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La présente invention a trait aux dispositifs servant à équilibrer les charges, du type à ressort, et plus particulièrement à des perfection- nements apportés à la construction de ces dispositifs.
Les équilibreurs de charges sont ordinairement utilisés pour le support d'outils portatifs tels que,'par exemple, les outils de rivetage, de telle sorte que l'outil puisse être commodément maintenu et manoeuvré pour faciliter les opérations de travail effectuées à l'aide dudit outil.
Les principes sur lesquels est basé le fonctionnement des équilibreurs de ce genre, et quelques constructions classiques de ces appareils sont bien connus de l'homme du métier, En règle générale, ces équilibreurs comprennent un tambour rotatif sur lequel est enroulé un câble servant à suspendre un outil, un ressort spiral destiné à être mis sous tension à mesure que le câble est déroulé du tambour, un mécanisme de sûreté qui bloque automatique- ment le tambour afin d'empêcher sa rotation dans le cas où le ressort spi- ral viendrait à se rompre ou deviendrait inopérant, et des moyens permettant de régler ledit ressort spiral pour lui donner une tension initiale suffi- sante pour supporter un outil.
Dans certains types d'équilibreurs, le res- sort spiral est renfermé à l'intérieur d'un boîtier ou barillet pour la com- modité de la manutention, cette disposition simplifiant d'ailleurs le mon- tage et l'entretien de l'équilibreur.
Le but principal de l'invention est d'établir un équilibreur à ressort dont la construction soit simplifiée, dont le prix de revient ini- tial et les frais d'entretien soient faibles, qui soit léger et qui assure longtemps un service satisfaisant.
Un autre but ést d'établir un équilibreur pourvu d'un mécanisme de sûreté perfectionné.
Un autre but est d'établir un équilibreur à ressort susceptible de travailler entre les limites d'une large échelle de capacités de support.
Conformément à l'invention, un équilibreur à ressort comprend une enveloppe et son couvercle, un arbre monté de façon rotative dans ladite enveloppe et ledit couvercle, un ensemble de tambour à câble monté de fa- çon rotative sur l'arbre et destiné à renfermer un ou plusieurs ensembles à ressert qui comprennent chacun un barillet et un ressort, celui-ci étant fixé à la fois à l'arbre et au barillet de telle sorte qu'il offre la résis- tance néoessaire à la rotation du tambour à câble dans un des sens, cet é- quilibreur étant caractérisé par un dispositif d'arrêt de sûreté fixé au tam- bour à câble et pourvu d'un bras suceptible d'entrer en prise avec l'enve- loppe pour empêcher la libre rotation du tambour à câble dans un sens de rotation,
ce bras entrant automatiquement en prise avec ladite enveloppe lorsque le barillet reçoit une rotation d'un angle prédéterminé par rapport à sa position de travail normale. sur l'arbre.
Dans les dessins annexés @
Figure 1 est une coupe longitudinale d'un équilibreur à ressort conforme à l'invention;
Figure 2 est une vue de c8té de cet équilibreur, le couvercle de l'enveloppe n'étant pas représenté et certaines parties étant arrachées pour mieux faire voir certains détails de construction de l'équilibreur;
Figure 3 est une vue en perspective d'une plaque de réglage du crochet utilisée dans le dispositif de figure 1;
Figure 4 est une vue perspective à plus petite échelle réduite du dispositif de la figure .;
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Figure 5 est une vue partielle à plus grande échelle et avec arra- chement partiel du dispositif de la figure 1, cette figure illustrant un mécanisme de sûreté utilisé sur ce dispositif;
Figure 6 est une coupe par la ligne 6-6 de figure 1;
Figure 7 est une vue de coté en regardant à partir de la ligne 7-7 de figure 2;
Figure 8 est une vue en plan avec coupe et arrachement partiels;
Figure 9 est une vue perspective dellensemble à loquet de sûre- té utilisé dans le dispositif de la figure 1;
Figure 10 est une vue partielle en perspective d'un barillet à ressort utilisé dans le dispositif de la figure 1.
Dans les figures 1 à 4 des dessins, 16 désigne un équilibreur à ressort qui comporte les caractéristiques de construction conformes à l'invention. Cet équilibreur comprend une enveloppe de tambour à câble 17 et un couvercle d'enveloppe 18 qui est fixé à l'enveloppe par une série de goujons filetés 19, dont l'un a été représenté. L'enveloppe 17 est pourvue à sa partie supérieure de deux brides 21 destinées à recevoir unettge de guidage 22 et une vis de réglage 23 parallèle à ladite tige.
Un émerillon 24 est disposé pour effectuer un mouvement de pivotement dans une plaque dé réglage 26 (figure 3) à l'aide de roulements à billes 27, la plaque 26 étant supportée par la tige de guidage 22 et par la vis de réglage 23 et sa mise en position s'effectuant par déplacement latéral sur ces deux pièces grâce à l'assemblage à pas de vis prévu entre ladite plaque et la vis de réglage. Une pièce de garde 28 servant à protéger le crochet 24 est fixée de façon pivotante à ce dernier pour empêcher tout risque de séparation du crochet d'avec son support. On voit à la figure 2 que le crochet est dépor- té par rapport à la ligne centrale verticale de l'enveloppe, afin que l'é- quilibreur occupe la position représentée lorsqu'il est utilisé pour suppor- ter une charge.
Un arbre 29 de tambour à câble tourillonne à l'intérieur de l'é- quilibreur, une des extrémités 31 de cet arbre étant reçue dans un alésage ou creusure cylindrique 32 de l'enveloppe 17, et l'autre extrémité 33 dudit arbre étant reçue dans un alésage ou creusure cylindrique 34 du couvercle 18 de l'enveloppe. L'arbre 29 supporte de façon rotative, à l'aide de rou- lements à billes 36, un ensemble de tambour à câble comprenant le tambour à câble 37 et son couvercle 38, qui s'emboîte avec précision dans l'extré- mité du tambour, comme représenté. La majeure portion 39 de la surface périphérique du tambour va en se rétrécissant en forme de tronc de cône.
Sur cette surface est enroulée hélicoldalement et soudée en position une bande de fer cornière 40 qui forme une rainure hélicoïdale destinée à re- cevoir un câble 41. En comparaison avec les tambours à câble des équili- breurs du type classique dont le corps du tambour est une pièce moulée devant posséder une masse métallique suffisante pour permettre à une rai- nure de câble d'être formée dans ladite pièce, le présent ensemble est ex- trêmement léger et de construction simple. On fixe le câble 41 au tambour à câble en plaçant l'extrémité dudit câble, qui a été élargie par l'adjonc- tion d'un bout rapporté 45, dans un trou pratiqué dans le tambour, selon la pratique courante.
La portion de l'enveloppe qui présente l'alésage 32 est établie de manière à supporter une vis sans fin 42 qui engrène avec une denture hé- licoîdale 43 taillée sur la portion extrême 31 de l'arbre 29, comme repré- senté clairement aux figures 1 et 6. La vis sans fin 42 est pourvue d'une tête 42a qui peut être actionnée à l'aide d'une manivelle (non représentée)
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pour faire tourner la vis et l'arbre 31 à des fins qui seront exposées plus loin.
44 désigne des ensembles à ressort qui peuvent être prévus en tout nombre désiré, le présent tambour étant établi pour quatre ensembles de ce genre, dont deux ont été représentés. La disposition des ressorts sous forme d'Ensembles séparés permet d'établir l'équilibreur pour une varié- té de gammes de charge, c'est-à-dire variant d'une charge telle que celle qu'un seul ensemble serait capable de supporter, à une charge quadruple.
Par exemple,ennayant recours à divers ensembles à ressort, il devient pos- sible d'adapter l'équilibreur pour les gammes de charge suivants 2 à 4 kg (un seul ensemble de ressort); 4 à 7 kg (deux ensembles à ressort); 7 à 10 kg (trois ensembles à ressort); 10 à 14 kg (quatre ensembles à ressort).
Il est fait usage de pièces d'écartement 46 destinées à remplacer les en- sembles absents. On voit (figure 1) que les ensembles à ressort 44 (ou les pièces d'écartement 46) sont empêchés d'effectuer un mouvement axial entre les roulements 36 après que le couvercle 18 de l'enveloppe a été monté et fixé.
Chaque ensemble à ressort 44 comprend un ressort spiral 47 (figu- re 2), un barillet en forme de cuvette 48 destiné à envelopper le ressort, un couvercle de barillet 49 (figure 8) qui est fixé (par exemple soudé par points) sur l'extrémité ouverte du barillet, et une came de sûreté 51 fixée sur le pourtour cylindrique du barillet, comme représenté à la figure 10.
L'extrémité intérieure du ressort 47 est pourvue d'un coude ou crochet 52 destiné à être inséré dans une fente axiale 53 de l'arbre 29; et l'extrémi- té extérieure dudit ressort est pourvue d'un coude ou crochet 54 destiné à être inséré dans une fente 56 du boîtier 48.
A l'intérieur du tambour à câble 37 est disposée une pièce de sup- port en forme d'équerre 57 destinée à être soudée ou autrement fixée et pourvue de pattes 58 (figure 9) qui font corps avec elle et qui sont desti- nées à recevoir un axe ou tige 59, lui-même destiné à fixer de façon pivo- tante à ladite équerre une butée de sûreté 61. La butée de sûreté 61 porte un bras 62 qui, dans une de ses positions, traverse une fente 63 pratiquée à la surface périphérique du tambour à câble 37; et ladite butée porte en outre une série de dents 64 dont chacune est destinée à être placée à l'a- lignement d'une came de sûreté 51 d'un ensemble à ressort 44 et à entrer en prise avec cette came.
On remarquera que lorsque le bras 62 occupe sa posi- tion développée représentée à la figure 5, l'extrémité dudit bras peut ve- nir heurter une série de saillies ou bossages 65 formés sur la surface cylin- drique intérieure de l'enveloppe 17 du tambour. Une série de poussoirs 66 sont disposés dans l'équerre 57, chacun d'eux étant disposé à l'alignement de la came de sûreté 51 d'un ensemble à ressort, l'extrémité avant de chaque poussoir portant une tête 67 qui est supportée de façon coulissante dans un trou 68 de l'équerre et l'extrémité arrière dudit poussoir étant supportée par un trou 69 formé dans une patte 71 qui est d'une seule pièce avec l'é- querre. Un ressort à boudin 72 est disposé à l'état comprimé autour de cha- cun des poussoirs 66,
entre la tête 67 et la patte 7le le rôle de ce ressort étant de solliciter le poussoir vers lac butée de sûreté 61; et une rondel- le fendue 73, fixée au poussoir de l'autre côté de la patte 71, limite le mouvement du poussoir sous l'influence du ressort 72. Un ressort de torsion 74, monté sur l'axe 59, tend à faire tourner la butée de sûreté 61 dans le sens voulu pour que ses dents 64 soient en prise avec les cames de sûreté 51 et l'ensemble à ressort 44.
Le dispositif d'arrêt de sûreté décrit ci-dessus a pour but d'em- pêcher la chute de la charge supportée par l'équilibreur dans le cas où un ensemble à ressort ne fonctionnerait pas, par exemple en raison de la rup-
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ture du ressort. Le mode d'action de ce dispositif est le suivant :Après que les ensembles à ressort 44 ont été mis en place sur l'arbre 29 et que l'équilibreur a été monté et est prêt à être utilisé, on règle la tension des ressorts en faisant tourner l'arbre 29 dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 2), à l'aide de la vis sans fin 42 et de la roue à vis sans fin 43.
A mesure que s'effectue la mise sous tension des ressorts, chacun des barillets à ressort tourne dans le sens dextrorsum, en raison de sa liai- son avec le ressort 47; et la came de sûreté 51 sollicite vers l'arrière un poussoir en prise 66, en surmontant la compression du ressort 72. Si l'on suppose que toutes les cames 51 sont mues de cette manière, elles libè- rent les dents 64 pour permettre au bras d'arrêt dé sûreté 62 d'effectuer une rotation sinistrorsum sous l'influence du ressort 74, jusqu'à ce que ce bras ait été amené à la position représentée à la figure 2. Dans cette position, le bras 62 ne peut buter contre aucune des saillies 65, de sorte qu'il permet au tambour de câble de tourner sans empêchement dans l'un ou l'autre sens à l'intérieur de l'enveloppe 17 du tambour.
Dans le cas où le ressort 47 viendrait à se rompre pendant le fonctionnement de l'équili- breur, la tension de ressort qui maintient le barillet à ressort correspon- dant en position dextrorsum serait supprimée, de sorte que le ressort 72 du poussoir 66 obligerait ce poussoir et la came 51 du barillet à se mouvoir dans le sens sinistrorsum. Par suite, la came 51 agirait sur une des dents 64 pour surmonter l'action du léger ressort de torsion 74 et faire ensuite tourner dans le sens dextrorsum le bras 62, dont l'extrémité viendrait buter contre une des saillies 65 de manière à verrouiller positivement le tambour contre toute rotation, en empêchant ainsi le câble 41 et la charge supportée de se mouvoir vers le bas.
On notera que la rupture ou défaillance d'un seul des ensembles à ressort suffit pour provoquer le fonctionnement du dispositif d'arrêt de sûreté.
Une fente 76, pourvue d'une pièce de garde et de guidage 77, est prévue dans l'enveloppe 17 du tambour pour le passage du câble 41, cet- te fente étant de longueur telle qu'elle permet au câble d'être régulière- ment et sans difficulté enroulé sur le tambour 37 ou déroulé dudit tambour.
Des moyens sont prévus sous forme d'une plaque guide-câble ajustable 78 qui est fixée à l'enveloppe 17 par des organes tels que des vis 80 et dont le rôle est de guider le câble 41 dans son mouvement à travers la fente.
La plaque 78 est percée de deux fentes 85 qui sont destinées à recevoir les vis 80 en permettant à ladite plaque d'être ajustée pour régler la lar- geur effective de la fente 76.
A l'extrémité libre du câble 41 est fixé un crochet de sûreté 79 pourvu d'une pièce de garde 81; de plus, un organe d'arrêt en caoutchouc 82, disposé sur le câble, est destiné à entrer en contact avec l'enveloppe 17 du tambour lorsque le câble est entièrement enroulé sur le tambour 37.
Sur le câble 41 est fixée de façon réglable une pièce 83 servant à suppor- ter et effectuer la mise en position de l'organe d'arrêt en caoutchouc 82.
Grâce à cette disposition, l'arrêt de câble peut être placé dans une posi- tion telle que la charge soit rappelée et maintenue à tout niveau désiré.
Il ressort de la description qui précède que l'invention offre un équilibreur à ressort qui présente les nombreux avantages et caractéris- tiques réalisant les buts énumérés dans le préambule de cette description.