FR2569299A1 - Electro-aimant polarise presentant une disposition symetrique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELECTRO-AIMANT POLARISE MONOSTABLE SYMETRIQUE DANS LEQUEL UNE STRUCTURE MAGNETIQUE PERMANENTE FIXE 15 ET UNE STRUCTURE MAGNETISABLE MOBILE 2 TRAVERSANT LA BOBINE 5 SONT DIMENSIONNEES DE FACON TELLE QUE LE DEPART A PARTIR DE LA POSITION DE REPOS R DE LA STRUCTURE MOBILE POUR DES AMPERES-TOURS DONNES, PUISSE ETRE PRODUIT AVEC CERTITUDE GRACE A UN REGLAGE D'ENTREFER 33 TANDIS QUE LE RETOUR A PARTIR DE LA POSITION DE TRAVAIL T EST ASSURE PAR LA PRESENCE D'UN SECOND ENTREFER 35 ET PAR L'ACTION D'UN RESSORT DE RAPPEL 36. L'INVENTION PERMET NOTAMMENT DE REDUIRE LES EFFETS DE MAINTIEN REMANENT APPARAISSANT EN POSITION DE TRAVAIL AINSI QUE LA PUISSANCE NECESSAIRE A L'ALIMENTATION DE LA BOBINE POUR OPERER SON CHANGEMENT D'ETAT LORSQUE LA BOBINE EST AU REPOS.

Description

ELECTRO-AIMANT POLARISE PRESENTANT
UNE DISPOSITION SYMETRIQUE.

L'invention concerne un électro-aimant polarisé oompre- nant : - d'une part, un première structure magnétisable constituée
par un noyau placé longitudinalement dans l'axe de syme-
trie d'une bobine apte à recevoir du courant continu, et
par deux épanouissements polaires solidaires du noyau qui
s'étendent transversalement hors de la bobine ;; - d'autre part, une seconde structure magnétique permanente
constituée par une deuxième pièce magnétisable longitudi
nale qui possède deux prolongements transversaux diriges
vers l'axe et qui est parallèle à une troisième pièce
magnétisable plus proche de 11 axe et à laquelle elle est
reliée par un aimant permanent d'axe magnétique tranver
sal - des extrémités opposées de cette troisième pièce et des
régions de ces prolongements qui en sont voisines étant
séparées par deux entrefers placés sensiblement le long
d'une direction longitudinale de façon telle que des for
ces d'attraction, respectivement de répulsion de meme sens
longitudinal, soient développées entre chacun des épa
nouissements respectivement placés dans chacun des entre
fers et la seconde structure.

De tels électro-aimants polarisés qui sont en particulier appalicables à la commande d'appareils interrupteurs tels que les relais ou les contacteurs et qui sont connus par le brevet FR 2 358 006 peuvent bien évidemment faire l'objet d'une construction symétrique autour du seul axe naturel de symétrie que constitue l'axe de la bobine.

Il est clair que le développement symétrique d'une telle structure entraine l'apparition d'effets bien connus ; c'est ainsi qu'une telle construction peut à l'évidence doubler les efforts d'attraction en plaçant leur résultante sur l'axe de symétrie commun et alourdir l'ensemble des pièces qui constituent le circuit magnétique sans que soit changée pour autant la nature des résultats premiers obtenus, à savoir : un déplacement rectiligne relatif de la première et de la seconde structure parallèlement à l'axe, la fermeture totale du flux de l'aimant dans chacune des deux positions stables opposées et la réduction des interférences magnétiques procurée par l'orientation perpendiculaire de l'axe de l'aimant par rapport à celui de la bobine.

Dans un tel électro-aimant, les forces de répulsion et d'attraction qui apparaissent entre les épanouissements et les prolongements d'une part et, entre les épanouissements et les extrémités d'autre part, communiquent aux deux structures des forces de sens opposées dont l'exploitation de la direction utile est, en fait une simple mesure de choix t de chacun des deux choix possibles ne découlent que des résultats clairement prévisibles dont le contenu peut à tout moment être exploité selon la nature des besoins. L'obtention de ces résultats prévisibles ne modifie, par ailleurs, nullement la présence et l'exploitation des résultats premiers qui sont mentionnés ci-dessus.

Le brevet français nO 1 603 300 qui concerne un électroaimant polarisé où la pièce magnétisable est mobile à travers la bobine, mentionne d'ailleurs une mise en oeuvre pos sible de telles mesures de symétrie qui ne fait pour autant pas apparattre un changement de la nature des phénomènes physiques régissant le fonctionnement.

Dans le cadre des réflexions exposées ci-dessus, on peut également mentionner la faculté supplémentaire que peut exploiter un utilisateur en donnant simultanément à la première et à la seconde structure des libertés de mouvement particulières dont l'amplitude relative est exploitée par un mécanisme commun, ainsi que le principe en est par exemple illustré dans le brevet DE NO 1 097 563.

Les dispositions qui peuvent, par contre, être prises pour adapter le comportement d'un électro-aimant connu à une classe particulière d'appareils ou de fonctions, doivent toutefois faire l'objet d'un examen plus approfondi dans la mesure où certaines prescriptions ou précautions spécifiques à ces appareils respectivement à ces fonctions contraignent parfois l'utilisateur soit à adapter le comportement physique de l'électro-aimant, à l'obtention de résultats bien déterminés, soit encore à choisir, dans une région de fonctionnement globale, une région particulièrement bien adaptée à cette obtention.

C'est ainsi que l'on considère actuellement avec un grand intéret, qui est justifié par la constante recherche de sécurité et par celle d'une consommation toujours plus réduite, le retour automatique à la position de repos d'un relais ou contacteur indépendamment de l'état d'usure de ses contacts et son déplacement vers la position de travail avec des ampère-tours bobine reduits ; la diminution progressive des dimensions de ces contacts, qui réagit surale bilan des forces auxquelles est soumise l'armature mobile au moment de la désexcitation de la bobine, peut en effet faire craindre les effets d'attraction rémanente que l'on observe fréquemment dans les électro-aimants polarisés.

Une même crainte de voir diminuer l'intensité des forces de rappel élastique de l'armature et donc de laisser subsister à l'état de repos un bilan de force d'attraction défavorable, peut résulter du caractère réducteur de rendement qui peut être introduit par un levier de transmission lorsque, la course de l'armature mobile étant faible, il devient nécessaire de placer un levier multiplicateur de mouvement entre l'armature et les contacts mobiles d'un appareil interrupteur dont la course propre doit etre supérieure à la précédente.

L'invention se propose, par suite, d'apporter à un électroaimant polarisé présentant une disposition symétrique qui met en oeuvre des éléments répondant à la constitution mentionnée ci-dessus, des perfectionnements propres à diminuer tant les effets de mantien rémanent apparaissant en position de travail, que la puissance nécessaire à l'alimentation de la bobine pour opérer son changement d'état lorsque cet électro-aimant est au repos.

Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait que, tant en position de repos qu'en position de travail d'une première structure magnétisable mobile et symétrique par rapport à l'axe de la bobine, les épanouissements ne viennent jamais en contact avec la deuxième, respectivement les troisièmes pièces magnétisables et qu'en position de repos, la distance séparant un premier épanouissement des troisièmes pièces est supérieure à la distance séparant le second épanouissement de la deuxième pièce de la seconde structure.

L'invention, ainsi que des mesures propres à conserver ou respectivement, à faciliter l'obtention des résultats visés seront mieux comprises à la lecture de la description cidessous et à l'examen des figures annexées qui l'accompagnent et parmi lesquelles
La figure 1 représente dans une vue extérieure en
élévation, un électro-aimant selon l'invention.

La figure 2 représente une coupe axiale en élévation
de l'électro-aimant selon la figure 1.

La figure 3 montre, dans une coupe axiale en éléva
tion, une seconde forme de réalisation d'un électro
aimant selon l'invention.

Les figures 4 et 5 illustrent deux modes de réalisa
tion d'un ressort de rappel à flexibilité variable.

Les figures 6a et 6b montrent de façon schématique les
trajets suivis par différents flux pour des positions
opposées de l'armature.

La figure 7 représente une multiplicité de courbes
indiquant des forces exercées par différents organes
de l'électro-aimant entre la position de repos et la
position de travail.

Les figures 8a et 8b représentent les évolutions des
efforts résistants communiqués à l'armature par deux
ressorts à flexibilité variable.

La figure 9 représente, dans une coupe axiale simpli
fiée, un appareil contacteur équipé de moyens de
réglage de la position de repos des contacts, et
La figure 10 illustre dans une vue en perspective un
mode de réalisation d'un appareil contacteur mettant
en oeuvre un électro-aimant selon l'invention.

Un électro-aimant polarisé 1 comprend une première structure magnétisable ou armature 2, qui est constituée d'une part, par un noyau magnétisable 3 placé longitudinalement de façon coulissante dans l'axe de symétrie XX' de l'alésage inté- rieur 4 d'une bobine 5 apte à recevoir ou non sur ses bornes 6, 7 du courant continu ou redressé, et d'autre part, par deux épanouissements polaires magnétisables 8, 9 qui sont solidaires du noyau 3 et s'étandent transversalement par rapport à l'axe XX'. L'alésage 4 fait partie d'une carcasse 10 dont les détails de réalisation sont précisés utlérieurement.

Cette structure magnétisable, qui jouera ici le rôle de l'armature mobile de l'électro-aimant, présente deux prolongements 11, 12 opposés, qui traversent deux paliers 13, 14 en matière amagnétique, dont la fonction est soit d'assurer la totalité du guidage des déplacements axiaux ou longitudinaux du noyau 3, soit d'assurer ce guidage en combinaison avec celui qui peut être procuré par un contact à frottement doux de ce noyau avec l'alésage 4 ; dans un mode de réalisation préféré le noyau se déplace sans toucher la surface de l'alésage 4, grâce à un alignement rigoureux de l'axe de l'alésage 4 (plus grand que le diamètre du noyau), et de l'axe de deux alésages 71, 72 de la pièce maintenant ces paliers 13, 14, voir figure 2.

Une seconde structure 15 qui est, elle, magnétisée de façon permanente, comprend d'abord une deuxième pièce magnétisable 16 ayant dans l'exemple de réalisation deux portions longitudinales 17, 18 parallèles à l'axe XX' et deux prolongements transversaux opposés 19, 20 respectivement 21, 22 ; dans le mode de réalisation illustré, ces portions et prolongements font partie d'une même pièce métallique plate, découpée et repliée pour former un cadre sensiblement rectangulaire, dont la ligne de jonction est située de préférence sur l'axe XX', par exemple au point 23.

Ce cadre, qui peut avantageusement supporter les paliers 13, 14, présente un axe de symétrie qui est confondu avec l'axe
XX' de la bobine 5 qu'il entoure, voir figure 2. Dans un mode de réalisation préféré la fonction du palier 13 sera remplie par une pièce cylindrique en matière plastique 13' qui est emmanchée sur l'extrémité 11 et qui coulisse dans un alésage 13" de la pièce 16 d'axe XX', tandis que le palier 14 est porté par une pièce 14' en matière plastique qui porte l'alésage 14t et qui présente deux gorges opposées et parallèles 70, 71 venant s'encastrer sur les bords opposés d'une rainure ouverte 72, 73 placée de part et d'autre de la jonction 23.

Cette seconde structure comprend en outre, deux troisièmes pièces magnétisables 24, 25 parallèles à l'axe XX', qui sont plus proches de celui-ci que ne l'est la pièce 16 et qui sont reliées chacune à une portion parallèle 17, 18 par deux aimants permanents 26, 27 dont les axes magnétiques NS, N'S' sont transversaux.

Dans la position de repos R de l'armature 2 qui est visible aux figures 1, 2, une collerette 30 du palier 13 sert d'appui à l'épanouissement 8 en ménageant entre celui-ci et la pièce 16 un entrefer e, tandis que l'épanouissement 9 est alors séparé des extrémités 31, 32 des pièces 24, 25 par un entrefer E plus important. Cette position de repos est une position stable en raison de la fermeture du flux fR des aimants permanents qui est établie à travers le noyau, les entrefers et la pièce 16 en l'absence de courant dans la bobine, voir figure 6a.

Lorsqu'un courant de sens convenable alimente la bobine, un flux fB de sens opposé à fR dans le noyau, va faire apparaitre des pôles magnétiques de même signe dans les entrefers E et e , si la pièce 16 est fixe, et que l'armature soit mobile, celle-ci va donc se déplacer vers la droite en raison des forces de répulsion crées par les signes de ces pôles ; si l'armature 2 est fixe, et que la pièce 16 soit mobile, celle-ci va se déplacer vers la gauche ; Si deux pièces 16 et 2 sont mobiles, un déplacement relatif va naturellement être établi entre elles.

L'apparition de pôles magnétiques de meme signe qui a été mentionnée ci-dessus est accompagnée de l'apparition de pôles magnétiques de signes opposés d'une part sur l'épanouissement 8 et les extrémités 33, 34 des pièces 24, 25, d'autre part sur l'épanouissement 9 et les prolongements 20, 22 ; il en résulte un développement de forces d'attractions qui va concourir au déplacement vers la droite de l'armature si celle-ci est mobile.

Le mouvement de l'armature vers la droite se prolonge jusqu'au moment où l'épanouissement 9 va venir s'appuyer en position de travail T, visible à la figure 6b, contre une collerette 35 du palier 14.

Pour cette position T, un entrefer dl matérialisé par l'épaisseur de la collerette 35 et un entrefer d2 va être placé dans le trajet du flux fT qui est alors établi : cette position de travail T qui peut être stable en l'absence de courant comme la précédente et pour la même raison, peut également être instable lorsque le courant disparaît si des forces F de grandeur suffisante et de sens convenable sont exercées sur l'armature.

Les entrefers d1 et d2 peuvent être égaux ou différents, ainsi qu'on le verra ultérieurement.

L'évolution des forces communiquées globalement à l'armature (c'est-à-dire la somme des forces d'attraction et de répulsion) est visible en particulier aux diagrammes illustrés à la figure 7 où la-courbe I représente l'évolution des forces subies par l'armature lorsque celle-ci est mécaniquement déplacée sans excitation de la bobine t les courbes II et III représentent les forces annexes qui sont appliquées sur l'armature lorsque la bobine est parcourue par son courant nominal, respectivement par le- courant minimum prévisible en cas d'échauffement et de baisse de tension.
La portion de courbe III' montre comment évoluerait la courbe III si la réluctance globale des entrefers e et E, pour une position donnée, était égale à celle des entrefers dl et d2 pour une position axialement symétrique de la précédente par rapport à une position centrale 0 ; on voit que la courbe III présente par rapport au point moyen 0' une dissymétrie plus prononcée que celle de la portion III'.

La courbe IV représente les forces nettes d'attraction qui présentent une allure non rectiligne dont la valeur terminale en position T est environ une fois et demi celle développée en position R.

Les courbes IV et V montrent l'évolution des efforts résistants pouvant être appliqués à armature par un ressort à double pente depuis une position sensiblement centrale jusqu'à la position de travail T.

Enfin, la position de la droite verticale repérée R' montre l'effet produit par un déplacement mécanique de position de l'armature effectué pour opérer le réglage de la position de repos ; les moyens de mise en oeuvre de ce réglage seront précisés ultérieurement.

Dans chacune des deux positions R ou T, il est clair que la présence systématique d'entrefers concourt à l'inexistence des effets de rémanence qui seraient à craindre avec des fermetures de flux s'opérant par contact direct des épanouissements 8, 9 contre les pièces 16 respectivement 24, 25.

Les forces F de sens correspondant peuvent résulter de la présence de ressorts de rappel tels que 36 et de ressorts de pression de contacts tels que 37 Si l'armature est mécaniquement reliée à un ou plusieurs contacts mobiles 38 coopérant avec des contacts fixes 40 d'interrupteur tels que 39, comme le cas se présente lorsque l'électro-aimant est utilisé dans un relais ou un contacteur, voir figure 9 ; on sait que l'utilisation de telles forces n'est pas souhaitable.

Dans un mode de réalisation intéressant, le ressort de rappel 36', voir figure 4, respectivement 36", voir figure 5, présentera une caractéristique non linéaire pour s'adapter au mieux à l'allure non linéaire des forces magnétiques qui s'exercent sur l'armature lorsque celle-ci se déplace de la position R vers la position T.

L'évolution des forces magnétiques exercées sur l'armature, qui est visible au diagramme de la figure 7, présente au voisinage de la position de travail T une allure parabolique, qui se raccorde progressivement à une portion rectiligne aboutissant à une position moyenne 0 où les forces exercées sur l'armature sont nulles.

On peut, par suite, donner à la caractéristique du ressort 36', respectivement 36" une allure polygonale -F'- ou -F"telle que représentée sur les figures 8a et 8b.

La caractéristique F' peut être obtenue par exemple grâce à la mise en oeuvre d'une lame élastique amagnétique 42, voir figure 4, qui est placée extérieurement à la pièce 16' et dont deux extrémités 43, 44 traversent des ouvertures ou dégagements 45, 46 de celle-ci, tandis qu'une région centrale 47 se trouve éloignée d'une certaine distance -F-, éventuellement réglable, d'une butée fixe, ou cale 48 s'appuyant sur le boitier 73.

L'épanouissement polaire 9 qui est séparé des extrémités 43, 44 par une distance -c- devra donc effectuer une course préalable -c-, ou aucun effort n'est rencontré avant que s'opère le début d'une réaction élastique de la lame 42, et que s'exerce une force F' progressivement croissante ; la pente des efforts élastiques sera ici sensiblement celle que présente la courbe I de la figure 7 au point c', voir aussi figure 8b ; l'effet du réglage de course c (ou de l'épaisseur f) est visible en pointillés à la même figure.

La caractéristique F" peut être obtenue par exemple grâce à la mise en oeuvre d'une lame élastique amagnétique 50, voir figure 5, qui est placée-extérieurement à la pièce 16", et dont deux extrémités 51, 52 traversent des ouvertures ou dégagements 45, 46 tandis qu'une région excentrée 53 de cette lame se trouve fixée (par exemple par une vis 54 sur la pièce lus") pour définir des longueurs élastiques déformables L1, L2, différentes.

Si des distances a et b séparent l'épanouissement 9 des extrémités 51 respectivement 52, l'apparition de forces résistantes F", présentant successivement deux pentes de croissance, permettra de s'adapter de façon encore plus précise à la croissance des forces magnétiques. Un réglage relatif des pentes peut être opéré par une translation transversale de la lame 50 qui est rendu possible grâce à la présence d'une ouverture oblongue 54i pour modifier le rapport L1/L2 = K ; les pentes des efforts élastiques successivement rencontrés et visibles à la figure 8a seront sensiblement égales aux pentes de deux tangentes à la courbe
I de la figure 7, passant par les points a' et b' ; l'effet du réglage est visible sur la courbe pointillée de la figure 8a pour deux valeurs

Un électro-aimant conforme à l'invention peut, dans le cadre d'une application à un contacteur, faire l'objet de réglages propres à assurer avec surjeté d'une part, son passage de l'état de repos R à l'état de travail T, avec une excitation minimale donnée de sa bobine, et d'autre part, un passage inverse sans à-coups lors de la désexcitation de la bobine en tenant compte d'une usure possible des contacts.

On sait, en effet, que l'usure des contacts apres un nombre important de manoeuvres, provoque une légère décompression des ressorts de pression de contacts entraînant une diminution des forces de rappel auxquelles se trouve soumise l'armature en position de travail ; les forces F totales ne peuvent naturellement pas échapper aux variations résultant d'une telle usure ; ces variations restent toutefois faibles grâce à la présence d'un ressort 36' ou 36" pour remplacer le ressort 36 dont la caractéristique élastique G est visible à la figure 8a.

Pour que le premier réglage puisse etre conduit convenablement, il est prévu de donner par construction à l'armature une course CM légèrement supérieure à celle C qui est
p prévue pour l'actionnement des contacts des interrupeurs, voir la figure 7.

La bobine étant alimentée avec le courant minimal prescrit par les normes, il faut alors donner artificiellement à l'armature une nouvelle position de repos Rl (à partir de la position R pour laquelle l'épanouissement 8 s'appuierait sur la collerette 33 si celle-ci était présente) en déplaçant par exemple une butée mécanique réglable 60, installée dans le boitier 67 et sur laquelle s'appuie au repos le portecontact 61 ou une pièce qui en serait solidaire, jusqu'à la nouvelle position R' pour laquelle s'opère le changement d'état, voir figure 9.

Il est clair que, dans ce type de réglage, on pourrait également faire déplacer en sens inverse l'ensemble de la structure magnétique permanente 15 par rapport au boitier 67 du contacteur, à l'aide d'une butée réglable 60' agissant contre l'effet de rappel d'un ressort 70.

Une autre méthode, voir figure 5, consiste à placer entre une surface fixe 62 du boitier 63 et le porte-contact mobile 64 lié à l'armature 65 une cale amovible 66 ayant une épaisseur appropriée pour définir la position effective de repos R'.

La faculté de réglage mécanique des forces de rappel en position de travail à l'aide du ressort 36' ou 36" mentionné ci-dessus, a été préférée à celle d'un réglage magnétique qui nécessiterait de modifier en position de travail soit la taille de l'entrefer -dl-, soit la surface des pièces qui le limitent, soit encore le flux utile de l'aimant.

En effet, le premier de ces modes de reglage diminuerait la course utile de façon trop importante, tandis que le second se heurterait à une mise en oeuvre peu économique, et que le troisième mode de réglage modifierait la valeur des ampèretours nécessaires à l'appel de l'armature ou nécessiterait la mise en place d'aimants permanents développant un flux plus ou moins intense. Naturellement une modification à distance des propriétés magnétiques des aimants peut toujours être mise en oeuvre si la disposition des deux structures se prête bien à ce procédé.

I1 est également possible de disposer entre la pièce 16 et l'une des pièces 24, 25 (ou les deux) soit des moyens de réglage de réluctance soit des aimants permanents convenablement orientés pour diminuer 9T.

La forme de l'évolution de la force d'attraction que subit l'armature au voisinage de la position de travail T peut ici encore résulter soit de l'égalité des entrefers dl et d2, soit au contraire de leurs valeurs relatives.

Un appareil contacteur 100 qui met en oeuvre un électroaimant polarisé conforme à l'invention dérlvé de celui de la figure 5', et qui est visible à la figure 10, comprend une enveloppe 101 formé par l'association de deux demiXboitiers 101a et 101b sensiblement symétriques par rapport à un plan de joint P.

Chacun de ces demi-boitiers présente dans une région inférieure externe des moyens d'accrochage 102a, 102b, 102c permettant sa fixation sur un profilé normalisé, et une base d'appui 103a, 103b permettant sa fixation sur une platine à l'aide de trous de fixation 104.

Des régions externes supérieures 105a, 105b des demiboitiers présentent des cloisons d'isolement telles que 106a 106b entre lesquelles s'engagent des supports de contac.ts fixes tels que 107b, ainsi que des vis de borne à étriers telles que 108b qui traversent ces supports et coopèrent avec des écrous tels que 109b placés derrière eux.

Des régions internes supérieures de ces demi-boitiers présentent des cloisons telles que 110b qui prolongent les précédentes pour séparer des contacts fixes lîlb voisins qui pénètrent entr'elles par des fentes 185b.

Un porte-contact mobile 112 qui se déplace le long d'un axe
XX' passant le plan P perpendiculairement à la base 103, comporte une multiplicité de fenêtres isolées 113, 114, 115, 116 à l'intérieur desquelles sont disposés des ponts de contacts tels que 117 et leurs ressorts de pression tels que 118. Ces ponts de contact ont des pastilles de contact 119 qui coopèrent avec les contacts fixes lllb.

Le porte-contact présente, dans l'axe XX', un prolongement cylindrique 120 dirigé vers la base et ayant un alésage 121, et du côté opposé, un téton 122 pouvant recevoir une rondelle de réglage 123 ayant une épaisseur choisie pour déterminer la position de repos R'. Cette rondelle est pincée en position de repos entre la surface plane supérieure 124 du porte-contact 112 et une surface d'appui 125 du demiboitier 101 qui peut être traversée par le téton 122 grâce à l'ouverture 186.

Le porte-contact présente également sur sa surface inférieure 126 une traverse 127 dont une extrémité porte un ou deux tétons d'accouplement tels que 128a, 128b qui sont aptes à traverser des ouvertures oblongues telles que 129 de demiboitier 101a, pour communiquer des mouvements à des appareils auxiliaires placés à l'extérieur du boitier.

Des plaquettes telles que 130 qui sont engagées sur ces tétons glissent contre la face interne des parois 131 du boitier pour recouvrir les ouvertures 129 et assurer l'étanchéité.

Les fenêtres 113...116 sont séparées par des rainures telles que 133 dans lesquelles s'engagent les cloisons 110 pour compléter l'isolement d'interrupteurs voisins utilisant chacun des organes 107, 117.

L'électro-aimant 135 conforme à l'invention, comporte une carcasse de bobine 136 ayant des joues 137, 138 munies d'ergots de centrage 139, 140, un alésage 141 et deux colonnes longitudinales telles que 142 pour guider les fils de sortie 143, 144 de l'enroulement 145 vers la partie supérieure du boitier , ces fils comportent à leurs extrémités des pièces de borne à vis 146a, l46b, qui viendront se placer dans deux logements des demi-boitiers tels que l47a.

Le noyau cylindrique 148 qui traverse l'alésage 141 est associe par serrage à son extrémité inférieure 149 avec un trou 191d' une première palette l50 et à son extrémité supérieure 151 avec un trou 192d' une seconde palette 152 ; cette extrémité 151 vient également s'associer par serrage dans l'alésage 121 du porte-contact.Les pièces 148, 150, 152 constituent la structure magnétisable mobile 153
La structure magnétique permanente fixe 154 comprend : - une pièce métallique magnétisable 155 repliée en forme de
cadre rectangulaire, qui comporte un palier annulaire 156
d'axe XX' et une encoche ouverte 157 perpendiculairement
au plan P, - deux pièces métalliques 158, 159 plates et parallèles
magnétisables, - et deux aimants permanents 188, 189 qui relient magnéati
quement et mécaniquement les pièces 158,- 159, 155.

Une pièce en matière plastique 160 ayant un alésage de palier 161 et deux rainures opposées 162, 163 qui s'engagent dans l'encoche 157 est associée à la pièce 155 pour que l'alésage 161 se présente dans l'axe XX'.

Lorsque la structure magnétisable ou l'armature mobile 153 est montée dans la structure magnétique 154, l'extrémité inférieure 149 coulisse dans l'alésage 161 tandis que le prolongement 120 en matière plastique coulisse dans le palier 156.

La pièce 155 présente une face inférieure 164 ayant un trou fileté 165 pour recevoir la vis 166 qui maintient le ressort à flexibilité variable 167 dont les extrémités 168, 169 coopèrent avec la palette 150 ; cette pièce 155 comporte également des encoches de centrage axial telles que 170a, l70b qui viennent s'engager dans des ergots de centrage du demi-boitier 101b tels que 171 t les parois 172, 173 du demi-boitier servent à placer latéralement la pièce 155, tandis que la paroi 174 présente des ouvertures telles que 175 pour recevoir les ergots 139, 140 et orienter la carcasse de bobine 136.

L'étanchéité de l'électro-aimant est assurée par des cloisons transversales des demi-boitiers 101a, 101b telles que 178, 179 ; ces cloisons laissent des passages 180, 181 pour la circulation du prolongement 120 et l'introduction des colonnes telles que 142.

Le maintien de l'électro-aimant 135 est completé par la mise en place du demi-boitier 101a qui s'accroche sur l'autre demi-boitier à l'aide de crochets et d'ouvertures tels que 176 et 177.

Lorsque les demi-boitiers 101a, lOlb sont assemblés, un capot de protection 182 est accroché sur leurs parties supérieures pour compléter l'isolement des vis de borne de bobine 183 et des vis de borne d'interrupteur 108, et pour maintenir celles-ci t une ouverture 190 traversée par le téton 122 du capot permet un actionnement manuel externe du porte-contact 124.

Le montage de l'électro-aimant est rendu possible grâce au fait que d'une part la distance -D- est supérieure aux diagonales -d- (éventuellement pourvues de chanfreins 196, 197, 198, 199, et que la distance -m- de palettes rectangulaires est inférieure à la distance -n-.

Le choix de ces rapports de dimensions associé à un diamètre approprié de l'alésage 156 permet en effet une mise en place de l'armature 153 et de la bobine 136 par un déplacement rectiligne de ces dernières suivi par une rotation de l'armature.

Enfin les enseignements de l'art antérieur permettent, si l'encombrement de l'électro-aimant n'entre pas en ligne de compte, de donner aux extrémités des pièces 24, 25 des surfaces polaires plus importantes en munissant celles-ci de prolongements coudés dans le sens transversal.

Claims (13)

Revendications de brevet.

1. Electro-aimant polarisé comprenant - d'une part, une première structure magnétisable constituée

par un noyau placé longitudinalement dans l'axe de symé

trie d'une bobine apte à recevoir du courant continu et

par deux épanouissements polaires solidaires du noyau qui

s'étendent transversalement hors de la bobine ;; - d'autre part, une seconde structure magnétique permanente

constituée par une deuxième pièce magnétisable longitudi

nale qui possède deux prolongements transversaux dirigés

vers l'axe et qui est parallèle à une troisième pièce

magnétisable plus proche de l'axe et à laquelle elle est

reliée par un aimant permanent d'axe magnétique transver

sal, - des extrémités opposées de cette troisième pièce et des

régions de ces prolongements qui en sont voisines étant

séparées par deux entrefers placés sensiblement le long

d'une direction longitudinale de façon telle que des for

ces d'attraction, respectivement de répulsion de même sens

longitudinal, soient développées entre chacun des épa

nouissements respectivement placés dans chacun des entre

fers et la seconde structure, caractérisé en ce que tant en position de repos (R) qu'en position de travail (T) d'une première structure magnétisable (2) mobile et symétrique par rapport à l'axe de la bobine, les épanouissements (8, 9) ne viennent jamais en contact avec la seconde structure magnétique permanente symétrique (15), et qu'en position de repos la distance (E) séparant un premier épanouissement (9) des troisièmes pièces (24, 25) est supérieure à la distance (-e-) séparant le second épanouissement (8) de la deuxième pièce (16) de la seconde structure.

2. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce gu'en position de travail (T) le premier épanouissement (9) s'appuie sur une pièce (35) amagnétique qui est placée entre lui et la deuxième pièce magnétisable (16).

3. Electro-aimant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'en position de repos (P'), la distance séparant la deuxième pièce (16) et le second épanouissement (8) est définie par la position relative des deux structures qui est donnée par une butée reglable (60, 60E, 66').

4. Electro-aimant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la deuxième pièce magnétisable (16) est constituée par un cadre métallique replié présentant deux alésages opposés (71, 72) aptes à maintenir chacun un palier de guidage (13, 14) pour les mouvements de la structure magnétisable (2), l'un au moins de ces paliers (14) présentant une collerette (35) dont l'épaisseur correspond à celle d'un entrefer de travail.

5. Electro-aimant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un ressort à pente variable (36') respectivement (36") exerce une force (F', F") sur la première pièce magnétisable (2) en position de travail (T).

6. Electro-aimant selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort à pente variable (36') présente une caractéristique comprenant une portion de pente nulle, donnée par une course libre (-c-) et une portion croissante donnée par une lame élastique (42) placée entre le boitier (73) et la structure magnétique permanente (15) du côté concerné par la position de travail du premiér épanouissement (9).

7. Electro-aimant selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort à pente variable (36") présente une caractéristique comprenant une portion de pente nulle donnée par une course libre < -a-) et deux portions successives (V, VI), données par une même lame élastique (50) fixée extérieurement sur la structure magnétique permanente (16') du côté concerné par la position de travail du premier épanouissement (9).

8. Electro-aimant selon la revendication 7, caractérisé en ce que la lame élastique (50) possède deux bras flexibles de longueurs différentes (75, 76) et deux extrémités (51, 52) dirigées vers le premier épanouissement (9), un point de fixation commun (54, 54') permettant de modifier le rapport (K) de ces longueurs dans un sens transversal à l'axe (XX') de la structure magnétisable (2).

9. Electro-aimlant selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la butée réglable est constituée par une pièce (60, 60') mobile par rapport à un boitier (67).

10. Electro-aimant selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la butée réglable est constituée par une cale d'épaisseur (66) placée entreun boitier (63) et la structure magnétisable (65).

11. Electro-aimant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des épanouissements polaires ou palettes (150, 152) de forme rectangulaire présentent un côté de largeur < -m-) inférieure à la distance minimale interne (-n-) de la structure magnétique permanente (154) et une diagonale (-d-) inférieure à la distance maximale interne (-D-) de cette structure.

12. Electro-aimant selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel l'armature (153, 2) est liée à un portecontact mobile (112), caractérisé en ce que ce porte-contact possède un prolongement cylindrique (120) respectivemnt (13') qui est emmanché sur une extrémité tel51) respectivement (11) de l'armature, et qui coulisse dans un alésage (156) respectivement (13") de la pièce externe (155) respectivement (16) de la structure magnétique permanente.

13. Electro-aimant selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'une extrémité (12) respectivement (149) du noyau (3) respectivement (148) de la structure magnétisable (2) respectivement armature (153) coulisse dans un palier (14') respectivement (160) qui est engagé transversalement dans une rainure ouverte (72, 73) respectivement (157) de la pièce externe (16) respectivement (155) de la structure magnétique permanente (15) respectivement (154).