écartement des pièces en contact dès la coupure du courant.
L'électro-aimant selon la présente invention est caractérisé en ce que son noyau et/ou sa pièce mobile sont munis d'une garniture en matière plastique présentant un bourrelet formant ressort, maintenant un faible entrefer et évitant le collage de la pièce mobile sur le noyau après coupure du courant.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'électro-aimant selon la présente invention. La fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un électro-aimant à une bobine ; la fig. 2 une vue en plan avec coupe horizontale de l'âme de l'électro-aimant représenté à la fig. 1 ; la fig. 3 une vue en coupe verticale d'un électroaimant à deux bobines ; la fig. 4 une vue .en plan de la pièce mobile de l'électro-aimant représenté à la fig. 3 ;
la fig. 5 une vue de dessous de l'électro-aimant représenté à la fig. 3 et dont on a séparé la pièce mobile ; la fig. 6 une vue en coupe verticale d'un électroaimant à trois bobines ; la fig. 7 une vue en plan de la pièce mobile de l'électro-aimant représenté à la fig. 6 ; la fig. 8 une vue en coupe verticale d'un électro- aimant à une bobine avec pièce mobile constituée par un disque métallique et une queue de guidage en matière plastique non magnétique, et la fig. 9 une vue en plan de l'électro-aimant représenté à la fig. 8.
Si l'on se reporte à la fig. 1, on voit en 1 et 2 les deux parties constitutives d'une carcasse d'électroaimant qui sont représentées assemblées par vissage, mais qui pourraient l'être par simple emboîtement à joints lisses.
3 désigne une bobine montée dans un support tubulaire 4 en matière plastique avec flasques 41, formant isolant.
5 désigne un orifice ménagé dans le support et dans la carcasse pour l'entrée des fils de la bobine. 6 désigne une âme en fer doux constituant la pièce mobile de l'électro-aimant qui coulisse dans une ouverture 7 de la carcasse et dans la partie tubulaire du support 4.
On remarquera la présence de languettes longitudinales 8 en matière plastique encastrées dans l'âme
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6 qui assurent le guidage de celle-ci tout en réalisant son isolement avec la pièce 2.
Une pellicule élastique 9 enveloppe l'âme 6 et relie entre elles les languettes 8 avec lesquelles elle forme une enveloppe continue.
L'âme 6 présente à son extrémité située à l'intérieur de l'électro-aimant une garniture 10 comprenant une mince pellicule et un bourrelet périphérique loi destiné à venir en contact avec une saillie cylindrique 11 que la présente pièce 2. Cette saillie est engagée à l'intérieur du support tubulaire 4 et forme le noyau proprement dit de l'électro-aimant décrit.
Des saignées transversales sont ménagées dans le bourrelet 101 empêchant tout effet de ventouse.
Le fonctionnement de l'électro-aimant décrit est le même que celui des appareils similaires : l'âme 6 étant écartée du noyau 11 (position de la fig. 1), la mise sous courant de la bobine a pour effet d'attirer cette âme à l'intérieur de la carcasse (1, 2) jusqu'à ce que la garniture 10 vienne en contact par son bourrelet 101 avec la saillie 11.
Etant donné la présence de la garniture 10 et du bourrelet 101, un certain entrefer est maintenu qui limite la valeur de l'attraction magnétique.
Au moment où l'on coupe le courant, l'attraction cesse et l'âme 6 est libérée. Cette libération est favorisée et accélérée grâce à la force élastique exercée par la garniture 10 et par son bourrelet qui, comprimés par l'âme 6 au moment de l'attraction, se détendent brusquement et repoussent celle-ci, éliminant tout risque de collage.
Les fig. 3, 4 et 5 montrent un électro-aimant à deux bobines 3, 31 et comprenant une pièce mobile 12 qui est pourvue de garnitures 13 avec bourrelet 131 disposées sur le pourtour des deux faces 14 de cette pièce mobile.
On crée ainsi, comme dans le cas de la fig. 1, un entrefer qui limite l'attraction magnétique à une valeur prédéterminée et le bourrelet 131 de chaque garniture favorise et accélère l'éloignement de la pièce 12 des extrémités 15 des branches du noyau lors de la coupure du courant d'excitation.
On voit, sur la fig. 4, des saignées 16 pratiquées dans le bourrelet de la garniture 13, qui, comme précédemment, évitent l'effet de ventouse qui ne manquerait pas de se produire au moment de la compression de la garniture et qui tendrait à s'opposer à l'éloignement ultérieur de la pièce mobile.
La forme de réalisation des fig. 6 et 7 constitue un électro-aimant à trois bobines 3, 31, 32 dont le fonctionnement est semblable en tous points au fonctionnement de celui de la fig. 3.
On retrouve la pièce mobile 17 avec ses faces de contacts 18 et les garnitures 19 d'entrefer avec bourrelets munis de saignées 20.
Les fig. 8 et 9 montrent un électro-aimant de conception spéciale, qui comprend une carcasse 21 présentant une portion centrale tubulaire et une portion extérieure tubulaire formant le noyau de l'élec- tro-aimant. La carcasse est garnie d'une bobine 22 montée dans un support en matière plastique 23 semblable à celui des bobines des figures précédentes. La pièce mobile est ici constituée par un disque en métal magnétique 24, porté par une tige 25 en matière plastique vulcanisée sur le disque 24 avec lequel elle forme un tout. La tige 25 est guidée dans un alésage 26 de la carcasse 21 par des ailettes 27.
On retrouve, recouvrant la face interne du disque 24, une garniture de contact en matière plastique comprenant une mince pellicule 28 et un bourrelet circulaire 29, ainsi que des saignées 30 empêchant l'effet de ventouse. Cette forme de réalisation présente plusieurs propriétés remarquables : la tige, en matière plastique ne s'aimante naturellement pas et tout effet de rémanence est de ce fait évité comparativement aux formes d'exécution en métaux magnétiques. Cette tige, en outre, est flexible et aucune rupture n'est à craindre. Le déplacement de la pièce mobile (disque 24) est particulièrement souple.
L'action du flux magnétique sur le disque est très favorisée par la grande dimension relative du noyau de l'électro-aimant dont la force attractive s'exerce puissamment sur le disque 24.
Enfin, la garniture en matière plastique qui recouvre le disque apporte ici encore l'avantage de sa double action qui limite légèrement la force attractive de l'électro-aimant en fin de course du disque 24, par le maintien d'un mince entrefer, et éloigne vivement le disque au moment de la coupure du courant par la force élastique du bourrelet.
Le bourrelet des garnitures en matière plastique a été représenté aux différentes figures sur le pourtour de la pièce mobile. Ce bourrelet pourrait affecter une autre forme : rectiligne, en croix, ou être placé différemment ou bien être disposé sur le noyau de l'électro-aimant et même à la fois sur celui-ci et sur la pièce mobile.
Dans le cas particulier de la fig. 8, la pièce mobile 24 est un clapet dont on voit en 31 le pointeau, qui fermera ou découvrira l'orifice de passage d'un siège non représenté.