FR2588543A1

FR2588543A1 - Dispositif magnetique de retenue, notamment pour levage de pieces metalliques

Info

Publication number: FR2588543A1
Application number: FR8611756A
Authority: FR
Inventors: Louis J Finkle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1987-04-17
Also published as: AU585054B2; GB2181897A; CN86107190A; GB2181897B; DE3628544A1; GB8619548D0; US4652845A; AU6169286A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES DISPOSITIFS MAGNETIQUES DE RETENUE. ELLE SE RAPPORTE A UN DISPOSITIF COMPORTANT UN CORPS 12 QUI DELIMITE, A DEUX EXTREMITES, DEUX FENTES DANS LESQUELLES SE LOGENT DES EMPILEMENTS D'ORGANES ALLONGES 32 FORMANT DES PIECES POLAIRES 26. CHAQUE ORGANE ALLONGE PEUT COULISSSER SUIVANT SA LONGUEUR, SUR UNE DISTANCE PERMISE PAR LE CONTACT D'UN ERGOT 33 AUX DEUX EXTREMITES 30, 31 D'UNE FENTE. UN DISPOSITIF DE COMPRESSION 34 SERRE LES ORGANES ALLONGES LES UNS CONTRE LES AUTRES LORSQU'ILS ONT ETE REGLES EN FONCTION DE LA CONFIGURATION DE LA PIECE 11 SUR LAQUELLE DOIT ETRE FIXE LE DISPOSITIF. APPLICATION AUX DISPOSITIFS MAGNETIQUES DE RETENUE ET DE LEVAGE.

Description

La présente invention concerne un dispositif de retenue qui peut être fixé

magnétiquement de manière temporaire à une surface aimantable, et en particulier un dispositif de retenue qui peut être fixé avec toutes les orientations voulues à une surface irrégulière et disposé

avec divers alignements par rapport à cette surface.

On connaît déjà des dispositifs magnétiques de

retenue temporaire, par exemple d'après le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 2 280 437 dans lequel un ensemble rotatif comprenant des aimants permanents provoque l'aimantation sélective ou non d'une paire de plaques jouant le rôle de pièces polaires, afin que le dispositif soit fixé ou séparé

sélectivement d'une surface aimantable. Ce dispositif pré-

sente l'inconvénient de ne pouvoir être fixé qu'à une sur-

face plate ou prismatique.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 1 171 818 décrit une tentative intéressante d'adaptation à une surface complexe, des plaques formant des pièces polaires

ayant des longueurs différentes et convenables étant enro-

bées dans une structure de manière qu'elles soient en appui contre des pôles électromagnétiques à une première extrémité et contre une pièce de forme irrégulière à l'autre extrémité. Cependant, cette construction est

un dispositif ne convenant qu'à une seule configuration.

Il s'agit d'une construction spécialisée qui ne peut

pas être adaptée à diverses configurations successives.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 968 986 décrit un autre dispositif magnétique de retenue. Ce dispositif a une série d'électroaimants adjacents ayant chacun deux pôles fixés rigidement l'un à l'autre. Dans cet arrangement, il est possible qu'une seule pièce polaire soit au contact de la pièce à un moment donné. Si la pièce n'est pas plate ou prismatique, le circuit magnétique est discontinu à l'endroit o une pièce polaire est distante de la pièce car l'autre pièce polaire a été la première au contact de la pièce. Le dispositif a donc un rendement réduit. L'invention concerne un dispositif magnétique simple et élégant de retenue qui peut s'adapter à des surfaces complexes, tout en réalisant un circuit magnétique fermé au niveau des deux pièces polaires, le dispositif pouvant être aligné avec des orientations diverses par

rapport à une surface quelconque.

Un dispositif magnétique de retenue selon l'inven-

tion comporte deux pièces polaires destinées à être au contact de la pièce à laquelle le dispositif doit être fixé. Des dispositifs comprenant des aimants sont placés

entre les pièces polaires.

Chaque pièce polaire comporte plusieurs organes aimantables adjacents alignés qui peuvent coulisser les uns par rapport aux autres afin que leurs extrémités puissent toute venir au contact de la pièce, aussi complexe que puisse être la configuration de sa surface. Un dispositif

de compression maintient temporairement les organes aiman-

tables dans la position de réglage.

Un dispositif à aimants est placé entre les pièces polaires afin qu'elles soient aimantées Selon une

caractéristique préférée mais seulement éventuelle de l'in-

vention, le dispositif à aimants comporte un aimant perma-

nent rotatif. Lorsque l'aimant est tourné de manière que ses pôles ne soient pas en face des pièces polaires, ces dernières ne sont pas aimantées et le dispositif

de retenue peut facilement être séparé de la surface (ex-

traction). Lorsque l'aimant est tourné de manière qu'il soit aligné sur les pièces polaires, ces dernières sont

aimantées et sont fixées magnétiquement à la pièce. Le dis-

positif peut encore être retiré dans cette position, par simple dépassement de la force appliquée magnétiquement, mais il est plus commode que la force soit supprimée

par rotation de l'aimant.

Dans un mode de réalisation moins commode, l'aimant

est toujours en position et est aligné sur les pièces po-

laires. La séparation du dispositif et de la pièce est simplement réalisée par arrachement. Les possibilités de réglage des pièces polaires par coulissement ne sont pas

affectées par la présence ou l'absence de l'effet de l'ai-

mant.

Les pièces polaires peuvent avoir diverses configu-

rations, notamment courbes, et plusieurs dispositif de support peuvent être raccordés dans des applications plus compliquées.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale d'un mode de réalisation de l'invention;

la figure 2 est une élévation de gauche du dispo-

sitif de la figure 1; la figure 3 est une perspective d'un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une coupe suivant la ligne 44 de la figure 3; la figure 5 est une coupe partielle du dispositif de compression de la figure 3; la figure 6 est une coupe d'un autre dispositif de retenue d'organes allongés dans les pièces polaires; la figure 7 est une perspective représentant un autre type d'organe allongé utile dans les pièces polaires;

la figure 8 est une coupe représentant l'utilisa-

tion de plusieurs pièces polaires; la figure 9 est une coupe schématique illustrant l'utilisation de plusieurs empilements d'organes allongés dans des pièces polaires individuelles; la figure 10 est une vue schématique en plan d'une

autre configuration de pièces polaire; et -

la figure 11 est un schéma illustrant l'utilisa-

tion de plusieurs dispositifs de retenue.

L'invention a essentiellement pour objet de permettre la fixation d'un dispositif magnétique 10 de

retenue selon l'invention a une surface aimantable 11 (ap-

pelée "pièce"). Par raison de commodité, la surface 11 est représentée sous forme courbe et complexe. Elle peut au contraire être plane, prismatique ou même sphérique. Le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 1

et 2 comporte un corps 12 ayant deux tronçons 13, 14 d'arma-

ture. Ces tronçons 13 et 14 sont formés d'un matériau aimantable et sont séparés par deux tronçons non magnétiques , 16. Les tronçons 13 à 16 sont disposés axialement de

gauche à droite sur la figure 1.

Une pièce polaire rotative 20 est montée dans un passage 21 formé dans le corps. Elle comporte un aimant permanent ayant un pôle Nord et un pôle Sud. Une poignée 22 est destinée à faire tourner la pièce polaire. Il s'agit d'une construction bien connue représentée dans le

brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 2 280 437.

Le corps retient aussi deux pièces polaires 25, 26 montées à l'intérieur du corps, une de chaque côté des tronçons d'armature et formant un trajet magnétique continu avec eux. Les deux pièces polaires sont identiques

si bien qu'on ne décrit en détail que la pièce polaire 26.

Elle se loge dans une fente 27 formée dans le dispositif, la fente étant formée en partie par une plaque coulissante 28. Cette plaque a une fenêtre 29 ayant un

bord supérieur 30 et un bord inférieur 31.

La pièce polaire 26 comporte plusieurs organes

allongés aimantables (parfois appelés "lames"). Leur sec-

tion est arbitraire. Il est commode de les réaliser sous forme de lames plates comme représenté. Toute section uniforme convient pour ces organes car ceux-ci doivent simplement coulisser les uns par rapport aux autres. Les tronçons prismatiques sont préférables car ils donnent la section totale maximale pour le métal, étant donné une section totale déterminée. Les sections circulaires ne donnent pas une telle section maximale étant donné que des cavités sont délimitées entre elles. Les organes 32 sont formés d'un matériau aimantable et comportent chacun un ergot 38 dépassant latéralement dans la fenêtre, entre les bords de celle-ci. Ces ergots et les bords de la fenêtre forment un dispositif complémentaire de retenue

empêchant la sortie des lames du corps.

Les lames forment ensemble un empilement destiné à être retenu en position réglée par un dispositif 34 de compression. Dans le cas considéré, le dispositif de compression est une vis 35 ayant une tête moletée 36 qui peut être tournée afin qu'elle comprime les lames les unes contre les autres et les maintienne en position réglée le cas échéant, les lames pouvant être libérées afin qu'elles puissent coulisser librement et s'adapter ainsi à une surface à laquelle le dispositif doit être associé. L'expression "pile" n'est pas limitée à un groupe ordonné de lames plates ou prismatiques comme représenté sur la figure 1. Toute section uniforme est acceptable, puisque les organes peuvent seulement coulisser les uns

par rapport aux autres.

Les organes 32 sont formés d'un matériau aimantable et chacun a un ergot latéral 33 qui en dépasse dans la fenêtre délimitée entre les bords de cette fenêtre. Ces ergots et les bords de la fenêtre empêchent la sortie

des lames du corps.

Un arbre 40 auquel des outils ou d'autres dispo-

sitifs peuvent être fixés est monté sur le corps et en dépasse. Lorsque les pôles Nord et Sud sont alignés sur les tronçons non magnétiques (les tronçons non magnétiques étant formés d'un métal tel que l'aluminium) aucun trajet magnétique fermé n'est formé entre les pièces polaires et le dispositif n'est pas attiré vers la surface. Lorsqu'ils

sont alignés, le trajet magnétique est fermé et une attrac-

tion est créée.

Les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisa-

tion différent, qui est très utile. Il comporte un corps

d'un matériau non magnétique tel que l'aluminium.

Des fenêtres latérales 51, 52 sont formées sur des côtés opposés du bord et pénètrent dans des fentes respectives 53 et 54. Les deux côtés sont identiques si bien que seule

la fenêtre 52 et la fente 54 sont décrites en détail.

Un bord supérieur 55 et un bord inférieur 56 sont

parallèles l'un à l'autre.

Des groupes 60, 61 d'éléments aimantables allongés 62, 63 sont placés dans des fentes respectives. Ils ont une longueur telle qu'ils dépassent sous le corps mime dans leur position la plus haute. Comme représenté sur la figure 1, ces éléments sont des lames plates ayant chacune un ergot 64 qui limite le coulissement de l'élément par contact avec les bords. Des parois 65, 66 d'extrémités limitent la fente et assurent la retenue de la pile en place. Un dispositif 70 de compression comporte une came 71 qui est articulée entre des plaques 72, 73 qui dépassent du corps. Un axe 74 formant charnière supporte la came. Celle-ci a une partie en saillie 75 (figure 5) d'un côté d'une poignée 76, et une partie en creux 77 qui en est espacée angulairement. La rotation de la came à partir de la position indiquée sur la figure 5 provoque l'application d'une force de compression. Cette compression est transmise à son tour à une plaque flottante 77 de compression qui est en appui contre des axes 78, 79. Les axes traversent le corps et sont en appui contre les extrémités de chaque pièce polaire. Lorsque la came est tournée afin que la partie en saillie vienne contre la plaque, une force de compression est appliquée à la pile

et maintient les éléments dans leur position réglée.

Lorsque la poignée est tournée de manière que la cavité soit tournée vers la plaque, la force de compression est supprimée. Les dimensions du dispositif sont telles que les éléments peuvent alors coulisser les uns par

rapport aux autres et par rapport à la base.

Un aimant permanent 80 est placé dans la base et est contigu aux deux pièces polaires. Il est disposé sur toute la longueur des pièces polaires et, dans ce mode de réalisation, il n'est pas rotatif ou mobile d'une

autre manière. Les pièces polaires sont toujours aimantées.

Cependant, le dispositif peut encore être séparé de la pièce par simple dépassement de la force magnétique aux extrémités

des pièces polaires, par arrachement du dispositif.

La base peut avantageusement comporter un dispo-

sitif de fixation d'autres pièces telles que des montants ou analogues. Les figures 3 et 4 représentent une douille taraudée 81 à cet effet. Un plot peut y être fixé. Il s'agit d'un exemple de divers arrangements utiles à cet effet. La figure 6 représente un autre mode de réalisation d'éléments allongés 85 utilisés comme parties d'une pièce polaire. Il a une partie centrale rectiligne 86 et deux extrémités 87, 88. Ces extrémités à flasque peuvent être

réalisées par simple pliage comme représenté. Cette opéra-

tion permet la suppression des fenêtres latérales et des ergots formés dans la partie médiane. En outre, cette

configuration est particulièrement commode lors de l'utili-

sation d'éléments circulaires ou non prismatiques.

La figure 7 représente un groupe 90 d'éléments individuels 91 associés dans un empilement. Ils peuvent être placés dans les fentes décrites précédemment et peuvent avoir des ergots dans leur partie médiane, ou ils peuvent être repliés à leurs extrémités comme représenté sur la figure 6. La section représentée est circulaire, bien que tout autre élément de configuration allongée puisse être utilisé à la place. Cette figure indique qu'il n'est pas nécessaire que la pile soit ordonnée comme représenté sur la figure 1 mais peut être constituée par un groupe associé par regroupement aléatoire dans la mesure o la force de compression les repousse les uns contre les autres et empêche leur coulissement relatif après compression. Dans un tel groupe, plusieurs éléments

sont disposés d'un côté à l'autre de la fente.

La figure 8 est une représentation semi-schématique d'un mode de réalisation de plus grande surface, comprenant plus de deux pièces polaires. Par raison de commodité, le

corps et le dispositif de compression ne sont pas repré-

sentés. Deux aimants permanents 100, 101 dont les pôles sont opposés comme représenté, sont placés entre des pièces

polaires 102, 103 et 104. Chaque pièce polaire est consti-

tuée d'un empilement compressible d'éléments allongés. Les pièces polaires 102 et 104 ont une polarité opposée à celle de la pièce polaire 103. L'arrangement comporte trois

pièces polaires au lieu de deux. Le cas échéant, l'arran-

gement peut être complété par des pièces polaires supplé-

mentaires. La figure 9 est un perfectionnement du dispositif de la figure 7. Comme représenté, les pièces polaires 110, 111 sont placées de part et d'autre d'un aimant permanent

112. Chaque pièce polaire comporte trois empilements ordon-

nés (chacun du type représenté sur la figure 1), portant les références 113, 114, 115, placés côte à côte en contact mutuel. Ainsi, chacune des pièces polaires peut mieux prendre une configuration correspondant à une surface complexe. La figure 10 indique que les pièces polaires ne sont pas obligatoirement des empilements rectilignes. Ces

empilements peuvent être courbes, par exemple circulaires.

La figure 10 est une vue en plan dans laquelle les pièces polaires 120, 121 sont presque en demi-cercle. Des entrefers 122, 123 sont disposés axialement afin qu'elles soient séparées. Un aimant permanent 124 est placé enre elles. Le cas échéant, il peut être rotatif afin qu'il donne l'effet magnétique commuté décrit en référence au dispositif de la figure 1. En fait, la caractéristique rotative de la figure 1 peut être associée à tous les modes de

réalisation de l'invention.

Les pièces polaires peuvent être montées autour d'un tube central non magnétique 125 (fendu afin qu'il

permette le contact de l'aimant avec les pièces polaires).

Un dispositif 126 de compression, analogue à une pince à bande de serrage de tuyauterie souple, entoure les pièces polaires qui, lorsqu'elles sont serrées, comprimentles éléments étroitement contre le tube 125 et empêchentleur coulissement relatif. Après desserrage, les éléments peuvent coulisser les uns par rapport aux autres et par rapport au corps. Les pièces polaires peuvent être des fils métalliques ou des tiges disposés longitudinalement,

le cas échéant.

La figure 11 représente schématiquement une exten- sion de l'application du dispositif particulièrement utile lors du levage d'un corps. Bien que le but principal soit la réalisation d'un dispositif de retenue permettant le montage d'un outil tel qu'un trusquin ou un appareil de mesure d'épaisseur, dans sa plage de capacité de retenue, le dispositif peut aussi être utilisé comme dispositif de levage. Sur la figure 11, un châssis 130 qui est lui-même supporté par un câble 131 de levage, porte quatre câbles

132, 133, 134 et 135 raccordés chacun à un dispositif res-

pectif 136, 137, 138, 139 selon un mode de réalisation

de l'invention. La capacité de levage d'un mode de réalisa-

tion quelconque peut ainsi être multipliée par raccordement

d'un grand nombre de dispositifs.

Il faut noter en outre qu'un électro-aimant peut remplacer un aimant permanent dans tous les modes de réalisation précédents, et le terme "aimant" désigne tous

ces modes de réalisation.

Lors de l'utilisation, le dispositif de compression de la pile est desserré et le dispositif est placé avec son corps à l'emplacement voulu et dans l'alignement voulu. Le dispositif de compression est alors serré de manière qu'il comprime la pile et la maintienne dans l'alignement déterminé. Lorsque l'aimant permanent est fixe, le dispositif est alors "monté". Lorsque l'aimant est rotatif ou dans le cas d'un électro-aimant, le rotor est tourné ou le courant est appliqué, et le dispositif est ainsi "monté". Lorsque le dispositif doit être séparé

de la surface, la force magnétique est supprimée mécani-

quement ou l'aimantation est supprimée par rotation du

rotor et arrêt de la circulation du courant, le cas échéant.

Il faut noter que non seulement le dispositif peut être fixé à des surfaces complexes, le corps ayant une orientation verticale, mais aussi, lorsque la surface est continue ou complexe, dans les limites du dispositif,

le corps peut être déplacé afin qu'il prenne toute orienta-

tion voulue par rapport au plan horizontal ou vertical et il présente donc des caractéristiques universelles de réglage. Le dispositif a une construction très élégante lorsqu'il est utilisé comme dispositif de retenue ou

de levage. Par exemple, au cours d'opération d'inspec-

tion, il peut supporter des trusquins ou des appareils de mesure d'épaisseur ou de dimension. Il peut être facilement adapté à des surfaces planes ou non, le corps et l'arbre

de maintien, le cas échéant, étant maintenus avec l'orienta-

tion voulue par rapport à un axe quelconque. Dans les applications de levage, le dispositif réalise de façon optimale des circuits magnétiques fermés passant dans la pièce.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif magnétique de retenue destiné à être monté sur une surface aimantable, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps (12), un aimant (20) ayant deux pôles et monté sur le corps, une première pièce polaire (25) et une seconde pièce polaire (26) montées sur le corps près de l'aimant, formant chacune un prolongement du pôle respectif, chaque pièce polaire ayant un groupe d'organes aimantables allongés (32) placés cSte à côte, tous les organes aimantables étant sensiblement parallèles les uns aux autres et dépassant du corps, les organes aimantables pouvant coulisser les uns par rapport aux autres et par rapport au corps sauf lorsque le groupe d'organes est comprimé afin qu'il ne puisse pas coulisser, si bien que les organes aimantables peuvent être déplacés individuellement afin qu'ils dépassent

du corps à une distance réglable en l'absence de compres-

sion, et un dispositif (34) de compression destiné à comprimer le groupe afin que les organes aimantables allongés soient maintenus en position réglée jusqu'à

suppression de la force de compression.

2. Dispositif magnétique de retenue destiné à être monté sur une surface aimantable, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps (12) ayant un premier et un second

tronçon (13, 14) d'armature, un premier et un second tron-

çon non magnétiques reliant et séparant les tronçons d'armature, un passage de rotor étant formé dans le corps

et étant limité par les tronçons d'armature et non magné-

tiques placés en alternance, les tronçons d'armature étant placés de part et d'autre du passage, un rotor (20) logé dans le passage afin qu'il puisse tourner autour d'un axe de rotation disposé suivant

l'axe du passage et pouvant tourner, et des pôles magné-

tiques Nord et Sud disposés de manière que, dans une première position angulaire du rotor, ils soient alignés sur les tronçons magnétiques et, dans une autre position angulaire du rotor, ils soient alignés sur les tronçons d'armature, une première pièce polaire (25) et une seconde pièce polaire (26) montées sur le premier et le second tronçon d'armature respectivement, les pièces polaires

étant distantes mutuellement et comprenant plusieurs or-

ganes aimantables allongés (32) placés côte à côte et

dépassant du corps, les organes pouvant coulisser mutuel-

lement et par rapport au corps, si bien qu'ils sont mobile individuellement et peuvent dépasser du corps, à une distance qui peut être réglée, et un dispositif (34) de compression destiné à retenir temporairement et mécaniquement l'organe aimantable

allongé dans sa position de réglage.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé en ce que les organes aimantables allongés

(32) sont des plaques plates.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de compression (34) est constitué

par une vis.

5. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les organes aimantables allongés (32) et le corps (12) comportent des dispositifs complémentaires de retenue destinés à empêcher la sortie des organes du corps.

6. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'un dispositif de montage (81) est fixé au

corps (12) afin qu'il coopère avec un objet et le supporte.

7. Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le dispositif de montage est constitué

par un montant.

8. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'aimant est de type permanent.

9. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'aimant est un électro-aimant, et un

dispositif est destiné à alimenter l'électro-aimant.

10. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les organes aimantables allongés (32) ont une section non rectangulaire et sont en butée de manière que la largeur de la pièce polaire soit occupée par plus

d'un seul organe.

11. Dispositif selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que la section est circulaire.

12. Dispositif selon la revendication 5, caracté-

risé en ce que le dispositif de retenue comporte une saillie latérale (33) dépassant de l'organe aimantable allongé.

13. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les pièces polaires (25, 26) sont disposées

de manière rectiligne.

14. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les pièces polaires ne sont pas disposées

sous forme rectiligne.

15. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il comporte plus de deux pièces polaires (101-

103), et en ce que le dispositif à aimant (100, 101) est placé entre les pièces polaires adjacentes de chaque paire, la polarité des pièces polaires alternant de l'une

à la suivante.

16. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que chaque pièce polaire (110) a plusieurs empi-

lements ordonnés (113-115) de plaques plates, contiguës

les unes aux autres.

17. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif de compression est une came (70).

18. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'un chassis (130) supporte plusieurs disposi-

tifs de retenue (136-139) destinés à assurer un levage

simultané.