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La présente invention a pour objet des dispositifs lec- teurs de diagramme.
Ltun des problèmes posés par l'usage des balances de pesa- ge est d'obtenir un enregistrement imprimé exact du poids des char., ges que l'on pèse sur la balance. Il est désirable que ces enregis- trements imprimés soient exacts jusqu'à la plus petite graduation de diagramme qui puisee être lue visiblement, qu'ils soient opérés en un temps minimum, et qu'ils ne gênent pas le mouvement libre
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du mécanisme de pesage plus qu'il n'est absolument nécessaire.
Il est désirable en outre que le poids du mécanisme indicateur de. balance, actionné par les éléments compensateurs de charge, soit aussi faible que possible afin de ne.pas gêner la réaction rapide du mécanisme de pesage aux variations de poids. Il est désirable aussi que le mécanisme enregistreur qui lit le diagramme de la balance soit capable de fonctionner avec le moins dtinteraction possible vis-à-vis du diagramme.
Les dispositifs imprimeurs ou enregistreurs antérieurement connus, destinés à servir avec des balances, sont dépourvus d'une ou plusieurs des caractéristiques ci-avant. Par exemple, beaucoup des dispositifs imprimeurs pour balance fonctionnent suivant le principe dit de la "roue à gradins" dans lequel une série de dis- ques annulaires sont mis en rotation par le mécanisme de pesage, ces disques étant encochés sur leur périphérie., et les encoches indiquant les graduations correspo dantes. @@si, un disque annu- laire peut posséder une série d'encoches échelonnées, à raison d'une encoche pour dix graduations; chaque encoche présentant dix gradins, indiquant la valeur en unités au poids enregistré .
Le disque annulaire suivant peut présenter une encoche pour cent graduations, l'encoche étant divisée en gradins à raison d'un gra- din pour dix graduations. De même, un autre disque serait divisé de manière à donner un gradin d'une encoche pour cent graduations, avec une gamme de mille graduations. bien que ces roues encochées du type à disques annulaires soient tres exactes en ce qui con- cerne la capacité que possède le mécanisme détecteur de fournir des indications exactes, elles étaient cependant d'un poids tel qu'elles influaient sérieusement sur le temps de réponse du méca- nisme de pesage. Lorsqu'on tentait de¯réduire le poids aes pièces, on aboutissait à des éléments si fragiles qu'ils étaient facile- ment endommagés, et par conséquent n'étaient pas commercialement acceptables.
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Le but principal de la présente invention est de fournir un mécanisme palpeur de diagramme, qui puisse coopérer avec un diagramme de faible poids et qui touche le diagramme pendant un temps court en comparaison du temps de fonctionnement total.
L'invention réside dans un dispositif lecteur de diagramme caractérisé par le fait qu'à proximité du diagramme à lire on a monté un groupe d'éléments de permutation mobiles relativement, le diagramme étant muni de graduations dont chacune comprend une série de surfaces en relief'qui, lorsqu'elles sont touchées par des moyens de palpage portés par les éléments de permutation, donnent à ces derniers une position relative déterminée par la graduation lue ; diverses positions relatives des éléments de permutation étant interprétées par un mécanisme détecteur.
On a représenté une forme préférentielle de l'invention sur les dessins ci-joints.
Sur les dessins : - la figure 1 est une élévation d'un macanisme de cadran de balance, montrant l'emplacement du.dispositif lecteur et d'un dispositif enregistreur actionné par celui-ci, tels qu'ils sont montés sur un mécanisme' de balance, - la figure 2 est un schéma fragmentaire montrant quel ques-uns des principes de fonctionnement du mécanisme, - la figure,3 est'une perspective des éléments de permuta- tion et de leur mécanisme de commande, montrant leur coopération entre eux et avec, le diagramme, - la figure 4 est une coupe horizontale de la portion infé- rieure de l'ensemble d'éléments de permutation, montrant la coopé- ration entre les éléments de permutation et leur dispositif de commande, - la figure 5 est un plan de l'un des éléments de permuta- tion, montrant sa disposition d'encoches,
- la figure 6 est un plan fragmentaire de la portion enco- chée d'un autre élément de permutation, montrant une deuxième dis- position d'encoches,
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- la figure ? est une élévation frontale, à échelle rédui- te, d'un diagramme de balance qui convient pour servir avec le dispositif lecteur à permutation, - la figure $ est un fragment agrandi de la portion gra- duée du diagramme de balance représenté sur la figure 7, - la figure 9 st une coupe à échelle agrandie prise à peu près suivant la ligne IX-IX de la figure 8, pour montrer la forme des graduations individuelles de diagramme,.
- la figure 10 est une coupe à échelle agrandie prise suivant la ligne X-X de la figure 8, pour montrer la forme des encoches de repérage qui servent à mettre le diagramme en place avant de faire une lecture, - la figure. 11 est un tableau montrant le code de permuta- tion utilisé pour chacune des-graduations du diagramme, - la figure 12 est une vue éclatée du mécanisme de repéra- ge qui sert à centrer les graduations du diagramme avant de faire une lecture, de manière à éviter absolument que les doigts sélec-- teurs des éléments de permutation ne fonctionnent de façon in- correcte dans leur coopération avec les graduations du diagramme;, - la figure 13 est un plan du dispositif de repérage, - la figure 14 est une coupe verticale suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13.
Dans un but d'illustration, le dispositif est représenté conjointement avec une balance ordinaire du type à cadran. Une telle balance comprend un boîtier de cadran 1 qui contient un mé- canisme automatique compensateur et indicateur de charge, compre- nant un diagramme 2 qui est mis en rotation par des incréments d'angle qui sont proportionnels à des incréments de poids appli- qués à la balance. Le boîtier de cadran l'est monté en haut d'une colonne de balace 3, dont seule la portion supérieure est représen- tée sur la figure 1.
Le mécanisme lecteur de diagramme de l'invention est con-
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tenu dans un boîtier 4 rattaché au bottier de cadran 1, et il est relié, par une conduite 5, à un dispositif imprimeur ou autre dispositifutilisateur 6, qui doit être actionné en fonction des lectures de la balance. Le diagramme 3 possède, sur sa face , une série de graduations 7 qui sont visibles à travers une lentille grossissante 8, afin de donner des indications visuelles de la charge appliquée à la balance. La face du diagramme 2 est aussi munie de graduations moulées ou index, 9, constituées par des surfaces en relief et en dépression relatifs, comme on le voit plus en détail sur les figures 8, 9 et 10, constituant les index qui sont palpés par le dispositif lecteur contenu dans le bottier 4.
La figure 2 montre, sous forme schématique, un exemplaire de chacun des éléments essentiels du dispositif lecteur, tandis que la figure 3 montre un ensemble complet de portions palpeuses et de portions sélectrices du dispositif lecteur. Ci l'on consi- dère tout d'abord la figure 2, on opère la lecture du diagramme 2 en faisant d'abord avancer une série d'antennes 10, dont l'une est représentée, grâce à une rotation, produite par ressort, des dis- ques de permutation 11, jusqu'à des positions.où ils sont arrêtés par le fait que .les antennes 10 touchent les index 9 du diagramme 2.
Avant l'application des antennes 10 sur les index, 9,une came 12, qui fait partie d'un élément de commande 13, pousse vers le diagramme, par coopération avec un galet 14, un doigt monté élas- tiquement 15, jusqu'à ce que sa pointe 16 s'adapte à une rangée de dents en relief 17, et vienne reposer, soit entre des dents adjacentes,'soit sur la crête d'une dent. En continuant son mouve- ment, le galet de came 14 fait tourner une roue à bandage de caout. chouc 18 dans le sens voulu pour faire mouvoir le diagramme 2, de façon que la pointe du doigt 16, si elle s'est placée sur la crête d'une dent 17, puisse entrer dans l'espace compris entre deux des 'dents, et ainsi 'mettre en place le diagramme 2.
Si la pointe 16
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est déjà engagée dans l'espace entre deux dents 17, la roue pati- ne en laisant le dagramme 2 en position, la graduation correspon dante étant centrée dans le trajet des antennes 10. Ainsi, les an- tennes 10 entrent franchement dans les espaces entre les index 9, ou bien se placent sur les crêtes, suivant le code des index pour cette graduation particulière.
Une fois que les disques de permutation 11 ont été rétrac- tés, sans perturbation de leurs positions relatives telles qu'el- les sont déterminées par la coopération entre les antennes 10 et le diagramme 2, des cliquets chercheurs 20, à raison d'un pour chaque tranche décimale, portés par des porte-cliquets 21 et coopé- rant chacun avec quatre des disques de permutation 11, explorent des encoches 22 de la périphérie des disques de permutation 11.
A mesure que chaque cliquet trouve des encoches alignées dans le jeu de quatre disques de permutation 11, il arrête son porte-cli- quet associé dans une position qui correspond à la graduation de diagramme particulière détectée. Les porte-cliquets arrêtés, grâce à leurs liaisons par des câbles 23, donnent à un dispositif lec- teur ou à un dispositif indicateur une position qui est fonction de la graduation détectée.
Le mouvement de l'élément de commande 13 est produit et réglé par une bielle 24 et une manivelle 25, actionnées par un moteur 26 équipé de commandes grâce auxquelles il fait faire un tour à la manivelle 25 pour chaque signal de mise en marche.
Ainsi, dans la suite d'opérations nécessaires pour faire une lecture du diagramme 2, on actionne le moteur de façon qu'il fasse tourner la manivelle 25 et fasse donc osciller l'élément de commande 13. Cette oscillation pousse d'abord le galet de came 14 et le doigt 15 vers le diagramme, pour le placer de telle façon qu'une graduation soit exactement alignée sur les antennes 10.
Pendant l'oscillation de l'élément de commande 13, les disques de
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permutation 11, qui sont quatre pour chaque tranche décimale, sont commandés de façon telle que leurs antennes respectives 10 s'appli- quent au diagramme puis se rétractent sans perturbation de leurs positions relatives entre eux, vers une position de verrouillage où-ils sont maintenus pendant que les cliquets chercheurs 20, un pour chaque groupe de quatre disques de permutation ou un pour chaque tranche décimale, explorent la périphérie des disques de permutation pour détecter les encoches alignées..Quand les cli- quets trouvent les encoches alignées, ils arrêtent les porte-cli- quets respectifs 21'dans la position indicatrice voulue.
L'ensemble de la combinaison ou de l'assemblage de disques de permutation et d'éléments de commande est représente plus en dé- tail sur la figure 3. La pile complète de disques de permutation 11 pour un nombre de quatre chiffres comprend seize disques de permu- tation 11, quatre porte-cliquets 21, et suffisamment de pièces d'écartement 27 pour séparer chacun des disques de permutation 11 de son voisin ou d'un porte-cliquet 21, suivant les cas. Ainsi, pour seize disques de permutation Il et quatre porte-cliquets 21 plus une pièce d'écartement supplémentaire dans le haut de la pile, il faut au total vingt-et-une pièces d'écartement 27.
Cha- cune des pièces d'écartement est munie d'une paire d'oreilles four- chues 28 et 29, faites pour se glisser dans des encoches pratiquées dans des barres de soutient d'un châssis, les barres maintenant les pièces d'écartement en position alignée et espacée. Uhacune des pièces d'écartement, du côté qui fait face au diagramme, pos- sède aussi une encoche dirigée vers l'intérieur 30, qui se termine par une fente étroite 31, conçue pour s'adapter dans une rainure correspondante taillée dans un axe 32 sur lequel sont montés les disques de permutation 11 et les porte-cliquets 21.
Ainsi, chacune des pièces d'écartement 27 possède un appui à trois points;, de manière à séparer les disques de permutation et à leur permettre
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tout de même de se mouvoir plus facilement, ainsi qu'il peut être nécessaire dans la lecture du diagramme ou dans l'entraînement des cliquets 20 le long de la périphérie encochée des disques de permutation 11.
Chacune des antennes 10 possède une extrémité pointue 33 qui est assez aiguë pour entrer dans les espace entre-les gradua- tions alternées, et pourtant assez émoussées pour éviter de 'cou- per la matière du diagramme, et. son autre extrémité est enroulée en une boucle circulaire 34,. qui s'ajuste étroitement et avec glis- sement dans un trou pratiqué dans le disque de permutation 11 asso- cié, de sorte que l'antenne se meut à la manière d'un joint sphé- rique plat. Cette construction particulière- garde au disque de permutation et à l'antenne une épaisseur minimum, de sorte qu'ils peuvent s'adapter entre des pièces d'écartement adjacentes 27 très rapprochées.
Les disques de permutation il sont continuellement solli- cités dans un sens tel qu'ils tendent à pousser les antennes 10 contre le diagramme, grâce à des.dents à ressorts 35 d'un ressort en peigne 36, qui est porté par un Ltrier commun 37. Les extrémi- tés des dents à ressort 35 s'engagent dans des encoches 38 des disques de permutation.
Le mouvement des disques de permutation 11, sous l'influence des ressorts 35, est limité par un cliquet com- mun 40 qui est porté par l'étrier 37 et disposé de manière à s'an- gager sélectivement dans l'une'ou l'autre de deux encoches 41 ou 42 de chaque disque de permutation 11,et la Bloque? dans une pe- sition où le cliquet accroche des portions crochues 43 (figure 4) des oreilles fourchues 29 à mesure que l'etrier 37 est sollicité en sens inverse des aiguilles d'une montre lorsqu'on regarde les figures 3 et 4, par un ressort de rappel 44 fixé à son extrémité inférieure.
Le cliquet commun 40 ont Maintenu' appuyé dans des once ches de pivotement 45 de l'étrier 37, par plusieurs petits res- ?sorts 46 qui font partie du ressort en peigne 36 et sont fixés à
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l'étrier 37. le cliquet 40 est poussé à s'e ager dans les enco- ches 41 et 42, par un léger ressort 47, fixé aussi à l'étrier 37.
En fonctionnement, à mesure que l'élément de commande 13 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre tel qu'on le voit
21 à partir sur les figures 3 et 4, il entraine les porte-cliquets/de leurs positions antérieures, et finalement, accroche une cheville di- rigée vers le haut, 48, portée par un bras supérieur 49 de l'é- trier 37, de manière à entraîner l'étrier dans le sens des aiguil- les d'une montre sur une courte distance, contre la tension du ressort de rappel '.4.40 Pendant le mouvement initial de l'étrier 37, celui-ci et les disques de permutation 11 se meuvent d'un seul bloc, car les disques sont maintenus entre les dents de res- sort 35 qui s'adaptent aux encoches 38,
et le cliquet 40 qui s'a- dapte aux encoches 41 ou 42. Pendant que les antennes 10 s'adaptent au diagramme 2 et le poussent contre un rouleau d'appui 50, le mouvement dès-disques de permutation 11 est arrêté. Les dents de ressort 35 cèdent lorsque l'étrier continue son mouvement et que le cliquet 40 quitte les encoches 41 ou 42 et glisse sur une par- tie de la périphérie lisse des disques de permutation 11, entre les encoches 41 et 38. Ce mouvement e st juste suffisant pour faire en sorte que le cliquet commun soit endehors des encoches.
Lors du mouvement de retour de l'élément de commande 13, le ressort 44 attire l'étrier de cliquet commun.37 en sens inverse des aiguil- les d'une montre, de sorte que le cliquet commun 40 peut entrer dans celles des encoches 41 ou 42 de chacun des disques de permuta- tion qui sont alignées suivant que le disque a avancé parce que son antenne a trouvé une dépression dans le diagramme, ou qu'il a été arrêté dans la première position, 1-'antenne étant sur la crête d'une graduation. La suite du mouvement, le cliquet commun 40 étant engagé dans les disques de permutation, imprime aux disques un mouvement de retrait, jusqu'à ce que le cliquet commun 40 soit -placé derrière les portions crochues 43 des oreilles d'écartement
29.
A ce point, le mouvement de l'étrier de cliquet commun 37 est
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arrêté et les disques de permutation 11 sont tous verrouillés en position.
Quand le mouvement de l'élément de commande 13 se poursuit les porte-cliquets 21 peuvent suivre, étant sollicités par leur ressort de commande 52, l'un de ceux-ci étant représenté sur la figure 4, relié à son câble 23. Les porte-cliquets 21 se meuvent jusqu'à ce que leurs cliquets 20 trouvent des encoches alignées dans une combinaison particulière de disque de permutation avec lesquels ils coopèrent. Il y a lieu de noter que la position des encoches alignées peut varier suivant-les positions relatives du groupe de disque qui coopère avec chaque cliquet.
,Les antennes 10, auprès du diagramme 2, sont guidées dans des encoches 54 d'une plaque de guidage 55 qui est fixée à un support de châssis 56 qui sert de'support d'espacement aux oreil- les fourchues 28 des pièces d'écartement 27. Les encoches 54 sont juste assez larges pour laisser entrer les antennes et ainsi'les guider exactement en position étroitement rapprochée du diagramme 2. Comme l'indique la figure 4, la plaque de guidage 55 est ré- glable relativement à la barre support de châssis 56, et elle est commandée par une vis d'ajustement 57, qui fonctionne en opposi- tion avec le ressort de rappel 44 de l'étrier de cliquet commun.
Les ressorts de rappel 52 peuvent être les ressorts du mé- canisme imprimeur servant à maintenir la tension des câbles 23, ou bien, si un commutateur non représenté sur les dessins est rat- taché aux porte-cliquets 21, les ressorts 52 peuvent rappeler vers le mécanisme de châssis simplement pour appliquer une tension au câble 23, et ne font pas d'autre travail utile. Si un dispositif imprimeur, comme indiqué sur la figure 1, est enfermé dans le boî- tier 6, les câbles 23 passent par la conduite 5 venant du mécanis- me sélecteur contenu dans le bottier 4.
Si l'on considère la figure 4, chaque câble 23 passe sur une surface arquée de la périphérie 58 de son porte-cliquet 21, et son extrémité est ancrée dans un trou 59 percé dans le porte- cliquet. Les pièces d'écartement 27 maintiennent le câble 23 pour l'empêcher de glisser latéralement. Le rayon de la surface arquée
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58 par rapport à l'axe 32,sur lequel est monté le porte-cliquet, est choisi suivant la course que l'on désire donner au. câble 23 pour chaque incrément d'indication, et suivant l'espacement des encoches 22 qui déterminent la course angulaire du porte-cliquet.
Les disques de permutation 11 sont faits avec deux disposi- tions différentes d'encoches, et les cliquets sélecteurs 20 sont disposés avec l'une de leurs dents en avance de deux intervalles d'encoche par rapport %±L'autre dent. En faisant ainsi varier l'es- pacement des dents de cliquet et en prévoyant les deux disposi- tions différentes des disques sélecteurs, il est possible d'obtenir' au moins onze combinaisons différentes pour obtenir différents points d'arrêt pour le cliquet 20. Les figures 5 et 6 montrent les deux combinaisons d'encoches pour les disques de permutation 11.
Dans le type représenté sur la figure 5, la périphérie enco- chée est divisée en vingt-trois espacementségaux, et des encoches apparaissent dans le premier, le troisième, le quatrième, le si- xième, le neuvième, le dixième, le douzième, le quinzième, le dix- septième, le dix-huitième,le vingtième et le vingt-troisième es- pacement, en comptant de gauche à droite. De même, l'arragement de permutation représenté sur la figure 6 porte des encoches apparais- sant dans le premier, le deuxième, le cinquième, le sixième, le neuvième, le dixième, le treizième, le quatorzième, le dix-septième le dix-neuvième, le vingt-et-unième et le vingt-troisième espace- ment.
Ces combinaisons particulières d'encoches utilisées par pai- res avec les dents de cliquet décalées fonctionnent suivant le code indiqué sur la figure 11. Ce code sert à déterminer l'empla- cement des/index en relief pour chacune des graduations du diagramme 2 à palper.
Comme le montre la figure 7, le diagramme 2 est un élé- ment annulaire porté par un croisillon .60 et muni de rangées de graduations 61 sur sa surface marginale. Les graduations ou index
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sont de préférence moulés sur la face du diagramme de la même fa- çon que l'on fabrique des disques de phonographe avec une couche de plastique montée sur une plaque support métallique, les gra- duations étant formées dans la couche de plastique. La disposition des graduations pour un premier fragment du diagramme est repré- sentée sur la figure 8.
Ce fragment, partant des index zéro du diagramme, montre seulement ces graduations dans les unités de la tranche décimale inférieure , et la rangée de dents 17 servant à la mise en place du diagranime. Les dents 17, le long de la surfa- ce marginale du diagramme, coopèrent arec le doigt de repérage 15 et presentent les sections représentées sur la figure 10, où chacune des dents est représentée essentiellement sous la forme d'une dent de crémaillère ordinaire. La pointe 16 du doigt de repé* rage 15 présente la forme d'une dent complémenaire, de manière à se/logerfermement dans les espaces entre les dents 17.
Les index 9,avec lesquels coopèrent les antennes 10, sont de forme généralement similaire, sauf qu'ils présentent une sec- tion plus grosse, étant donné que les antennes n'ont pas besoin de s'adapter dans les espaces entre dents situées sur des gradua- tions adjacentes. La portion diagramme représentée sur la figure 8, c.omme on l'a mentionné, comprend la portion qui part de la gradua- tion zéro, représentée sur le bord de droite. Etant donné qu'il n'y a pas de chiffre significatif à la 'gauche du zéro lorsqu'on indique la graduation zéro, il est désirable que l'indicateur in- dique ou que l'imprimeur imprime un blanc dans cette position.
Aussi, la première graduation porte seulement la portion unique en relief dans la rangée du bas ou rangée D, qui, suivant le diagram- me représenté sur la figure 11) donne un blanc pour l'indication de sortie. La combinaison de disques de permutation pour cette gra- duation fait apparaître l'encoche alignée à la fin de la course des cliquets 20, ou à la dernière position possible dans laquelle
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une encoche alignée peut être formée. Si l'on fait une erreur alignée telle que le cliquet ne trouve pas l'encoche/, il va trop loin, et l'imprimeur indique ce dépassement en imprimant un symbole distin@ tif à la place d'un chiffre.
La graduation suivante, ou "un", est indiquée ou décelée par un seul index en relief dans la rangée A; de même, le chiffre deux est indiqué par un seul index dans la rangée C; et les autres suivent, conformément au tableau. Il y a lieu de noter que les index en relief du diagramme font avancer le disque de permutation 11 correspondant d'un espacement en sens inverse des aiguilles d'une montre lorsqu'on regarde la figure 3 ou 4.
On peut utiliser d'autres combinaisons de diagramme aux en plus du code particulier que l'on a indiqué. Cependant ce code ; particulier a été choisi de façon que le nombre des différentes pièces puisse être réduit, Ainsi, avec le code choisi, chacun des disques de permutation 11 représentés sur les figures 5 et 6 peut servir dans chaque tranche décimale en combinaison, avec le cli- quet décalé 20. Si l'on n'utilisait pas de cliquet décalé, chacun 'des quatre disques de permutation qui coopèrent pour chaque tran- che décimale devrait avoir sa propre combinaison'd'encoches.,ce qui obligerait à avoir en stock quatre pièces différentes au lieu de deux.
Le mécanisme de mise en place de diagramme est représente plus en détail sur les figures 12, 13 et 14. Si l'on considère la, figure 12, le galet de came 14 est monté sur l'extrémité d'un bras 65 qui porte aussi, de façon solidaire et rigide, à son extrémité de coude, la roue de commande 18 qui coopère avec le diagramme de manière à le pousser vers l'avant de/manière à écarter toute dent 17 qui tombe sous la pointe 16 du doigt, et à permettre à la pointe 16 du doigt 15 de tomber dans l'espace entre des dents adjacentes 17.
Le bras 65 est relié de façon pivotanto, par une articulation à genouillère sur 1' axe de la roue 18, à un deuxième bras 66 qui, à son tour, pivote sur une cheville 67 fixée dans le châssis de la
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balance,et est continuellement sollicité dans le sens des aiguil- les d'une montre autour de cette cheville, par un ressort non re- présenté. Un ressort 68 placé à la jointure ou au coude, à l'en- droit de la roue 18, sollicite le bras 65 dans le sens des aiguil- les,d'une montre par rapport au deuxième bras 66, de aorte que la roue s'appuie contre le diagramme 2 avant que l'articulation à genouillère ne commence à tourner.
Le mouvement sollicité par res- sort du bras 65 relativement au deuxième bras b6.est limité par une oreille rabattue 69 de l'extrémité de queue du bras 65 qui touche la surface du bras inférieur 66. Normalement, le ressort
68 fait tourner le bras 65 de manière à maintenir l'oreille en coopération avec le bras inférieur. Cependant, quand le mécanisme est poussé vers le diagramme par la came qui pousse sur le galet de came 14, le mouvement latéral de la roue 18 est arrêté et la force de la came contre le galet de came 14 fait alors tourner le bras 65 autour de sa jointure avec le bras inférieur 66, produi- sant ainsi la rotation relative de la roue 18.
Le doigt 15, avec sa pointe 16, est porté par la cheville
67 et est poussé vers le diagramme par un ressort 70 qui agit en- tre le bras inférieur 66 et le doigt 15. Le mouvement vers l'avant du doigt 15 est limité par une butée 71 qui se dresse sur la por- tion arrière du bras inférieur 66, dans la position voulue pour s'appliquer au côté du doigt 15 situé vers le diagramme.
La figure 14 est une coupe prise à travers l'articulation à genouillère entre les bras 65 et 66, et montre un bandage de ca- outchouc 72 monté sur la roue 18, de manière à augmenter l'effort de traction de la roue sur le diagramme.
Dans le fonctionnement de ce mécanisme, le ressort 68 est rendu assez rigide pour que, lorsque la roue 18 s'applique au dia- gramme, elle repousse le diagramme contre le rouleau d'appui 50, avant que le ressort 68 ne cède et en permette au bras 65 de tour- ner relativement au bras 66. Cela assure qu'une force suffisante
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est exercée contre le diagramme pour le faire mouvoir même si la pointe 16 du doigt 15 est partiellement accrochée à l'angle de la
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c8 d'ung ²nwi 1ù 99 n;w;;.i 'n# 60c<w OBXS%mRn%o oi% exercée à ce moment, afin que la pointe du doigt 15 glisse sur la crête d'une dent 17 et s'engage fermement dans le creux contre le côté de la dent 17 suivante.
Le mécanisme sélecteur et le dispositif de commande des disques de permutation 11 fournissent, en une structure simple, des moyens servant à faire avancer obligatoirement les disques et les antennes et à les faire s'appliquer au diagramme dans des po- sitions qui sont limitées par la coopération des antennes avec les index du diagramme, pu% à rétracter les disques et les antennes sans déranger leurs positions relatives.
Cela règle de façon sûre les disques de permutation 11, de sorte qu'ils peuvent être facile- ment explorés par les cliquets chercheurs 20, pour déterminer et transmettre l'indication du diagramme à un imprimeur ou autre mé- canisse indicateur sans nécessiter une grande précision de mise en, place du diagramme dans la direction de mouvement des antennes 10.
On peut faire diverses modifications à la'structure sans perdre leµ avantages de la structure décrite et sans s'écarter du cadre de l'invention.
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The present invention relates to diagram reading devices.
One of the problems with the use of weighing scales is obtaining an accurate printed record of the weight of the tanks being weighed on the scale. It is desirable that these printed records be accurate down to the smallest chart graduation that can be visibly read, that they be made in a minimum time, and that they do not interfere with free movement.
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of the weighing mechanism more than absolutely necessary.
It is further desirable that the weight of the indicator mechanism. scale, operated by the load compensating elements, is as low as possible so as not to interfere with the rapid reaction of the weighing mechanism to variations in weight. It is also desirable that the recording mechanism which reads the diagram from the balance should be able to operate with the least possible interaction with the diagram.
Previously known printing or recording devices, intended for use with scales, lack one or more of the above characteristics. For example, many printing devices for scales operate on the so-called "stepped wheel" principle in which a series of annular discs are rotated by the weighing mechanism, these discs being notched on their periphery., And the notches indicating the corresponding graduations. @@ si, an annular disc can have a series of stepped notches, at the rate of one notch for ten graduations; each notch having ten steps, indicating the value in units of the registered weight.
The next annular disc may have a notch for one hundred graduations, the notch being divided into steps at the rate of one grain for ten graduations. Likewise, another disc would be divided so as to give a step of one notch for one hundred graduations, with a range of one thousand graduations. Although these ring-disc type slotted wheels are very accurate in terms of the ability of the sensing mechanism to provide accurate indications, they were nevertheless of such weight as to seriously affect response time. of the weighing mechanism. When an attempt was made to reduce the weight of the parts, it resulted in parts so fragile that they were easily damaged, and therefore were not commercially acceptable.
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The main object of the present invention is to provide a diagram feeler mechanism, which can cooperate with a low weight diagram and which touches the diagram for a short time compared to the total operating time.
The invention resides in a diagram reader device characterized in that, near the diagram to be read, a group of relatively movable permutation elements has been mounted, the diagram being provided with graduations each of which comprises a series of relief surfaces 'which, when they are touched by sensing means carried by the permutation elements, give the latter a relative position determined by the graduation read; various relative positions of the permutation elements being interpreted by a detector mechanism.
A preferred form of the invention has been shown in the accompanying drawings.
In the drawings: - Figure 1 is an elevation of a scale dial mechanism, showing the location of the reader device and a recording device operated by it, as mounted on a mechanism. balance, - figure 2 is a fragmentary diagram showing some of the principles of operation of the mechanism, - figure 3 is a perspective of the changeover elements and their control mechanism, showing their cooperation with each other and with the diagram, - figure 4 is a horizontal section of the lower portion of the set of permutation elements, showing the cooperation between the permutation elements and their control device, - figure 5 is a plan of one of the permutation elements, showing its arrangement of notches,
FIG. 6 is a fragmentary plan of the notched portion of another permutation element, showing a second arrangement of notches,
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- the figure ? is a front elevation, on a reduced scale, of a scale diagram suitable for use with the permutation reader device, - Figure $ is an enlarged fragment of the scaled portion of the scale diagram shown in Figure 7, - Figure 9 is an enlarged-scale section taken approximately along the line IX-IX of Figure 8, to show the shape of the individual diagram graduations ,.
- Figure 10 is a section on an enlarged scale taken along the line X-X of Figure 8, to show the shape of the marking notches which serve to put the diagram in place before making a reading, - the figure. 11 is a table showing the permutation code used for each of the graduations of the diagram, FIG. 12 is an exploded view of the locating mechanism which serves to center the graduations of the diagram before taking a reading, so to absolutely avoid that the selector fingers of the permutation elements work incorrectly in their cooperation with the graduations of the diagram; - figure 13 is a plan of the marking device, - figure 14 is a section vertical along line XIV-XIV in figure 13.
For purposes of illustration, the device is shown in conjunction with an ordinary dial type scale. Such a scale comprises a dial housing 1 which contains an automatic compensating and load indicator mechanism, comprising a diagram 2 which is rotated by angle increments which are proportional to the weight increments applied. at the scale. The dial case is mounted on top of a balace column 3, of which only the upper portion is shown in FIG. 1.
The diagram reader mechanism of the invention is con-
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held in a housing 4 attached to the dial case 1, and it is connected, by a pipe 5, to a printing device or other user device 6, which must be actuated according to the readings of the balance. Diagram 3 has, on its face, a series of graduations 7 which are visible through a magnifying lens 8, in order to give visual indications of the load applied to the balance. The face of diagram 2 is also provided with molded graduations or indexes, 9, formed by surfaces in relief and relative depression, as can be seen in more detail in FIGS. 8, 9 and 10, constituting the indexes which are palpated by the reader device contained in the housing 4.
Figure 2 shows, in schematic form, an exemplary of each of the essential elements of the reader device, while Figure 3 shows a complete set of feeler portions and selection portions of the reader device. If we first consider FIG. 2, we read diagram 2 by first advancing a series of antennas 10, one of which is represented, thanks to a rotation, produced by spring. , from the permutation disks 11, to positions where they are stopped by the fact that the antennas 10 touch the indexes 9 of diagram 2.
Before the antennas 10 are applied to the indexes, 9, a cam 12, which forms part of a control element 13, pushes towards the diagram, by cooperation with a roller 14, a resiliently mounted finger 15, until that its tip 16 matches a row of raised teeth 17, and comes to rest, either between adjacent teeth, or on the crest of a tooth. As it continues to move, cam follower 14 rotates a rubber tire wheel. chouc 18 in the desired direction to move diagram 2, so that the tip of the finger 16, if it is placed on the crest of a tooth 17, can enter the space between two of the 'teeth, and thus' set up diagram 2.
If the tip 16
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is already engaged in the space between two teeth 17, the skid wheel leaving the diagram 2 in position, the corresponding graduation being centered in the path of the antennas 10. Thus, the antennas 10 enter squarely into the spaces between the indexes 9, or are placed on the peaks, according to the index code for this particular graduation.
Once the permutation discs 11 have been retracted, without disturbing their relative positions as determined by the cooperation between the antennas 10 and diagram 2, finder pawls 20, at a rate of one. for each decimal slice, carried by pawl holders 21 and each cooperating with four of the permutation discs 11, explore notches 22 of the periphery of the permutation discs 11.
As each pawl finds aligned notches in the set of four permutation discs 11, it stops its associated pawl holder in a position which corresponds to the particular pattern graduation detected. The stopped pawl holders, by virtue of their connections by cables 23, give a reading device or an indicating device a position which is a function of the graduation detected.
The movement of the control element 13 is produced and regulated by a connecting rod 24 and a crank 25, actuated by a motor 26 equipped with controls by which it rotates the crank 25 for each start signal.
Thus, in the series of operations necessary to read diagram 2, the motor is actuated so that it turns the crank 25 and therefore causes the control element 13 to oscillate. This oscillation first pushes the roller. cam 14 and finger 15 towards the diagram, to place it so that a graduation is exactly aligned with the antennas 10.
During the oscillation of the control element 13, the
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permutation 11, which are four for each decimal slot, are controlled such that their respective antennas 10 apply to the diagram and then retract without disturbing their relative positions to each other, to a locking position where they are held while the searcher pawls 20, one for each group of four permutation disks or one for each decimal slice, scan the periphery of the permutation disks for aligned notches. When the pawls find the aligned notches, they stop the notches. respective pawl holders 21 'in the desired indicator position.
The entire combination or assembly of permutation disks and control elements is shown in more detail in Figure 3. The complete stack of permutation disks 11 for a four-digit number consists of sixteen disks. changeover 11, four pawl holders 21, and enough spacers 27 to separate each of the changeover discs 11 from its neighbor or from a pawl holder 21, as the case may be. Thus, for sixteen permutation discs II and four ratchet holders 21 plus an additional spacer at the top of the stack, a total of twenty-one spacers 27 are required.
Each of the spacers is fitted with a pair of split ears 28 and 29, made to slip into notches in the support bars of a frame, the bars holding the spacers in a aligned and spaced position. Each of the spacers, on the side facing the diagram, also has an inwardly directed notch 30, which terminates in a narrow slit 31, designed to fit into a corresponding groove cut in an axis. 32 on which are mounted the permutation discs 11 and the pawl holders 21.
Thus, each of the spacers 27 has a three-point support ;, so as to separate the permutation discs and to allow them
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all the same to move more easily, as it may be necessary in reading the diagram or in driving the pawls 20 along the notched periphery of the permutation discs 11.
Each of the antennas 10 has a pointed end 33 which is sharp enough to fit into the spaces between the alternating gradations, yet blunt enough to avoid cutting the material of the pattern, and. its other end is wound in a circular loop 34 ,. which fits tightly and slidably into a hole in the associated permutation disc 11, so that the antenna moves like a flat ball joint. This particular construction keeps the permutation disc and the antenna a minimum thickness, so that they can fit between adjacent spacers 27 very close together.
The permutation discs 11 are continually biased in such a direction as to tend to push the antennas 10 against the pattern, by means of the spring teeth 35 of a comb spring 36, which is carried by a common yoke. 37. The ends of the spring teeth 35 engage with notches 38 of the permutation discs.
The movement of the permutation discs 11, under the influence of the springs 35, is limited by a common pawl 40 which is carried by the yoke 37 and arranged so as to engage selectively in one or more. the other of two notches 41 or 42 of each permutation disc 11, and the Block? in a situation where the pawl hooks hooked portions 43 (figure 4) of the forked ears 29 as the yoke 37 is biased counterclockwise when looking at figures 3 and 4, for example a return spring 44 fixed at its lower end.
The common pawl 40 is held in place in the pivot 45 of the yoke 37, by several small springs 46 which form part of the comb spring 36 and are attached to it.
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the caliper 37. the pawl 40 is urged to act in the notches 41 and 42 by a slight spring 47, also fixed to the caliper 37.
In operation, as the control element 13 rotates clockwise as seen
21 From figures 3 and 4, it drives the ratchet holders / from their previous positions, and finally, hooks an upwardly directed peg, 48, carried by an upper arm 49 of the caliper 37 , so as to drive the caliper clockwise for a short distance against the tension of the return spring. 4.40 During the initial movement of the caliper 37, the caliper and the discs of permutation 11 move in a single block, because the discs are held between the spring teeth 35 which adapt to the notches 38,
and the pawl 40 which fits the notches 41 or 42. As the antennas 10 adapt to diagram 2 and push it against a backing roller 50, the movement of the permutation discs 11 is stopped. The spring teeth 35 yield when the caliper continues its movement and the pawl 40 leaves the notches 41 or 42 and slides over part of the smooth periphery of the permutation discs 11, between the notches 41 and 38. This movement is just enough to get the common pawl out of the notches.
On the return movement of the control element 13, the spring 44 attracts the common pawl caliper 37 counterclockwise, so that the common pawl 40 can enter those of the notches. 41 or 42 of each of the permutation discs which are aligned according as the disc has advanced because its antenna has found a depression in the diagram, or that it has been stopped in the first position, 1-'antenna being on the crest of a graduation. The continuation of the movement, the common pawl 40 being engaged in the permutation discs, gives the discs a withdrawal movement, until the common pawl 40 is -placed behind the hooked portions 43 of the spacer lugs
29.
At this point, the movement of the common ratchet caliper 37 is
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stopped and the changeover discs 11 are all locked in position.
When the movement of the control element 13 continues, the pawl holders 21 may follow, being biased by their control spring 52, one of these being shown in FIG. 4, connected to its cable 23. The pawl holders 21 move until their pawls 20 find aligned notches in a particular combination of permutation disc with which they cooperate. It should be noted that the position of the aligned notches may vary depending on the relative positions of the disk group which cooperates with each pawl.
The antennas 10, in diagram 2, are guided in notches 54 of a guide plate 55 which is attached to a frame support 56 which serves as a spacer support for the split-eyes 28 of the parts of the fork. spacer 27. The notches 54 are just wide enough to let the antennas in and thus guide them exactly to the closely approximated position of diagram 2. As shown in Figure 4, the guide plate 55 is adjustable relative to the bar. frame support 56, and is controlled by an adjustment screw 57, which operates in opposition to the return spring 44 of the common ratchet yoke.
The return springs 52 may be the printing mechanism springs used to maintain the tension of the cables 23, or, if a switch not shown in the drawings is attached to the pawl holders 21, the springs 52 may return towards the frame mechanism simply to apply tension to the cable 23, and do not do other useful work. If a printing device, as shown in figure 1, is enclosed in the housing 6, the cables 23 pass through the conduit 5 coming from the selector mechanism contained in the housing 4.
Considering Figure 4, each cable 23 passes over an arcuate surface of the periphery 58 of its ratchet holder 21, and its end is anchored in a hole 59 drilled in the ratchet holder. The spacers 27 hold the cable 23 to prevent it from sliding sideways. The radius of the arcuate surface
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58 relative to the axis 32, on which the pawl holder is mounted, is chosen according to the stroke that it is desired to give to. cable 23 for each indication increment, and according to the spacing of the notches 22 which determine the angular travel of the ratchet holder.
The permutation discs 11 are made with two different notch arrangements, and the selector pawls 20 are disposed with one of their teeth two notch intervals in advance of the other tooth. By thus varying the spacing of the pawl teeth and providing for the two different arrangements of the selector discs, it is possible to obtain at least eleven different combinations to achieve different stopping points for the pawl 20. Figures 5 and 6 show the two combinations of notches for the permutation discs 11.
In the type shown in Fig. 5, the notched periphery is divided into twenty-three equal spaces, and notches appear in the first, third, fourth, sixth, ninth, tenth, twelfth, the fifteenth, seventeenth, eighteenth, twentieth and twenty-third spaces, counting from left to right. Likewise, the permutation arrangement shown in Fig. 6 has notches appearing in the first, second, fifth, sixth, ninth, tenth, thirteenth, fourteenth, seventeenth, and tenth. -ninth, twenty-first and twenty-third spacing.
These particular combinations of notches used in pairs with the offset pawl teeth operate according to the code shown in Figure 11. This code is used to determine the location of the raised / indexes for each of the graduations in diagram 2 through. feel.
As shown in Figure 7, diagram 2 is an annular element carried by a spider 60 and provided with rows of graduations 61 on its marginal surface. Graduations or indexes
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are preferably molded on the face of the diagram in the same way as one makes phonograph records with a plastic layer mounted on a metal backing plate, the gradations being formed in the plastic layer. The arrangement of the graduations for a first fragment of the diagram is shown in figure 8.
This fragment, starting from the zero indexes of the diagram, shows only these graduations in the units of the lower decimal slice, and the row of teeth 17 serving for the placement of the diagranim. Teeth 17, along the marginal surface of the diagram, cooperate with locating finger 15 and have the sections shown in Figure 10, where each of the teeth is shown essentially as an ordinary rack tooth. The tip 16 of the locating finger 15 has the shape of a complementary tooth, so as to be lodged firmly in the spaces between the teeth 17.
The indexes 9, with which the antennae 10 cooperate, are generally similar in shape, except that they have a larger section, since the antennae do not need to fit into the spaces between teeth located on the surface. of adjacent graduations. The diagram portion shown in Fig. 8, as mentioned, includes the portion starting from zero graduation, shown on the right edge. Since there is no significant digit to the left of zero when indicating zero graduation, it is desirable for the indicator to indicate or for the printer to print a blank in this position.
Also, the first graduation bears only the single raised portion in the bottom row or row D, which, according to the diagram shown in Fig. 11) gives a blank for the exit indication. The combination of permutation discs for this gradation shows the notch aligned at the end of the travel of the pawls 20, or the last possible position in which
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an aligned notch can be formed. If you make an aligned error such that the pawl does not find the notch /, it goes too far, and the printer indicates this overflow by printing a distinctive symbol instead of a number.
The next graduation, or "a", is indicated or detected by a single raised index in row A; likewise, the number two is indicated by a single index in row C; and the others follow, according to the table. It should be noted that the raised indexes in the diagram advance the corresponding permutation disc 11 one space counterclockwise when looking at Figure 3 or 4.
You can use other combinations of aux diagrams in addition to the particular code you have indicated. However this code; particular has been chosen so that the number of different parts can be reduced. Thus, with the chosen code, each of the permutation discs 11 shown in Figures 5 and 6 can be used in each decimal slot in combination, with the click offset 20. If an offset pawl were not used, each of the four cooperating permutation discs for each decimal slice would have its own combination of notches, which would require having four pieces in stock. different instead of two.
The diagrammatic setting mechanism is shown in more detail in Figures 12, 13 and 14. Turning to, Figure 12, the cam follower 14 is mounted on the end of an arm 65 which carries also, integrally and rigidly, at its elbow end, the control wheel 18 which cooperates with the diagram so as to push it forward so as to remove any tooth 17 which falls under the point 16 of the finger, and allowing the tip 16 of the finger 15 to fall into the space between adjacent teeth 17.
The arm 65 is pivotally connected, by a toggle joint on the axis of the wheel 18, to a second arm 66 which, in turn, pivots on a pin 67 fixed in the frame of the wheel.
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balance, and is continuously biased clockwise around this ankle, by a spring not shown. A spring 68 placed at the joint or at the elbow, at the location of the wheel 18, biases the arm 65 in the direction of the needles, of a watch relative to the second arm 66, so that the wheel leans against diagram 2 before the toggle joint begins to rotate.
The spring loaded movement of arm 65 relative to second arm b6 is limited by a folded lug 69 of the tail end of arm 65 which touches the surface of lower arm 66. Normally, the spring
68 rotates the arm 65 so as to maintain the ear in cooperation with the lower arm. However, when the mechanism is pushed towards the diagram by the cam pushing on the cam follower 14, the lateral movement of the wheel 18 is stopped and the force of the cam against the cam follower 14 then rotates the arm 65 around. of its joint with the lower arm 66, thus producing the relative rotation of the wheel 18.
The finger 15, with its point 16, is carried by the ankle
67 and is pushed towards the diagram by a spring 70 which acts between the lower arm 66 and the finger 15. The forward movement of the finger 15 is limited by a stop 71 which stands on the rear portion of the finger. lower arm 66, in the desired position to rest on the side of the finger 15 located towards the diagram.
Figure 14 is a section taken through the toggle joint between the arms 65 and 66, and shows a rubber tire 72 mounted on the wheel 18, so as to increase the tractive force of the wheel on the wheel. diagram.
In the operation of this mechanism, the spring 68 is made rigid enough so that, when the wheel 18 applies to the diagram, it pushes the diagram against the backing roller 50, before the spring 68 gives way and releases. allows arm 65 to rotate relative to arm 66. This ensures that sufficient force
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is exerted against the diagram to make it move even if the point 16 of the finger 15 is partially hooked to the angle of the
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c8 ung ²nwi 1ù 99 n; w ;;. i 'n # 60c <w OBXS% mRn% o oi% exercised at this time, so that the tip of the finger 15 slides over the crest of a tooth 17 and s 'engages firmly in the hollow against the side of the next tooth 17.
The selector mechanism and the control device of the permutation discs 11 provide, in a simple structure, means for forcibly advancing the discs and the antennas and for applying them to the diagram in positions which are limited by the cooperation of the antennas with the indexes of the diagram, pu% to retract the discs and the antennas without disturbing their relative positions.
This securely sets the permutation discs 11 so that they can be easily explored by the finder pawls 20 to determine and transmit the indication of the diagram to a printer or other indicating mechanism without requiring a great deal of effort. precision of positioning of the diagram in the direction of movement of the antennas 10.
Various modifications can be made to the structure without losing the advantages of the structure described and without departing from the scope of the invention.