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DYNAMOMETRE HYDROSTATIQUE POUR LA MESURE D'EFFORTS DE TRACTION ET DE COMPRESSION,
La présente invention se rapporte à un dynamomètre hydrostatique dans lequel la force de compression ou de traction à mesurer est transformée par l'intermédiaire d'un piston se déplaçant dans un cylindre ou d'une membrane en une pression hydrostatique qui peut être lue par un manomètre éventuellement situé à distance
Cette pression hydrostatique est créée et transmise dans et par un fluide contenu dans un espace clos ménagé entre la membrane ou le piston et le Manomètre et une caractéristique est que la pression hydrostatique dans cet espace
est limitée par
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une soupape de sécurité de manière telle que le manomètre ne peut jamais être soumis à une surcharge.
Une autre caractéristique réside dans le fait que chaque décharge du dynamomètre s'accompagne d'un remplacement automatique du fluide qui s'est échappé par la soupape de sécurité ou éventuellement de la quantité du fluide qui pourrait s'être échappé par suite d'un manque d'étanchéité.
Co dispositif de remplissage complémentaire automatique sert également de dispositif de remplissage de l'ensemble du dispositif Jars de la mise en route du système. En outre, le dis- positif de remplissage complémentaire est conçu de manière telle que le remplissage du dispositif est très facile à effectuer, même pour de grandes distances et après le placement des conduites.
Les figures suivantes sont proposées pour mieux pou- 4 voir expliquer la réalisation de l'invention
La figure 1 donne une vue schématique du fonctionnement de l'ensemble du dispositif.
La figure 2 est une coupe longitudinale au travers d'un dispositif créant la pression dans le dynamomètre, lequel mesure les forces de pression, mais peut également recevoir une force de traction.
La figure 3 donne un exemple d'application du dispositif suivant figure 2, employé pour mesurer un couple de freinage d'un frein à bande.
La figure 4 est une coupe longitudinale au travers d'un @ dispositif créant la pression dans le dynamomètre, lequel mesure les forces de traction, mais peut également recevoir une force de compression.
La figure 3 donne un exemple d'application du dispositif suivant figure 4, employé pour mesurer la force de traction dans le crochet d'un remorqueur.
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Dans ces deux premiers figures le cylindre de pression du dynamomètre est illustré en 2. Un piston 1, Muni des joints d'étanchéité nécessaires, coulisse dans ce cylindre Ce piston est soumis à l'action de la charge "P" à mesurer, laquelle est représentée ici comme charge de pression* L'espace 3 sous le piston est rempli de fluide, de sorte que la charge "P" crée une pression proportionnelle dans le fluide, laquelle est transmise par une conduite 4 à un manomètre 5 qui mesure cette pression, et dès lors la charge "P" qui lui est proportionnelle.
Comme le montre les figures 2 et 4 le cylindre 2 est muni d'un fond 20 à oeillet de fixation, tandis que le piston 1 possède une ouverture 6 taraudée, dans laquelle peut éventuellement être introduite une tige, de sorte que l'ensemble peut éventuelle- ment recevoir une force de traction ou de compression durait que dans ce cas le piston 1 vient buter par son rebord ? contre le cylindre 2.
Quelques unes des nombreuses applications possible pour ces dynomomètres sont exposées dans les figures 3 et 5. Dans ces deux cas le couple de freinage dans un sens ou la traction sont mesurés à distance, (par exemple dans la timonerie) au moyen d'un manomètre, ce manomètre pouvant être pourvu d'un dispositif d'alarme en cas de surcharge.
De ce fait le capitaine a constamment un contrôle sur les conditions de travail de ces organes*
Le dispositif de remplissage complémentaire objet de l'invention comporte (fig.l) un cylindre 8 dans lequel un piston 10 soumis à l'action d'un ressort 9 se déplace verticalement,
De cette manière l'huile se trouvant dans 1'espace 11 au-dessus du piston 10 peut être légèrement comprimée,
Si, par suite de la disparition de la force "P", la pression dans la conduite 4 diminue jusqu'à devenir inférieure à la pression de remplissage, un remplissage complémentaire aura lieu
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au travers d'une soupape 12 jusqu'au moment où l'espace 3 sera complètement rempli, c'est-à-dire jusqu'au moment où le piston 1 viendra buter par son col 7 contre le cylindre 2.
Ce remplissage complémentaire aura donc lieu automatiquement après chaque mesure lorsque la force "P" à mesurer est enlevée,
La force de remplissage complémentaire conditionnée par le ressort 9 est prévue suffisamment grande pour repousser le piston 1 vers le haut lorsque la force "P" na s'exerce plus.
Le dispositif de remplissage complémentaire est en outre muni d'une soupape de sécurité 13 réglée suivant la pression maximum que peut supporter le manomètre 5,
Au moment où cette pression est dépassée, cette soupape de sécurité s'ouvrira ; le piston 1 descendra jusque contre une butée et le volume 3 diminuera. La quantité d'huile ainsi expulsée de l'espace 3 arrive par la soupape 13 au-dessus du piston 10 ; de ce fait, le volume 11 va augmenter et le ressort 9 sera mis tous tension plus forte. Lorsque la charge "P" sera soulevée après la surcharge, le remplissage complémentaire aura à nouveau lieu au travers de la soupape 12 comme décrit ci-dessus et les volumes 3 et 11 reprendront leur valeur initiale.
Si au cours d'une mesure de longue durée une fuite vers l'extérieur se produisait en un endroit quelconque cela en* traînerait une diminution du volume 3. Ce dernier se remplira cependant à nouveau complètement lors de l'enlèvement de la charge "P".
Le piston 10 coopérant avec la soupape 12 et le ressort 9 constitue une pompe qui peut servir à remplir le système d'huile et à le purger de l'air. A cet effet le ressort est d'abord complè- tement comprimé à l'aide d'une tige filetée 14, fixée au piston 10 et d'un écrou 15 qui prend sur une partie filetée de la tige et qui
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à l'extérieur du logement 16 pour le ressort peut venir prendre contact avec ce logement* La bonde de remplissage 17 est ouverte, et un liquide est verse dans le volume 11, grâce à quoi l'air y contenu s'échappe par l'orifice d'échappement d'air 18.
Lorsque l'espace 11 est complètement rempli, le orifices 17 et 18 sont hermétiquement fermés et l'écrou 15 est ensuite dévia- sé. Sous l'effet du ressort 9 l'huile est chassée au travers de la soupape 12, dans les conduites 4, vers le manomètre 5, et sous le piston 1, d'où l'air s'échappe au travers d'un orifice 19.
Mettre le ressort 9 sous tension, introduire de l'nuils, dévisse!' le boulon 15, sont des opérations qui, - si nécessaires - sont recommencées jusqu'à ce que tout le système soit rempli d'huile, et que tout l'air s'en soit échappe. Le ressort 9 est mis sous tension au moyen de l'écrou 15.
Ainsi que montré à la figure 1, le dispositif de remplit* sage peut être employé simultanément pour deux, quatre ou plusieurs dynamomètres, à condition que pour chacun de ces derniers soient prévues une soupape de remplissage 12 et une soupape de sécurité 13.
Le dispositif créateur de pression illustré dans les figures comprend un piston et un cylindre* Un dispositif créateur de pression en forme de membrane est également utilisable et le même dispositif de remplissage complémentaire peut être mis en oeuvre à cet effet.
Le dispositif tel que préconisé permet donc de limiter la pression exercée sur le manomètre, ce qui rend possible l'emploi du dynamomètre proposé même dans les cas où de très grandes sur- charges peuvent parfois se produire, surcharges qui ne doivent plus alors nécessairement pouvoir être mesurées.
En outre le fonctionnement est à circuit ouvert alors que dans les dispositifs préconisés, le circuit est fermé
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La graduation du manomètre peut de ce fait petre- choisit de manière telle que les forces à mesurer puissent être réparties sur l'ensemble de la graduation, ce qui rend la lecture beaucoup plus précise.
@ La présente invention permet aussi de réaliser le dynamomètre sans que le piston ne soit parfaitement étanche et avec un volume de déplacement relativement grand, volume de dépla- cement qui est nécessaire pour permettre la compression de l'huile en cas d'june transmission de pression sur de longues distances, ce que l'on ne retrouve pas en cas d'exemple d'exécution à membrane.
L'existence d'un volume de déplacement relativement grand fait aussi que le dispositif est moins délicat, et que le fonctionnement est indépendant de la présence de quantité relative- ment importantes d'air dans les conduites ou autres organes, et de l'existence de petites fuites.
REVENDICATIONS
1. Dynamomètre hydrostatique dans lequel la force de compression ou de traction à mesurer est transformé par l'intermé- diaire d'un piston se déplaçant dans un cylindre ou d'une membrane en une pression hydrostatique qui peut être lue par un manomètre, éventuellement situé à distance, caractérisé en ce que l'on prévoit un dispositif par lequel à chaque décharge du manomètre et du piston ou membrane est produit un remplissage complémentaire automatique en liquide par exemple quand une quantité de liquide s'est échappée par suite d'un manque d'étanchéité.
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HYDROSTATIC DYNAMOMETER FOR MEASURING TRACTION AND COMPRESSION FORCES,
The present invention relates to a hydrostatic dynamometer in which the compressive or tensile force to be measured is transformed via a piston moving in a cylinder or a membrane into a hydrostatic pressure which can be read by a pressure gauge possibly located remotely
This hydrostatic pressure is created and transmitted in and by a fluid contained in a closed space formed between the diaphragm or the piston and the Manometer and a characteristic is that the hydrostatic pressure in this space
is limited by
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a safety valve in such a way that the pressure gauge can never be subjected to an overload.
Another feature resides in the fact that each discharge of the dynamometer is accompanied by an automatic replacement of the fluid which has escaped through the safety valve or possibly the quantity of the fluid which might have escaped as a result of a lack of tightness.
Co automatic complementary filling device also serves as the filling device of the entire Jars device from the start-up of the system. In addition, the complementary filling device is designed in such a way that the filling of the device is very easy to carry out, even for great distances and after placing the pipes.
The following figures are proposed in order to better explain the embodiment of the invention.
Figure 1 gives a schematic view of the operation of the entire device.
Figure 2 is a longitudinal section through a device creating pressure in the dynamometer, which measures pressure forces, but can also receive a tensile force.
FIG. 3 gives an example of application of the device according to FIG. 2, used to measure a braking torque of a band brake.
Figure 4 is a longitudinal section through a device creating pressure in the dynamometer, which measures tensile forces, but can also receive compressive force.
FIG. 3 gives an example of application of the device according to FIG. 4, used to measure the tensile force in the hook of a tug.
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In these first two figures the pressure cylinder of the dynamometer is illustrated in 2. A piston 1, provided with the necessary seals, slides in this cylinder This piston is subjected to the action of the load "P" to be measured, which is shown here as a pressure load * The space 3 under the piston is filled with fluid, so that the load "P" creates a proportional pressure in the fluid, which is transmitted through a line 4 to a pressure gauge 5 which measures this pressure, and therefore the load "P" which is proportional to it.
As shown in Figures 2 and 4, cylinder 2 is provided with a base 20 with a fixing eyelet, while piston 1 has a threaded opening 6, into which a rod can optionally be inserted, so that the assembly can possibly receiving a tensile or compressive force lasted that in this case the piston 1 abuts by its rim? against cylinder 2.
Some of the many possible applications for these dynometers are shown in Figures 3 and 5. In both cases the braking torque in one direction or the pull is measured remotely, (eg in the wheelhouse) by means of a pressure gauge. , this pressure gauge being able to be fitted with an alarm device in the event of an overload.
As a result, the captain has constant control over the working conditions of these bodies *
The complementary filling device object of the invention comprises (fig.l) a cylinder 8 in which a piston 10 subjected to the action of a spring 9 moves vertically,
In this way the oil in the space 11 above the piston 10 can be slightly compressed,
If, following the disappearance of the force "P", the pressure in line 4 decreases until it becomes less than the filling pressure, additional filling will take place
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through a valve 12 until the moment when the space 3 is completely filled, that is to say until the moment when the piston 1 comes into abutment through its neck 7 against the cylinder 2.
This additional filling will therefore take place automatically after each measurement when the force "P" to be measured is removed,
The complementary filling force conditioned by the spring 9 is provided sufficiently large to push the piston 1 upwards when the force "P" n is no longer exerted.
The additional filling device is also provided with a safety valve 13 adjusted according to the maximum pressure that the pressure gauge 5 can withstand,
When this pressure is exceeded, this safety valve will open; piston 1 will descend until it hits a stopper and volume 3 will decrease. The quantity of oil thus expelled from the space 3 arrives through the valve 13 above the piston 10; therefore, the volume 11 will increase and the spring 9 will all be put under greater tension. When the load "P" is lifted after the overload, the additional filling will again take place through the valve 12 as described above and the volumes 3 and 11 will return to their initial value.
If during a long-term measurement a leakage to the outside occurs in any place, this will result in a decrease in volume 3. The latter will however fill up again completely when the load "P is removed. ".
The piston 10 cooperating with the valve 12 and the spring 9 constitutes a pump which can be used to fill the system with oil and to bleed it of air. For this purpose the spring is first completely compressed by means of a threaded rod 14, fixed to the piston 10 and a nut 15 which takes on a threaded part of the rod and which
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outside the housing 16 for the spring can come into contact with this housing * The filling plug 17 is open, and a liquid is poured into the volume 11, thanks to which the air contained therein escapes through the air exhaust port 18.
When the space 11 is completely filled, the ports 17 and 18 are hermetically sealed and the nut 15 is then deflected. Under the effect of the spring 9, the oil is forced out through the valve 12, in the pipes 4, towards the pressure gauge 5, and under the piston 1, from which the air escapes through an orifice 19.
Put spring 9 under tension, introduce oil, unscrew! ' bolt 15, are operations which - if necessary - are repeated until the whole system is filled with oil and all the air has escaped. The spring 9 is put under tension by means of the nut 15.
As shown in Figure 1, the filling device can be used simultaneously for two, four or more dynamometers, provided that for each of these are provided a filling valve 12 and a safety valve 13.
The pressure-creating device illustrated in the figures comprises a piston and a cylinder. A pressure-creating device in the form of a membrane can also be used and the same complementary filling device can be used for this purpose.
The device as recommended therefore makes it possible to limit the pressure exerted on the manometer, which makes it possible to use the dynamometer proposed even in cases where very large overloads can sometimes occur, overloads which must then no longer necessarily be able to be used. be measured.
In addition, the operation is open circuit whereas in the recommended devices, the circuit is closed
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The graduation of the manometer can therefore be chosen in such a way that the forces to be measured can be distributed over the entire graduation, which makes the reading much more precise.
@ The present invention also makes it possible to produce the dynamometer without the piston being perfectly sealed and with a relatively large displacement volume, displacement volume which is necessary to allow compression of the oil in the event of a transmission of pressure. pressure over long distances, which is not found in the example of a membrane execution.
The existence of a relatively large displacement volume also makes the device less delicate, and that the operation is independent of the presence of relatively large quantities of air in the pipes or other components, and of the existence small leaks.
CLAIMS
1. Hydrostatic dynamometer in which the compressive or tensile force to be measured is transformed by the intermediary of a piston moving in a cylinder or a membrane into a hydrostatic pressure which can be read by a manometer, optionally located at a distance, characterized in that a device is provided by which at each discharge of the manometer and the piston or membrane is produced an automatic additional filling with liquid, for example when a quantity of liquid has escaped as a result of a lack of tightness.