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Perfectionnements dans les balances automatiques.
La présente invention se rapporte d'une manière générale aux balances automatiques. quand l'indication d'une telle balance est projetée optiquement, il est im- possible pour l'opérateur de lire cette indication pendant que la balance est en mouvement, du fait que par suite du fort grossissement de léchelle microscopique, les images projetées apparaissent sous forme d'une tache con- tinue. En conséquence, si une telle balance est employée pour le remplissage de récipients, il est nécessaire que l'opérateur interrompe périodiquement l'alimentation du produit et permette à la balance de venir au repos pour observer à quel point la charge se rapproche de la quan- tité désirée.
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De plus, l'administration des poids et mesures exige que l'indication zéro soit visible en tout temps.
Il s'ensuit donc nécessairement que la source de lumière électrique employée pour la projection de la lecture de la balance doit être continuellement en fonction, même quand la balance n'est pas en service, ce qui empêche l'usage d'un commutateur coupant automatiquement le courant quand la balance atteint sa position zéro.
L'objet principal de cette invention est donc de procurer une balance automatique ayant son indication projetée optiquement mais qui est exempte des inconvénients ci-dessus.
D'autres avantages de l'invention se manifeste- ront au cours de la description suivante.
L'invention consiste en une balance automatique ayant une carte relativement mobile, portant des gradua- tions visibles directement, et un indicateur coopérant avec le pendule de la balance qui fait équilibre à la charge, ainsi que des moyens optiques pour projeter sur un écran les images d'un index fixe et de l'échelle portée par une carte transparente qui est montée pour se mouvoir avec le dit pendule. Dans les dessins:
La fig. 1 est une vue en perspective d'une balan- ce automatique suivant l'invention.
La fig. II est une élévation de face à une plus grande échelle et partielle, avec des parties supprimées et d'autres en coupe pour montrer en détail le mécanisme faisant équilibre à la charge.
La fig. III est une élévation latérale agrandie et partielle vue en coupe substantiellement suivant la ligne III-III de la fig.II.
La fig. IV est une coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la fig.II et
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La fig. V est une vue en plan, à une plus grande échelle et partielle, des moyens de réglage du châssis de la carte, substantiellement tels qu'ils apparaissent sui- vant la ligne V-V de la fig.II.
En se référant aux dessins, on verra que la balan- ce représentée comprend une base 10 renfermant le mécanisme habituel à levier (non représenté) supportant la charge et une plateforme 11 qui repose de la manière connue sur le mécanisme à levier. Une projection 12 de ce mécanisme, pour- vue d'un pivot 13, engage un étrier 14 à l'extrémité infé- rieure d'une bielle 15 dont l'extrémité supérieure est en engagement, au moyen d'un étrier approprié 16, avec un pivot de charge 17 d'un levier 18 pivoté en 19 à l'intérieur d'une boite 20 boulonnée au couvercle fixe de la base 10.
Un pivot de force 21 du levier 18 engage un étrier approprié de l'ex- trémité inférieure d'une bielle 22 dont l'extrémité supé- rieure, également pourvue d'un étrier, engage un pivot de charge 23 d'un levier de pendule 24 monté de manière à pou- voir osciller, au moyen d'un pivot 25, sur des appuis appro- priés fixés dans un support 26, et un pivot de force 27 du levier 24 engage un étrier 28 assujetti à l'extrémité infé- rieure d'un ruban métallique souple 29 dont l'extrémité su- périeure recouvre et est fixée en 30 à la face courbe d'un secteur de force 31.
Ce secteur 31 est fixé d'une manière réglable au corps 32 d'un pendule 33 faisant contre-poids à la charge.
Des renflements latéraux 34 du corps de pendule 32 sont pourvus de pivots 35 qui reposent dans des supports rainurés en V 36 des bras bifurqués d'un montage 27 fixé au moyen de boulons 38 à une saillie 39 de l'une des parois de la botte 20.
Tandis que, dans le mode d'exécution représenté, le pendule est montré et décrit comme étant monté sur des
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pivots en forme de couteaux, il pourra être parfois trouvé désirable de les remplacer par un arbre rectifié et de monter les extrémités de cet arbre dans des coussinets à billes.
Au corps de pendule 32 est fixée en direction descendante une tige 40 qui traverse à jeu libre une partie substantiellement cylindrique 41 d'un organe en forme de châssis 42. L'extrémité inférieure de la tige 40 est pourvue d'un tenon tourné qui se projette dans le trou soigneusement alésé d'un moyeu 43 d'une traverse 44 du châssis 42. Ce châs- sis est réglé approximativement en position et maintenu en place au moyen des écrous 45 et 46. Les extrémités inférieu- res du châssis 42 sont aussi pourvues de projections 47 et 48 se dirigeant vers l'extérieur et présentant des trous en di- rection verticale dans lesquels passent des vis 49 et 50. Les extrémités inférieures de ces vis 49 et 50 sont vissées dans les projections 51 et 52 d'un second châssis 53.
Les projec- tions 47 et 48 ont aussi des trous dans lesquels sont vissées des vis 54 et 55 dont les extrémités viennent en engagement avec les faces supérieures des projections 51, 52. Les vis 49,55 et 50,54 constituent des vis de pression et de trac- tion réglables indépendamment à chaque extrémité des châssis 42, 53 et au moyen desquelles le second châssis 53 est fixé au châssis 42 avec une possibilité de réglable pour un objet qui sera expliqué plus loin.
Une carte transparente 56 qui est pourvue d'une série de graduations de poids 57 avec les nombres indicatifs correspondants, est solidement posée et maintenue dans une ouverture cintrée du second châssis 53.Les deux organes 42, 53 forment ensemble un châssis en forme de secteur dont le poids mort forme une masse suspendue, mais en vue de varier la capacité d'équilibre du pendule et de ré- gler sa position centrale, un contrepoids 58 est vissé sur la tige 40 et bloqué dans sa position réglée au moyen des écrous 59 et 60.Ainsi qu'on le verra par la fig.Il, le contrepoids 58 est disposé dans l'ouverture du châssis 42 qui est traver-
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sée par la tige 40.
Avec le pendule qui fait contrepoids à la char- ge coopère un index visible directement et relativement mobi- le qui porte la carte et l'indicateur, ainsi qu'il sera main- tenant décrit. Le corps de pendule 32 est en outre pourvu d'un support se prolongeant en direction ascendante 61, ayant une face verticale à laquelle est fixé un indicateur 62 au moyen de vis 63. L'extrémité de cet indicateur est adaptée pour coopérer avec une série de graduations 64 marquées sur une carte 65 en matière opaque et fixée aux projections 66 qui de la paroi postérieure de la boite 20, s'avancent vers l'in- térieur.
Ce support ascendant 61 peut être formé d'une seule pièce avec le corps de pendule 32, comme représente, mais il peut aussi y être fixé d'une manière réglable, Il est dé- sirable que l'extrémité de l'indicateur 62 et la carte 65 se trouvent dans un plan vertical commun pour éviter une paralla- xe dans la lecture des indications. La série 64 des gradua- tions est similaire en capacité à la série 57 de la carte transparente 56, mais tandis que la série 57 renferme toutes les graduations de poids avec les nombres correspondants, par exemple, en kilogrammes et fractions, la série 64 peut ne contenir que des graduations et des nombres qui correspondent à de plus grandes quantités différentielles, par exemple, la graduation zéro et celles qui correspondent aux multiples de 5 ou de 10 kilos.
En fait, aucune graduation de poids n'a be- soin d'être portée à l'exception du repère zéro, cependant les chiffres ou autres repères qui pourront être prévus doi- vent être espacés avec précision.
En plus de la carte qui porte les repères visi- bles directement .et relativement mobiles et de l'indicateur qui viennent d'être décrits, la balance suivant l'invention a des moyens optiques pour projeter sur un écran les images d'un
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index fixe et des repères portés par la carte transparente
56. A distance, en arrière de la carte transparente 56, est prévue une source de lumière 67, de préférence une lampe de projection du genre à filament concentré. cette lampe 67 est montée dans une douille 68 disposée sur une tablette 69 qui s'étend entre la paroi antérieure et la paroi postérieure de la botte 20.
En face de la lampe 67 est prévu un système de lentilles convergentes 70, et dans l'axe optique de la lentille convergente, sur le côté opposé de la carte 56, est disposé dans un support 71 un tube 72 renfermant un système approprié de lentilles d'objectif pour projeter une image éclairée d'une partie des graduations 57 de la carte 56 sur un écran translucide 73 dûment disposé dans une ouver- ture de la partie antérieure de la boite 20. Un support 74 est assujetti à la tablette 69 et pourvu d'un index fixe
75 s'étendant verticalement dans l'axe du système optique, de sorte que son ombre est également projetée en due posi- tion sur l'écran 73.
Pour permettre aux graduations 64 de la carte
65 d'être visibles en tout temps, la paroi antérieure de la botte 20 est pourvue d'une ouverture 76 couverte de la manière connue par une vitre 77. Bien que l'ouverture 76 soit étroitement adjacente à la carte 65 et que l'éclaira- ge de la chambre soit généralement suffisant pour éclairer cette carte 65, il est parfois désirable d'y projeter un éclairage supplémentaire.
A cet effet, des moyens optiques, sous forme d'une lentille convergente 78, sont montés sur un support 79 fixé à une projection 80 de la paroi posté- rieure de la boite 20, au-dessus de la lampe 67, pour con- centrer et diriger les rayons de cette lampe 67 vers un ré- flecteur 81 monté à l'angle adjacent à cette carte 65, de sorte qu'il peut à son tour réfléchir la lumière sur la carte et intensifier ainsi l'éclairage de l'indication don- née par l'indicateur 62 et la carte 65.
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A la projection 48 de la partie 42 du châssis en forme de secteur est fixé d'une manière réglable un petit bras 82 en matière diélectrique qui, après réglage, est bloqué par une vis 83. L'extrémité de ce bras est adaptée pour venir en contact avec une lampe à ressort 84 d'un com- mutateur normalement fermé 85 du circuit qui fournit le cou- rant électrique à la lampe. Le bras est règle de manière à ouvrir les contacts 86 et 87 juste au moment où la balance se trouve à zéro, sans aucune charge sur la plateforme, et à se dégager de la lame 84 aussit8t qu'une petite charge est posée sur la plateforme de la balance, en fermant ainsi le circuit et en allumant la lampe.
Il est nécessaire que la distance entre la carte portant les graduations 56 et le système à lentilles d'ob- jectif 72 ne puisse pas se modifier pendant le mouvement du pendule. Pour obtenir la constance requise, il est né- cessaire que la carte 56 soit très soigneusement alignée.
A cet effet la partie cylindrique 41 du châssis 42 est pourvue de trous dans lesquels des vis 88, fig. IV, sont vissées. Les extrémités de ces vis viennent en engagement avec des parois de rainures prévues dans la tige de pendu- le 40, fig. IV. En desserrant légèrement l'écrou 45 et en ramenant en arrière l'une des vis 88 tandis qu'on serre l'autre, le châssis 42 avec la partie de châssis 53 qui y est attachée peut être réglé très exactement par rapport à un plan vertical passant par la tige du pendule. Quand le réglage de ces organes est obtenu, l'édrou 45 est de nou- veau serré.
Il est également nécessaire que le point radial de la série 57 sur la carte 56 coïncide avec l'axe tournant du pendule, ce qui peut être obtenu, comme en le comprend facilement, en desserrant les vis 49 et 50 et en serrant les vis 54 et 55, ou vice versa. Il est également évident qu'un réglage plus considérable dans la position verticale
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des deux châssis 42 et 53, quand il y a lieu, peut être fait en desserrant ou en serrant les écrous 45 et 46.
En vue d'amortir les vibrations de la balance dans l'exemple d'exécution représenté, un amortisseur 89 est monté sur un support 90 fixé à l'une des parois de la botte 20. Le piston habituel de l'amortisseur est assemblé au moyen d'une tige 91 au levier de pendule 24.
D'après la description qui précède, le fonction- nement de la balance sera évident pour toute personne compétente. truand une charge est placée sur la plateforme
11, sa traction est transmise par le pivot 13, les tiges
15 et 22 et les leviers 18 et 24 au ruban métallique sou- ple 29 et par ce dernier au secteur de force 31 du pendule.
Ce pendule se met immédiatement en mouvement vers l'exté- rieur et en direction ascendante jusqu'à ce que le moment du poids contre-balance celui de la charge sur la plate- forme. Le mouvement du pendule partant de sa position zé- ro dégage immédiatement le bras de commande du commutateur
82 de la lame 84, et les contacts 86 et 87 viennent en engagement en fermant le circuit qui alimente la lampe 67.
Il en résulte instantanément une projection de l'image agrandie des graduations microscopiques de la carte 56 sur l'écran 73 en même temps que de l'image de l'index 75 qui forme maintenant une ligne indicatrice.
Ainsi qu'il a été mentionné plus haut, ces indi- cations ne peuvent pas être lues sur l'écran 73 à moins que la balance ne soit au repos, mais l'indicateur 62 qui, au point de vue de son fonctionnement, fait partie inté- grante du pendule, se meut aussi dans le même angle que la carte 56 et son mouvement sur la série des graduations
64 de la carte 65 peut être observé par l'opérateur de la balance, tandis que la position de l'indicateur 62 par rapport aux graduations de la carte 65 est adaptée pour ..CI
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donner à l'opérateur une indication de la quantité de la charge sur la plateforme pendant que la balance est en mou- vement et avant qu'elle ne vienne au repos.
Tandis que ce moyen auxiliaire d'indication est nécessaire dans les ba- lances pour déterminer les quantités fixées d'avance de charge, par exemple, dans le remplissage de récipients avec un produit tiré d'un réservoir, il est également avantageux dans beaucoup d'autres opérations de pesage. Bien que la disposition d'une carte fixe et d'un indicateur mobile soit préférée puisque la position relative de l'indicateur par rapport au point zéro donne une indication facilement compréhensible de la quantité approximative de charge sur la balance sans noter réellement les chiffres correspon- dants de désignation du poids, il est cependant parfois désirable de monter la carte sur le pendule et de disposer un index fixe de manière qu'une lentille puisse être placée correctement pour agrandir l'indication.
Il a été mentionné plus haut que les règlements des différentes administrations des poids et mesures des divers états des États-Unis d'Amérique ainsi que de la plupart des autres pays du monde exigent que le point zéro de la balance soit visible en tout temps. Dans les balan- ces à projection du genre connu jusqu'à ce jour, il est donc nécessaire que la lampe de projection soit constam- ment allumée en empêchant ainsi l'emploi d'un commutateur automatique qui coupe le courant quand la balance atteint la position zéro.
Une lampe restant allumée continuelle- ment présente un double inconvénient: tout d'abord elle gaspille le courant électrique et, en second lieu, la cha- leur de la lumière concentrée sur la carte est préjudicia- ble à la pellicule photographique qui porte les graduations
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sur la plaque transparente. Dans une balance construite suivant la présente invention, l'indicateur 62, quand la balance est au repos et coïncide avec le point zéro de la carte 65,donne l'indication exigée qui peut être observée par l'opérateur en tout temps, même quand le système optique est inopérant.
Puisque l'indicateur 62 et la carte 56 font opérativement partie intégrante du pendule et oscil- lant sous le même angle, ils sont donc contraints de donner des indications identiques à celles qui sont projetées par le système optique.
Tandis que l'invention a été décrite et repré- sentée dans son application à une balance complète en soi, il doit être compris qu'elle peut être modifiée de manière à être adjointe aux balances déjà existantes et qui n'ont pas d'indication automatique, telles que les balances or- dinaires à fléau.