**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1 Dispositif d'aimantation de pièces plates présentant deux surfaces planes opposées et ayant une épaisseur trés faible par rapport à leurs dimensions dans le plan de ces surfaces, ce dispositif comportant deux parties de support en un matériau de haute perméabilité magnétique présentant des surfaces polaires essentiellement planes disposées parallèlement en regard l'une de l'autre, au moins une de ces parties de support étant déplaçable par rapport à l'autre, perpendiculairement aux surfaces polaires, et au moins une des parties de support étant couplée avec un ensemble de conducteurs électriques connectés pour être alimentés temporairement en courant d'aimantation et disposés de façon à engendrer un champ magnétique entre les surfaces polaires des deux parties de support,
de manière à permettre l'aimantation d'une pièce plate placée entre ces surfaces polaires rapprochées l'une de l'autre, caractérisé en ce qu'une feuille de séparation en un matériau non magnétique, électriquement isolant, d'une épaisseur sensiblement inférieure à celle de la pièce â aimanter, est disposée entre une surface polaire et une pièce à aimanter et est agencée de manière à pouvoir être déplacée sensiblement parallèlement aux surfaces polaires lorsque celles-ci, une fois l'aimantation achevée et le courant d'aimantation interrompu, sont écartées l'une de l'autre.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des feuilles de séparation ou des couches de feuilles de séparation d'épaisseurs différentes sont disposées de part et d'autre d'une pièce à aimanter.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les feuilles de séparation sont réalisées en un matériau flexible, mais pratiquement inextensible.
La présente invention concerne un dispositif d'aimantation de pièces plates selon le préambule de la revendication 1
Plus particulièrement, un tel dispositif sert par exemple à aimanter des parties de rotor en forme de disques minces pour moteurs électriques à rotor aimanté, tels que décrits par exemple dans le brevet CH N" 653493. De tels disques sont généralement réalisés en un matériau à très haute induction rémanente tel que le samariumcobalt, et sont, de par la nature du matériau et du fait de leur faible épaisseur, très fragiles.
Dans un dispositif d'aimantation de ce type, il s'avère généralement très difficile, d'une part, de séparer les deux parties de support une fois l'aimantation achevée et, d'autre part, d'enlever la pièce aimantée de l'une ou de l'autre des parties de support en matériau hautement perméable.
L'invention vise à fournir un dispositif d'aimantation muni d'un moyen simple et efficace pour permettre l'enlèvement des pièces aimantées et permettre ainsi l'aimantation en série à une cadence élevée et sans perte notable en pièces aimantées.
A cet effet, le dispositif d'aimantation selon l'invention présente les particularités indiquées dans la partie caractéristique de la revendication 1. Des formes d'exécution préférentielles de ce dispositif sont décrites dans les revendications 2 et 3.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description donnée ci-dessous d'un exemple de réalisation illustré dans le dessin annexé, dans lequel:
la figure 1 montre, en coupe axiale, un dispositif d'aimantation selon rinvention,
la figure 2 est une vue en coupe transversale, schématique le long de la ligne II-II de la figure 3 illustrant l'aimantation d'une zone du corps à aimanter, et
la figure 3 est un schéma de la disposition et de l'alimentation des conducteurs électriques du présent dispositif d'aimantation.
Selon la figure 1, le dispositif d'aimantation comporte deux parties de support annulaires 5, 51 en un matériau hautement perméable, tel qu'un alliage fer-cobalt, entre lesquelles est placé un disque à aimanter annulaire, plat, 1, de faible épaisseur par rapport à son diamètre et réalisé par exemple en samarium-cobalt. Les parties de support 5, 51 présentent en regard du disque 1 des surfaces polaires planes respectives et comportent chacune une série de fentes radiales telles que 3 dans lesquelles sont logées des portions de conducteurs électriques non représentées sur cette figure. Ces conducteurs sont agencés et connectés à des sources de courant électrique de la façon décrite ci-après en rapport avec les figures 2 et 3.
Plus particulièrement, le présent dispositif est destiné à l'aimantation d'un rotor de moteur pas a pas multipolaire qui se présente sous la forme d'un disque annulaire plat 1 visible en coupe dans la figure 2. Des portions de conducteurs allongées telles que 2 sont disposées parallèlement au disque dans la direction radiale de celui-ci de manière à produire dans le sens circonférentiel du disque une série de zones aimantées dans la direction transversale c'est-à-dire axiale du disque. Les portions de conducteurs sont ménagées dans les parties de support 5, 51 logées dans des fentes telles que les fentes 3 et 4 visibles à la figure 2.
La figure 3 montre la partie de support 5 en plan, les bords extérieurs et intérieurs de sa surface annulaire définissant la surface aimantée sur le disque du rotor. Ainsi que cela ressortira de la suite de la description, cette surface est constituée par une série de zones allongées orientées radialement, et présentant des polarités alternantes sur chaque face du disque.
La coupe selon la ligne II-II de la figure 3 est montrée à la figure 2. Chacune des fentes voisines 3, 4 comporte une paire de portions de conducteurs 21, 22 et 23, 24 respectivement. Un arrangement analogue de la partie de support 51 et de portions de conducteur 25, 26, et 27, 28 est placé en regard du premier de façon à former un entrefer 6 dans lequel est disposé le disque 1 à aimanter. Les extrémités des portions radiales de conducteur sont reliées comme l'indique la figure 3 de manière à former des groupes de portions de conducteurs connectées en série, les extrémités de chacun de ces groupes étant branchées aux bornes d'un dispositif générateur d'impulsions respectif non représenté.
Sur la figure 3, les extrémités des différents groupes associés à la partie 5 ont été désignées respectivement par El, Sl; E2 = St; E3, S; ...; Eio, S1O. Chaque groupe comporte dix portions de conducteurs telles que 2 et le support présente au total cent fentes telles que 3 ou 4. Les différents groupes sont décalés l'un par rapport à l'autre de sorte que dans chaque fente sont logées des portions de conducteurs appartenant à deux groupes différents, ces portions étant connectées pour être parcourues dans le même sens par le courant d'aimantation. Dans l'exemple de la figure 3, les groupes se chevauchent de la moitié de leur étendue angulaire.
Les conducteurs de la partie opposée 51 sont agencés de façon analogue, un décalage supplémentaire par exemple d'un quart de leur étendue angulaire étant de préférence prévu entre les groupes respectifs des deux parties de support disposées en regard.
D'autre part, les différents dispositifs générateurs d'impulsions sont agencés pour fournir des impulsions de courant de même amplitude et de même durée. Ils comportent par exemple essentiellement un condensateur, une résistance de charge montée en série et un dispositif interrupteur agencé pour connecter le condensateur pendant une durée déterminée aux bornes du groupe de portions de conducteurs correspondant. Le condensateur est de préférence chargé à partir d'une source d'énergie commune à l'ensemble des dispositifs générateurs d'impulsions.
Il s'ensuit que, dans le schéma de la figure 2, chaque paire de portions de conducteurs est parcourue par un courant de même sens provenant de deux générateurs d'impulsions différents. Chaque portion de conducteur d'une paire est connectée en série avec une portion de conducteur logée dans la fente voisine de la même partie de support de sorte que les courants circulant dans les portions de conducteurs logées dans des fentes voisines soient de sens opposé.
D'autre part, les courants circulant dans des paires de portions de
conducteurs logées dans des fentes disposées en regard l'une de l'autre sont dirigés dans le même sens. Le champ magnétique créé par quatre paires de portions de conducteurs telles que montrées à la figure 2 a ainsi par exemple le sens indiqué dans cette figure par les flèches et, par conséquent, I'aimantation d'une zone 11 du disque 1, délimitée par des traits pointillés, s'effectue dans le sens transversal du disque en faisant apparaître des pôles de noms opposés sur chacune des surfaces de celui-ci. Il ressort également de la figure 2 que les zones adjacentes à la zone 11 de chaque côté de celle-ci, c'est-à-dire les zones 12 et 13 partiellement visibles, sont aimantées parallèlement mais en sens inverse par rapport à l'aimantation de la zone 11.
La disposition selon la figure 3 présente l'avantage que les connexions extérieures entre les différentes portions de conducteurs sont réalisées de façon qu'une boucle fermée soit formée autour de chaque zone à aimanter, parallèlement à la surface correspondante du disque à aimanter. Ceci permet une utilisation particulièrement efficace du courant d'aimantation. Pour obtenir ces boucles fermées dans l'exemple représenté, les groupes de portions de conducteurs qui se chevauchent sont orientés en sens inverse par rapport à leurs connexions aux dispositifs générateurs d'impulsions respectifs.
Ainsi, dans le groupe EÏ, S6 par exemple, le courant circule en direction périphérique dans le sens des aiguilles de montre, alors que dans les groupes E2, S2 et E3, S3 qui coopèrent avec ce groupe E6, S6, le courant en direction périphérique circule dans le sens inverse. Les connexions aux dispositifs générateurs d'impulsions ne sont représentés que schématiquement dans la figure 3 mais il est évident que dans ce cas également la boucle peut être aisément fermée par une configuration appropriée des conducteurs telle que montrée par exemple aux connexions S3, E4.
Selon la coupe axiale de la figure 1, les parties de support 5, 51 sont noyées dans une matière plastique formant des parties 52, 53 et 54, 55 respectivement. Chacune des parties de support est solidaire d'un ensemble respectif 31, 32, ces ensembles étant déplaçables l'un par rapport à l'autre dans le sens axial du disque à aimanter 1.
Pour faciliter, voire même pour permettre la séparation des deux parties de support une fois l'aimantation du disque achevée, une feuille de séparation 56 en mylar , un matériau électriquement isolant et non magnétique, d'une épaisseur très faible, sensiblement inférieure à celle du disque à aimanter, est placée entre ce disque et une partie de support. L'asymétrie qui en résulte permet de séparer les deux parties de support relativement aisément par un déplacement axial relatif de celles-ci, puis un déplacement de la feuille 56 parallèlement aux surfaces polaires des parties de support permet de dégager le disque aimanté de la surface polaire sur laquelle il restait plaqué.
Un moyen approprié pour tirer la feuille 56 dans le sens voulu est prévu par exemple sous la forme d'un rouleau 57 pouvant être actionné manuellement pour faire avancer d'une longueur donnée la feuille de séparation utilisée, ici en forme de bande. La bande est dévidée par exemple d'un rouleau de réserve de bande 58, les rouleaux 57 et 58 étant montés de part et d'autre du dispositif d'aimantation proprement dit.
Des feuilles de séparation ou des couches de feuilles de séparation peuvent être disposées de part et d'autre d'une pièce à aimanter, les épaisseurs de ces feuilles ou couches respectives étant de préférence différentes. Le matériau utilisé pour la feuille de séparation peut être tout matériau électriquement isolant et non magnétique, de préférence un matériau flexible pratiquement inextensible.
** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.
CLAIMS
1 device for magnetizing flat parts having two opposite planar surfaces and having a very small thickness compared to their dimensions in the plane of these surfaces, this device comprising two support parts made of a material of high magnetic permeability having essentially polar surfaces planes arranged parallel to one another, at least one of these support parts being movable relative to the other, perpendicular to the pole surfaces, and at least one of the support parts being coupled with a set of conductors electrics connected to be temporarily supplied with magnetization current and arranged so as to generate a magnetic field between the pole surfaces of the two support parts,
so as to allow the magnetization of a flat piece placed between these polar surfaces close to each other, characterized in that a separation sheet of a non-magnetic material, electrically insulating, of a thickness substantially less to that of the part to be magnetized, is arranged between a pole surface and a part to be magnetized and is arranged so that it can be moved substantially parallel to the pole surfaces when the latter, once the magnetization is complete and the magnetization current interrupted, are separated from each other.
2. Device according to claim 1, characterized in that separation sheets or layers of separation sheets of different thicknesses are arranged on either side of a part to be magnetized.
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the separation sheets are made of a flexible material, but practically inextensible.
The present invention relates to a device for magnetizing flat parts according to the preamble of claim 1
More particularly, such a device is used, for example, to magnetize rotor parts in the form of thin disks for electric motors with magnetic rotor, as described for example in patent CH No. 653493. Such disks are generally made of a material with very high residual induction such as samariumcobalt, and are, by the nature of the material and because of their thinness, very fragile.
In a magnetization device of this type, it is generally very difficult, on the one hand, to separate the two support parts once the magnetization is complete and, on the other hand, to remove the magnetized part from either of the support parts made of highly permeable material.
The invention aims to provide a magnetization device provided with a simple and effective means to allow the removal of the magnetized parts and thus allow the magnetization in series at a high rate and without significant loss of magnetized parts.
To this end, the magnetization device according to the invention has the features indicated in the characteristic part of claim 1. Preferential embodiments of this device are described in claims 2 and 3.
The invention will be better understood on reading the description given below of an exemplary embodiment illustrated in the appended drawing, in which:
FIG. 1 shows, in axial section, a magnetization device according to the invention,
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along line II-II of FIG. 3 illustrating the magnetization of an area of the body to be magnetized, and
Figure 3 is a diagram of the arrangement and supply of electrical conductors of this magnetization device.
According to Figure 1, the magnetization device comprises two annular support parts 5, 51 made of a highly permeable material, such as an iron-cobalt alloy, between which is placed an annular, flat, 1 magnetizing disc, of low thickness compared to its diameter and made for example in samarium-cobalt. The support parts 5, 51 have respective plane polar surfaces opposite the disc 1 and each comprise a series of radial slots such as 3 in which are housed portions of electrical conductors not shown in this figure. These conductors are arranged and connected to sources of electric current in the manner described below with reference to FIGS. 2 and 3.
More particularly, the present device is intended for the magnetization of a multipolar stepper motor rotor which is in the form of a flat annular disc 1 visible in section in FIG. 2. Elongated conductor portions such as 2 are arranged parallel to the disc in the radial direction thereof so as to produce in the circumferential direction of the disc a series of magnetized zones in the transverse, that is to say axial, direction of the disc. The conductor portions are formed in the support parts 5, 51 housed in slots such as the slots 3 and 4 visible in FIG. 2.
Figure 3 shows the support part 5 in plan, the outer and inner edges of its annular surface defining the magnetized surface on the rotor disc. As will become apparent from the following description, this surface is formed by a series of elongated zones oriented radially, and having alternating polarities on each face of the disc.
The section along line II-II of Figure 3 is shown in Figure 2. Each of the adjacent slots 3, 4 has a pair of portions of conductors 21, 22 and 23, 24 respectively. A similar arrangement of the support part 51 and of conductor portions 25, 26, and 27, 28 is placed opposite the first so as to form a gap 6 in which the disk 1 to be magnetized is arranged. The ends of the radial conductor portions are connected as shown in FIG. 3 so as to form groups of conductor portions connected in series, the ends of each of these groups being connected to the terminals of a respective pulse generator device. not shown.
In FIG. 3, the ends of the different groups associated with part 5 have been designated respectively by El, Sl; E2 = St; E3, S; ...; Eio, S1O. Each group has ten portions of conductors such as 2 and the support has a total of one hundred slots such as 3 or 4. The different groups are offset with respect to each other so that in each slot are housed portions of conductors belonging to two different groups, these portions being connected to be traversed in the same direction by the magnetization current. In the example in Figure 3, the groups overlap by half their angular extent.
The conductors of the opposite part 51 are arranged in a similar manner, an additional offset for example of a quarter of their angular extent being preferably provided between the respective groups of the two support parts arranged opposite.
On the other hand, the various pulse generating devices are arranged to supply current pulses of the same amplitude and the same duration. For example, they essentially comprise a capacitor, a load resistor connected in series and a switch device arranged to connect the capacitor for a determined period of time at the terminals of the group of corresponding portions of conductors. The capacitor is preferably charged from an energy source common to all of the pulse generating devices.
It follows that, in the diagram of FIG. 2, each pair of portions of conductors is traversed by a current of the same direction coming from two different pulse generators. Each conductor portion of a pair is connected in series with a conductor portion housed in the adjacent slot of the same support part so that the currents flowing in the conductor portions housed in adjacent slots are in opposite directions.
On the other hand, the currents flowing in pairs of portions of
conductors housed in slots arranged opposite one another are directed in the same direction. The magnetic field created by four pairs of portions of conductors as shown in FIG. 2 thus has for example the direction indicated in this figure by the arrows and, consequently, the magnetization of an area 11 of the disc 1, delimited by dashed lines, is carried out in the transverse direction of the disc by making appear opposite poles of names on each one of its surfaces. It also appears from FIG. 2 that the zones adjacent to the zone 11 on each side of the latter, that is to say the zones 12 and 13 partially visible, are magnetized parallel but in opposite direction relative to the magnetization of zone 11.
The arrangement according to FIG. 3 has the advantage that the external connections between the different portions of conductors are made so that a closed loop is formed around each zone to be magnetized, parallel to the corresponding surface of the disc to be magnetized. This allows a particularly efficient use of the magnetization current. To obtain these closed loops in the example shown, the groups of overlapping portions of conductors are oriented in the opposite direction with respect to their connections to the respective pulse generator devices.
Thus, in the group E1, S6 for example, the current flows in the peripheral direction in the clockwise direction, while in the groups E2, S2 and E3, S3 which cooperate with this group E6, S6, the current in the direction device travels in reverse. The connections to the pulse generating devices are only shown diagrammatically in FIG. 3 but it is obvious that in this case also the loop can be easily closed by an appropriate configuration of the conductors as shown for example at the connections S3, E4.
According to the axial section of Figure 1, the support parts 5, 51 are embedded in a plastic material forming parts 52, 53 and 54, 55 respectively. Each of the support parts is integral with a respective assembly 31, 32, these assemblies being movable relative to each other in the axial direction of the disc to be magnetized 1.
To facilitate, or even to allow the separation of the two support parts once the magnetization of the disc is completed, a separation sheet 56 of mylar, an electrically insulating and non-magnetic material, of a very small thickness, substantially less than that of the disc to be magnetized, is placed between this disc and a support part. The resulting asymmetry makes it possible to separate the two support parts relatively easily by a relative axial displacement of these, then a displacement of the sheet 56 parallel to the pole surfaces of the support parts makes it possible to disengage the magnetic disc from the surface polar on which it remained pressed.
A suitable means for pulling the sheet 56 in the desired direction is provided for example in the form of a roller 57 which can be actuated manually to advance by a given length the separation sheet used, here in the form of a strip. The strip is unwound, for example, from a strip reserve roller 58, the rollers 57 and 58 being mounted on either side of the magnetization device proper.
Separation sheets or layers of separation sheets can be arranged on either side of a part to be magnetized, the thicknesses of these respective sheets or layers being preferably different. The material used for the separation sheet can be any electrically insulating and non-magnetic material, preferably a flexible material that is practically inextensible.