CA1168061A - Appareil de mesure, a chargement et cycle automatiques, pour l'etude de la traction des fibres - Google Patents

Abstract

: Appareil de mesure permettant de soumettre une fibre à un effort de traction longitudinal et de mesurer les déformations et les forces de traction. Il comporte un bâti qui porte un moyen de traction, auquel est associée l'extrémité mobile de l'échantillon testé, un capteur de force auquel est associée l'extrémité fixe de l'échantillon testé et un chargeur d'échantillons. Chaque échantillon est constitué d'une fibre à tester, dont chaque extrémité est solidarisée d'un de. Les dés sont empilés dans le chargeur qui assure leur coulissement. Toutes les fibres des échantillons d'un même chargeur sont parallèles et perpendiculaires à l'axe du chargeur qui est maintenu fixe par rapport au bâti, perpendiculairement à une platine d'alimentation. Il est prévu un dispositif d'alimentation susceptible de pousser un échantillon perpendiculairement au plan formé par les fibres, l'échantillon étant porte par la platine d'alimentation et étant situé initialement au droit du chargeur. Le dispositif d'alimentation assure la translation simultanée des deux dés de l'échantillon et leur mise en place dans deux étriers, dont l'un, fixe, coopère avec le capteur de force alors que l'autre coopère avec l'élément mobile du moyen de traction, le dispositif revenant ensuite dans sa position initiale pour qu'un nouvel échantillon vienne en place sur la platine d'alimentation aussi prévu sont des moyens de commande déclenchant le fonctionnement du moyen de traction quand l'échantillon est en place dans les étriers, des moyens de mesure associés au capteur de force fournissant la valeur de la force de traction appliquée à l'échantillon alors que d'autres moyens de mesure associés à l'élément mobile du moyen de traction fournissent la valeur de l'allongement de l'échantillon, le moyen de traction revenant dans sa position initiale après que son élément mobile ait été soumis à une translation suffisante pour la mesure. Le dispositif d'alimentation amène alors un nouvel échantillon dans les étriers et chasse ainsi hors des étriers les deux dés de l'échantillon précedent.

Description

~ 1~80~1 La présente invention a trait à un appareil permet-tant de mesurer les allongements sous traction et les forces de traction correspondantes pour des fibres ou des materiaux analogues. L'appareil selon l'invention permet d'effectuer successivement, de façon automatique, des mesures sur un en-semble d'echantillons, les resultats pouvant etre enregistres sans aucune intervention de l'operateur.
On sait qu'il est souvent desirable d'etudier les caracteristiques d'une catégorie de fibres, quand on fait subir a ces fibres un certain nombre de traitements; c'est le cas, en particuliex, des fibres keratiniques et notamment des cheveux humains. Lorsque l'on desire etudier l'effet d'un traitement cosmetique ou pharmaceutique sur des che-veux~ on est amene à étudier, entre autres choses, leurs ca-racteristiques de traction : pour ce faire, il faut appli-quer à un cheveu ulle force de traction croissante et mesurer son allongement en fonction de l'effort applique. En general, on mesure la force de traction pour un pourcentage d'élongation donné, par exemple 15~, ainsi que le pourcentage d'elongation a la rupture et la charge de rupture. Cependant, il est bien clair qu'une telle etude ne peut fournir des indications utilisables que dans la mesure Oa elle est menee de façon statistique, c'est-à-dire qu'il est necessaire de repeter les mesures sur un grand nombre de cheveux ayant subi le mame traitement. Il en resulte qu'il est souhaitable de disposer d'un appareil de mesure permettant d'effectuer les mesures desirees de façon repétitive et automatique, sans quoi l'obtention des resultats exige un temps de travail trop important; par ailleurs, si l'operateur doit intervenir a chaque mesure, le temps de la mesure augmente et l'operateur est astreint à un travail fastidieux.

L'invention a donc pour but de decrire un appareil :~ 16~061 : de mesure susceptible d~étudier les caracteristiques de trac-tion de fibres, et en particulier de cheveux, cet appareil etant organise de façon ~ effectuer automatiquement les essais desires sur un ensemble d'echantillons pris successivement par l'appareil, sans que l'operateur ait a intervenir. Par ailleurs, on a constate qu'il etait souvent necessaire pour exploiter les mesures ainsi realisees d'avoir une mesure de la dimension transversale de la fibre etudiee : on peut ainsi rapporter les mesures a une fibre ayant une section unitai-re de reference, ce qui permet d'ameliorer l'exploitation des resultats de mesure~ L'appareil selon l'invention per-met egalement d~evaluer la dimension transversalle de la fi-bre soumise a essai avant de realiser l'essai de traction :
de la sorte, on obtient simultanement tous les parametres permettant l'etude a realiser, c'est-a-dire la dimension transversale de la fibre, l'elongation et l'effort de traction.
L'interêt de l'appareil selon l'invention est de n'exiger aucune intervention manuelle au cours du deroulement d'une serie de mesures faite sur une série d'échantillons préala-blement preparesi les resultats peuvent être ou bien lus sur des compteurs a chaque essai, ou bien directement enregis-trés auquel cas la presence de l'operateur n'est même plus indispensable.
Compte-tenu de la rapidite du fonctionnement de l'appareil automatique selon l'invention, un même appareil peut être alimente par des series d'echantillons prepares par plusieurs operateurs, les echantillons etant places dans des chargeurs que l'on met en place sur l'appareil lorsqu'une sequence de mesure est terminee, c'est-à-dire lorsque tous les echantillons d'un chargeur ont ete soumis à essai.
L'appareil selon l'invention est susceptible de donner lieu à la mesure de la force de traction pour un pour-1 1~806 ~

: centage d'elongation prédetermine de la fibre testee ; ce pourcentage peut, sans difficulté, etre réglé à la valeur dé-sirée en fonction de la fibre a étudier. Cependant, il est egalement possible avec l~appareil selon l'invention d'enre-gistrer la variation de l'élongation en fonction de la force de traction, le résultat pouvant donner lieu au tracé sur un enregistreur d'une courbe allant jusqu'au point de rupture de la fibre.
La présente invention a, en conséquence, pour objet le produit industriel nouveau que constitue un appareil de mesure, a chargement et cycle automatiques, permettant de soumettre une fibre ou un matériau analogue à un effort de traction longitudinal et de mesurer les déformations et les forces de traction, ledit appareil comportant un bati qui por-te d'une part un moyer, de traction, auquel est associée l'ex-trémité mobile de l'echantillon testé, et d'autre part, un capteur de force auquel est associée l'extrémité fixe de l'é-chantillon testé, caracterisée par le fait qu'en premier lieu, il comporte un chargeur d'échantillons, chaque échantillon étant constitué d'une fibre a tester dont chaque extrémité
est solidarisée d'un dé, les dés des échantillons etant em-piles dans le chargeur qui assure leur coulissement, toutes les fibres des échantillons d'un m8me chargeur étant parallè-les et perpendiculaires a l'axe du chargeur, ledit chargeur étant maintenu fixe par rapport au bati perpendiculairement a une platine d'alimentation; qu'en deuxieme lieu, il compor te un dispositif d'alimentation susceptible de pousser un echantillon perpendiculairement au plan formé par les fibres des échantillons du chargeur, ledit échantillon étant porté
par la platine d'alimentation et étant situé initialement au droit du chargeur, le dispositif d'alimentation assurant la translation simultanée des deux dés de l'échantillon et leur ~ 1~806:~

mise en place dans deux etriers, dont l'un coopere avec le capteur de force alors que l'autre coopere avec l'element mobile du moyen de traction, ledit dispositif d'alimentatlon revenant ensuite dans sa position initiale pour qu'un nouvel échantillon vienne en place sur la platine; et qu'en troisiè-me lieu, il comporte des moyens de commande declenchant le fonctionnement du moyen de traction quand l'echantillon est en place dans les etriers, des moyens de mesure associés au capteur de force fournissant la valeur de la force de traction appiiquee a l'echantillon alors que d'autres moyens de mesure associes à l'élement mobile du moyen de traction fournissent la valeur de l'allongement de l'echantillon, le moyen de trac-tion revenant dans sa position initiale apres que son element mobile ait eté soumis a une translation suffisante pour la mesure, le dispositif d'alimentation amenant alors un nouvel echantillon dans les étriers et chassant ainsi hors des etriers les deux dés de l'échantillon precedent.
Dans un mode préféré de réalisation, l'appareil selon l'invention comporter en outre, un moyen pour mesurer une dimension transversale de la fibre fixee entre les deux des d'un echantillon, ledit moyen etant dispose entre les deux etriers, le moyen de mesure d'une dimension -transversale de la fibre est constitue d'un palpeur supporte par un bras mo-bile et dispose au droit d'une enclume portee par le bâti, ladite enclume etant entre les deux étriers et au dessous de la fibre de l'échantillon, dont les dés sont tenus par lesdits étriers; le palpeur comporte un plateau, qui vient en appui sur la fibre a mesurer, laquelle est soutenue par l'enclume, ledit plateau etant solidalre d'une tige, qui por-te un aimant coopérant avec un capteur de deplacement porte par le bâti, ladite ti~e etant portee par le bras mobile, quand elle n'est pas en appui sur la fibre; le déplacement Q ~ l du bras mobile est commande par un moteur électrique reversi-ble.
De preference, les des disposes aux extremites d'une fibre a tester sont ~es parallèlèpipèdes rectangles comportant une rainure o~ sont inserees lesdites extremites de fibre, le chargeur comporte deux glissiares paralleles, identiques ayant les dimensions des des d'echantillon, l'e-cartement des bordures adjacentes des deux glissieres etant sensiblement egal à la longueur de la fibre a tester; le chargeur comporte, a sa partie basse, au moins un teton qui commande au moins une lamelle de retenue evitant la chute des des contenus dans le chargeur, le chargeur etant maintenu par rapport au bâti par engagement entre deux guides perpendicu-laires à la platine d'alimentation, le(s) tetons(s~ cooperant avec les~
dits guides pour eclipser ladite (ou lesdites) lamelle(s), quand le chargeur est mis en place dans ses guides, ce qui permet la chute sur la platine du premier echantillon a tes-ter; le chargeur est associe a une masselotte, qui appuie par son poids sur l'empilement des des contenus dans le char-geur et qui descend vers la platine, quand le chargeur se vi-de, ladite masselotte cooperant avec au moins un contact fixe pour signaler l'etat de remplissage du chargeur.
Avantageusement, le dispositif d'alimentation com~
porte une fourche, qui se deplace en translation sur la pla-tine grace à un verin pneumatique, hydraulique, electrique ou electromagnetique, chaque branche de la fourche cooperant avec l'un des des de l'echantillon a deplacer; l'un au moins des deux etriers comporte une butee cooperant avec l'autre etrier pour definir la distance minimum des etriers; la butee est constituee par une fourche entre les deux branches de laquelle est disposee l'enclume. Dans le mode préfere de realisation, le moyen de traction est constitue d'un moteur 1 1 68~

electrique reversible, qui est associe a un systeme vis-ecrou;
le moteur entraine une vis et l'etrier mobile est solidaire d'un ecrou portant au moins un teton, qui coulisse dans une rainure fixe par rapport au bâtii le deplacement de l'etrier mobile est mesure par un capteur fournissant un signal elec-trique, la mesure étant commenceequand la force de traction devient non nulle; le capteur de force est un anneau dynamo-metrique, dont un point est lie au bâti, ledit anneau portant au moins une jauge de contrainte fournissant un signal elec-trique de mesure; l'étrier fixe est solidaire d'une tige qui traverse l'anneau dynamometrique et s'appuie en un pcint in-terieur de celui-ci par une portee arrondie, ladite tige etant guidee avec jeu par rapport au bâti; l'anneau dynamométrique porte quatre jauges de contraintesmontees en pont et repar-ties par paires aux extrémites d'un diamètre de l'anneau, qui est sensiblement perpen~iculaire a la tige exerçant la trac-tion; du côte de l'enclume, qui est oppose à la platine, se trcuve un plan incline assurant l'evacuation des des ejectes hors des etriers par un nouveau chargement de ceux-ci.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, a titre d'exemple purement illus-tratif et non limitatif, un mode de realisation represente sur le dessin annexe.
Sur ce dessin:
- la figure 1 represente en elevation un appareil selon l'invention, dont certaines parties ont ete représentées en coupe;
- la figure 2 représente l'appareil de la figure 1 vu en pïan, le chargeur d'echantillons etant retire ;
- la figure 3 represente une fraction du chargeur d'échantillons de l'appareil selon l'invention, ce chargeur étant vu en elevationi la partie gauche de la figure 3 montre trois dés d~échantillons mis en place dans la glissiare du chargeur, ces trois des etant figures en pointillés et etant surmontes par une masselotte representée sur le dessin en traits mixtes; la partie droite de la figure 3 montre unique-ment l'aspect extérieur du chargeur vide;
- la figure 4 represente une coupe selon IV-IV de la figure 3 :;
- la figure 5 represente la base du chargeur d'e-chantillons de l'appareil selon l'invention ;
- la figure 6 représente une coupe selon ~I-VI de la figure 5 ;
la figure 7 represente la base de l'un des deux guides de fixation du chargeur de l'appareil selon l'inven-tion, cette representation correspondant à une coupe selon VII-VII de la figure 9~ le chargeur etant representé en traits mixtes i - la figure 8 représente une coupe selon VIII-VIII
de la figure 7, le chargeur etant representé en traits mix-tes;
- la figure 9 représente une coupe selon IX-IX
de la figure 7, le chargeur etant represente en traits mix-tes.
En se referant au dessin, on voit que le bâti de l'appareil selon l'invention comporte un socle 1, sur lequel sont fixes, d'une part, le support 2 d'un moyen de traction constitué par un moteur électrique réversible 3 et, d'autre part, le support 4 d'un anneau dynamométrique 5. L'anneau dynamométrique 5 est fixe au support 4 par des vis 6 et il porte en son point haut et en son point bas une paire de jauges de contrainte 7, les quatre jauges 7 étant reliees en pont pour fournir un signal électrique, qui donne une mesure de la force appliquée ~ l'anneau 5 par une tige 8 disposée 1 P~61 selon le diametre horizontal de l'anneau 5. La tlge 8 tra~
verse l'anneau 5 par un orifice 9 et s'appuie sur la face interieure de l'anneau 5 par une portee arrondie 10 menagee sur une zone 8a de la tige 8, qui a un diametre superieur celui de la tige 8 ~ l'extérieur de l'anneau 5. La partie 8a de la tige 8 coulisse dans une branche 4a du support 4 avec un jeu suffisant pour que l'on ait une orientation rela-tive de l'anneau 5 et de la portee arrondie lQ permettant une mesure de la force appliquee avec la precision optimale.
La tige 8 est llee a un etrier fixe 11, qui permet de recevoir le de 12a qui constitue l'une des extrémités de l'échantillon soumis a essai.
I.e support 2 est relié par un carter cylindrique 13 a un support intermédiaire 14 porté par le socle 1. Le raccordement du carter cylindrique 13 avec les supports 2 et 14 s'effectue grâce a des brides 13a, 13b respectivement.
A l'interieur du carter cylindrique 13 est disposee une vis 15 entrainee par le rotor du moteur 3. La vis 15 engraine avec le filetage interieur d'un tube 16 filete interieure-ment, ledit tube etant susceptible de coulisser librement à l'interieur du carter cylindrique 13. Sur sa surface ex-terieure, le tube 16 comporte un téton 17, qui peu-t se dépla-cer en translation dans une rainure 18 pratiquee selon une generatrice du carter cylindrique 13 a partir de la bride 13b et sur une longueur suffisante pour permettre la course desiree pour l'element mobile qui constitue le tube 16. Sur l'extremite du tube 16 est fixe un etrier mobile l9,o~ peut venir se loger un de 12b solidarise de l'extremite de l'e-chantillon,qui est opposee a celle qui porte le de 12a. Les axes du tube 16 et de la tige 8 sont alignes.
Les des 12a et 12b sont identiques. Ils sont constitues chacun d'un parallelepipade rectangle en acier 1 :~ 6 ~

inoxydable, qui a une section droite sensiblement carree et qui comporte sur une de ses grandes faces une rainure 20.
L'echantillon, qui est soumis a effet au moyen de l'appareil selon l'invention, est constitue d'une fibre 21, par exemple un cheveu, dont les extremites sont disposees dans les rai-nures 20 de deux des 12a, 12bi la fixation de la fibre 21 dans les rainures 20 s'effectue au moyen de colle. Le de 12a est maintenu dans l'etrier 11, d'une part, par une pla-quette superieure lla, et, d'autre part, par une plaquette frontale llb. Le de 12b est maintenu dans l'etrier 19, d'une part, par une plaquette superieure 19a et, d'autre part, par une plaquette frontale l9b, ladite plaquette l9b se pro-longeant en direction de la plaquette frontale llb par une fourche l9c sensiblement horizontale. Les extremites des branches de la fourche l9c peuvent venir en butee contre la plaquette frontale llb lorsque l'etrier mobile 19 se rappro-che au plus pres de l'étrier fixe 11. La course de l'etrier mobile 19 est donc limitee, d~une part, par l'appui l9c-llb et, d'autre part, par l'appui du teton 17 sur le ~ond de la rainure 1~. L'arrivée aux extrémites de la course peut être repéree par le blocage du rotor du moteur 3 ou par des micro~
contacts non represent~s sur le dessin.
La face inferieure des deux des 12a, 12_ se trouve exactement au niveau de la face superieure d'une pla-tine horizontale 22. La platine 22 permet, comme il sera decrit ci-après en detail, l'alimentation des etriers 11-19 en echantillons à partir d'un chargeur designe par 23 dans son ensemble. Le chargeur 23 a la forme d'un parallelepip8de rectangle plat, dont le plan moyen est dispose perpendiculai-rement à la platine 22 et parallelement à la fibre 21 de l'e-chantillon 3 tester. Le chargeur 23 est maintenu en position grâce a deux guides 24a, 24b s~metriques par rapport a un plan 1 ~8061 et perpendiculaires ~ la platine 22. Les guides 2~a, 24b ont chacun une section horizontale en forme de U, les bran-ches des U se faisant vis ~ vis. Entre les plaquettes fron~
tales llb et l9b et au-dessous de la fibre 21, est disposée une enclume 25; l'enclume 25 est un cylindre de generatrice verticale dont la section horizontale est circulaire; elle est supportee par le socle 1 grâce a un embase 26 en forme de tronc de cône; les deux branches de la fourche l9c passent de part et d'autre de l'embase 26. Du côte des etriers 11 et 19 o~ ne se trouve pas la platine 22, on a mis en place plan incline 27 qui s'etend en pente depuis les étriers 11 et 19 jusqu'au socle 1.
Le chargeur 23 est constitue d'une plaque de fond 28 ayant en plan une forme rectangulaire; le long des deux grands côtes de la plaque de fond 28 se trouvent deux ner-vures en relief 28a, 28b; dans l'épaisseur de la pla~ue de fond, symétriquement par rapport a la ligne longitudinale moyenne de ladite plaque de fond, on a pratiqué deux rainures 29a, 29b, qui constituent des glissieres pour les dés 12a, 12b respectivement. Les dés 12a, 12b sont disposes dans les rainures 29a, 29b de fa~on que les rainures 20 se trouvent du côte oppose ~ la plaque de fond 28; la longueur des dés 12a, 12b, c'est-à-dire la longueur des rainures 20, est exactement égale a la largeur des glissieres 29a, 29b;
l'epaisseur des des 12a, 12b, mesuree perpendiculaircment au plan de la figure 1, est legerement superieure a la profondeur des glissieres 29a, 29b. Dans le chargeur 23, les des 12a, 12b de deux echantillons successifs sont su-perposes et portent l'un sur l'autre. Le chargeur 23, lors-qu'il est rempli d'echan-tillons, presente donc un empilement de des 12a dans sa glissiere 29a e-t de des 12b dans sa glis-si2re 29b. Du côte o~ ne se trouve pas la pla~ue de fond V 6 ~

28, les glissières 29a, 29b sont fermees par des plaques rap-portees 30a, 30b respectivement, lesdites plaques rapportees etant fixees au moyen de vis 31. Les plaques 30a, 30b affleu-rent au même niveau que les bordures 28a, 28b et leur largeur laisse entrevoir une petite partie des des 12a, 12b empiles dans le chargeur. Dans les rainures 29a, 29b, au-dessus de l'empilement des dés 12a, 12b, ont met en place les deux pattes 32 d'une masselotte 33. La masselotte 33 est disposee à l'exterieur du chargeur 23, en avant de celui-ci c'est-~-dire du côte des étriers 11 et 19; elle est reliee aux pattes 32 par des jambages 34, qui traversent les intervalles exis-tant entre la plaque de fond 28 et les plaques rapportees 30a et 30_. La masselotte 33 est un peu plus large que le chargeur 23 et par l'une de ses extremites laterales 35, elle commande un micro-contact 36 place à la partie superieure du guide 24b. De la sorte, lorsque le chargeur est presque vide, on manoeuvre un signal sonore, qui indique ~ l'opera-teur qu'il va bientôt être necessaire de remplacer le char-geur de l'appareil.
Comme il est bien visible sur les figures 5 et 6, le chargeur 23 comporte à sa partie basse deux tetons 37 disposes exactement à la même distance de la bordure infe-rieure du chargeur, le long des bordures 28a, 28b. Les te-tons 37 agissent chacun sur une lame-ressort 38 disposée en arrière de la plaque de fond 28 et fixée sur celle-ci au moyen de vis 39. Les lames-ressort 38 sont coudées en équer-re de facon à présenter a la partie basse de chacune des glis-sières 29a, 29b une lamelle de retenue 40. Les lamelles de retenue 40 empêchent la chute par gravite des empilements de des 12a et 12b tant que les tetons 37 sont en position sail--lante. Lorsque l'on met en place le chargeur 23 dans ses guides 24a, 24b, la bordure inferieure du chargeur 23 vient V ~ ~

en appui sur les bases 41 des deux guides 24a, 24b et, dans cette position, la distance existant entre la platine 22 et la bordure inferieure du chargeur 23 est egale à la hauteur des des 12a, 12b. Dans cette position, le teton 37 se trouve enfonce par un bossage 42 prevu dans les guides 24a, 24b, de sorte que, dès la mise en place du chargeur 23, les lamelles de retenue 40 sont eclipsees: il en resulte que les deux des 12a, 12b du premier echantillon a tester tombent sur la pla-tine 22 au drolt du chargeur 23. Pour que les lamelles de retenue 40 puissent s'eclipser, il faut que les lames-ressort 38 soient degagees vers l'arrière du chargeur et, pour ce faire, on a prevu dans l'aile arriere des guides 24a, 24b un degagement 43.
En arri~re des guides 24a, 24b et du chargeur 23, c'est-à-direduc~te où ne se trouvent pas les etriers 11 et 19, on a prevu un dispositif d'alimentation comportant une fourche 44, qui glisse sur la platine 12 et qui est poussee par le piston 45 d'un verin 46 porte grâce au support 47 par le socle 1. Les deux branches de la fourche 44 passent entre les guides 24a, 24b au dessous du chargeur 23; elles sont disposees de part et d'autre d'une nervure de centrage 48, dont un redent 49, dirige vers le haut, vient cooperer avec le milieu de la face arriere de la plaque de fond 28 du chargeur 23. La fourche 44, lorsqu'elle est poussee par la tige 45 du verin 46, s'engage sous le chargeur 23 et vient pouscer les des 12a, 12b de l'echantillon, qui est au droit du chargeur 23, jusque dans les logements prevus à cet effet dans les étriers 11 et 19 respectivement. Si ces etriers contiennent dejà des des 12a, 12b au moment du chargement, les des 12a, 12b, qui arrivent, chassent les precedents, les-quels tombent alors sur le plan incline 27 et glissent par gravlte jusqu'au socle 1 de l'appareil. Lorsque le charge-1 1~80~ ~

ment est ef~ectué, la fourche 44 est commandee selon un mouve-ment inverse: tant qu'elle se trouve au droit du chargeur 23, elle soutient l'empilement des des 12a, 12b contenus dans ce chargeur. Dès que son mouvement arriere est su~fisant,lles empilements des des 12a, 12b ne sont plus soutenus et une nouvelle paire de des 12a, 12b tombe sur la platine 22 au droit du chargeur 23; ce nouvel echantillon est celui qui est destine au prochain chargement.
L'appareil selon l'invention permet egalement de mesurer une dimension transversale de la fibre 21 soumise a essai. Pour ce faire, le support intermediaire 14 porte une potence 50, qui, à son extrémite, soutient un capteur de de~
placement 51. Le capteur de deplacement 51 est constitue d'un ensemble de bobinages, qui coopèrent avec une tige 52 traversant ledit bobinase, la tige 52 porte un aimant perma-nent 53 dispose au niveau du capteur 51, de sorte que tout deplacement de la tige 52 par rapport au capteur 51 se tra-duit par l'émission d'un signal électrique par le capteur, ledit signal permettant la mesure du deplacement. La tige 52 se termine vers le bas par un plateau 54 et vers le haut par un disque 55; le plateau 54 et le disque 55 sont perpen-diculaires à l'axe de la tige 52. Le plateau 54 est destine a jouer le rôle de palpeur et a venir en appui sur la ~ibre 21; le disque 55 est destine a assurer le relevage de la tige 52 par un bras mobile 56 sensiblement parallele a la potence 50. La tige 52 traverse le bras 56 et le disque 55 peut reposer en appui simple sur la face superieure du bras 56.
Le bras 56 est susceptible de pivoter autour de l'axe d'un arbre 57, qui est entraine en rotation par un moto-reducteur 58. On connait la position que prend l'aimant 53, lorsque le plateau 54 vient en appui directement sur V ~ ~

l'enclume 25. Lorsqu'on abaisse le bras 56 au moyen du moto-reducteur 58, le plateau 54 vient reposer sur la fibre 21 et il en resulte une modification de la position de l'aimant 53 par rapport aux bobinages du capteur de deplacement 51; de cette difference de position, on deduit l'epaisseur de la fibre 21 c'est-a-dire une dimension transversale de ladite fibre. Il est bien clair que, si la fibre etait parfaitement cylindrique, on mesurerait ainsi le diamètre de la fibre mais, en realite, de nombreuses fibres naturelles ne sont pas par-faitement cylindriques et c'est la raison pour laquelle, dans la présente description, il est indique que l'on mesure une dimension transversale de la fibre soumise à essai et non pas le diametre de ladite fibre. Lorsque la mesure de cette dimension transversale a ete realisee, il suffit de relever le bras 56 au moyen du moto-réducteur 58, pour que le plateau 54 soit degage et que l'essai de traction puisse s'effectuer sans aucune perturbation.
Le fonctionnement sequentiel d'une mesure s'efEec-tue comme suit: dans un premier temps, on prepare un chargeur comme il sera indique ci-apres. On met en place le chargeur 23 dans ses guides 24a, 24b jusqu'a ce que sa bordure inferi-eure soit en appui sur les bases 41 desdits guides. ~ ce moment, un echantillon constitue de l'ensemble forme par deux des 12a, 12b, relies en're eux par une fibre 21 tombe sur la platine 22. Dans cette position, l'appareil est prêt a com-mencer une sequence de mesures.
L'operateur commande manuellement le debut de la sequence. Le moto-reducteur 58 est alimente pour abaisser le bras 56 jusqu'a ce que le plateau 54 vienne en appui sur la fibre 21 supportee par l'enclume 25: le resultat de la me-sure fournie par le capteur 51 est alors enregistre et/ou af-fiche. De façon automatique, le moto-reducteur 58 est alors ~ 14 -lI68~

entra;né dans le sens inverse du précédent et il assure ainsi le relevage du bras mobile 56 et, par l'intermédiaire du dis-que 55, du plateau 54. Un interruPteur de fin de course per-met d'arrêter ce mouvement et de commander l'alimentation du moteur 3, qui entraine la rotation de la vis 15. De la sorte, on assure un deplacement de l'etrier 19 vers la gauche sur la figure 1: au début du mouvement, la fourche l9c est en bu-tée contre la plaquette frontale llb. Lorsque l'étrier 19 s'éloigne de l'étrier 11, on met en tension la fibre 21.
Dès qu'une force s'exerce sur cette fibre, la tige 8 la reper-cute par l'intermediaire de la portée arrondie 10 sur l'an-neau dynamométrique 5, de sorte que les jauges de contrainte 7 fournissent un signal électrique, qui donne la mesure de la force de traction. Des qu'une force de traction apparait, un capteur de déplacement non représenté détecte le déplacement de l'étrier 19 et llon peut ainsi mesurer le pourcentage d'élongation de la fibre 21 sous l'effet de l'effort de traction. Les mesures d'élongation et de force peuvent être réalisees en continu et enregistrées pour fournir une courbe, ou bien la force de traction peut être mesurée uniquement, quand on passe a un pourcentage d'élongation prédéterminé, par exemple 15 ~. Dans tous les cas, les mesures peuvent être enregistrees et~ou affichées. La traction de l'échantil-lon se poursuit jusqu'a la rutpure de la fibre 21. A ce mo-ment, la force mesurée par l'anneau dynamométriyue 5 ~'annule et l'on provoque automatiquement l'alimentation inverse du moteur 3 pour ramcncr l'~trier 19 dans sa poslt.1.on dc d~part.
Quand celle-ci est atteinte, le rotor du moteur 3 est bloqué, puisque la fourche l9c vient en butée contre la plaque fron-tale llb et l'alimentation du moteur 3 est alors automatique-ment coupée. Le vérin 46 est alors commandé automatiquement pour provoquer l'avancement de la fourche 44, qui amène dans les étriers 11 et 19 un nouvel échantillon, la mise en place de ce nouvel échantillon entrainant l'ejection des deux des 12a, 12b de l'ancien echantillon. Lorsque la fourche 44 est arrivée en fin de course, le mouvement inverse du verin 46 est automatiquement comman~e et la fourche 44 revient à sa position initiale, ce qui am~ne sur la platine 22 un nouvel echantillon au droit du chargeur 23. Dès que le mouvement arriere de la fourche 44 est commande, on commande automati-quement le moto-reducteur 58 et un nouveau cycle de mesure est ainsi commence. Quand le dernier echantillon du chargeur 23 est introduit dans les etriers 11, 19, les pattes 32 de la masselotte 33 viennent en appui sur la platine 22 et, dans cette position, la masselotte 33 commande par un micro-con-tact l'arrêt de la sequence après la fin de l'essai commence.
On voit que llappareil selon l'invention permet donc d'effectuer les mesures de dimension transversale, d'e-longation et traction sur toute une serie d'echantillons pris successivement, la sequence etant entièrement automatique.
Les resultats peuvent être enregistres graphiquement et/ou donner lieu à des impressions sur imprimante ou encore être simplement affiches, si un operateur surveille la sequence de mesures.
Pour preparer un chargeur d'echantillons, on uti-lise un chargeur de preparation qui est identique au chargeur 23 a ceci près que les plaques rapportees 30a, 30b ne sont pas mises en place. Le chargeur de preparation est pose horizontalement sur un support et l'operateur y dispose côte à côte dans les glissieres appropriees les des 12a et 12b.
Entre les des 12a, 12b d'un echantillon, l'operateur dispose, dans la rainure 20 de chacun de ces des, une fibre 21 à tes-ter et il colle ladite fibre a l'interieur des rainures 20.
Lorsque la colle a seche, la fibre 21 relie les deux des 12a 12b et passe devant la partie centrale de la plaque de fond 28 du chargeur. Lorsqu'un tel chargeur de preparation a ete réalisé, il suffit de le présenter en bout d'un chargeur 23 muni de ses plaques rapportées 30a, 30b et de pousser l'em-pilement des échantillons dans le chargeur 23. On peut alors mettre vertical le chargeur 23, puisque les empilements de des sont maintenus grâce aux lamelles de retenue 40.
On voit que la preparation des echantillons peut s'effec-tuer en serie et que plusieurs operateurs peuvent preparer simulta-nement des chargeurs d'echantillons à tester par le memeappareil. En raison de l'automatisme du fonctionnement de l'appareil selon l'invention, on peut faire porter les mesu-res sur un grand nombre d'echantillons, de sorte que les re-sultats peuvent avoir une interprétation statistique -tres sa-tisfaisante, ladite interprétation tenant compte le cas échéant des mesures de dimension transversale de fibre.
Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutesmodiEications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.

Claims (19)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit :

1. Appareil de mesure, à chargement et cycle automatiques, permettant de soumettre une fibre ou un maté-riau analogue à un effort de traction longitudinal et de mesurer les déformations et les forces de traction, ledit appareil comportant un bâti qui porte, d'une part, un moyen de traction, auquel est associée l'extrémité mobile de l'é-chantillon testé, et, d'autre part, un capteur de force au-quel est associée l'extrémité fixe de l'échantillon testé, caractérisé par le fait qu'en premier lieu, il comporte un chargeur d'échantillons, chaque échantillon étant constitué
d'une fibre à tester, dont chaque extrémité est solidarisée d'un dé, les dés des échantillons étant empilés dans le char-geur qui assure leur coulissement, toutes les fibres des é-chantillons d'un même chargeur étant parallèles et perpendi-culaires à l'axe du chargeur, ledit chargeur étant maintenu fixe par rapport au bâti, perpendiculairement à une platine d'alimentation; qu'en deuxième lieu, il comporte un disposi-tif d'alimentation susceptible de pousser un échantillon perpendiculairement au plan formé par les fibres des échantil-lons du chargeur, ledit échantillon étant porte par la pla-tine d'alimentation et étant situé initialement au droit du chargeur, le dispositif d'alimentation assurant la trans-lation simultanée des deux dés de l'échantillon et leur mise en place dans deux étriers, dont l'un fixe, coopère avec le capteur de force alors que l'autre coopère avec l'élément mo-bile du moyen de traction, ledit dispositif d'alimentation revenant ensuite dans sa position initiale pour qu'un nouvel échantillon vienne en place sur la platine d'alimentation;

et qu'en troisième lieu, il comporte des moyens de commande déclenchant le fonctionnement du moyen de traction quand l'échantillon est en place dans les étriers, des moyens de mesure associés au capteur de force fournissant la valeur de la force de traction appliquée à l'échantillon alors que d'autres moyens de mesure associés a l'élément mobile du moyen de traction fournissent la valeur de l'allongement de l'échantillon, le moyen de traction revenant dans sa po-sition initiale après que son élément mobile ait été soumis à une translation suffisante pour la mesure, le dispositif d'alimentation amenant alors un nouvel échantillon dans les étriers et chassant ainsi hors des étriers les deux dés de l'échantillon précédent.

2. Appareil selon la revendication 1, caracté-risé par le fait qu'il comporte un moyen pour mesurer une dimension transversale de la fibre fixée entre les deux dés d'un échantillon, ledit moyen étant disposé entre les étriers.

3. Appareil selon la revendication 2, caracté-risé par le fait que le moyen de mesure d'une dimension transversale de fibre est constitué d'un palpeur supporté
par un bras mobile et disposé au droit d'une enclume portée par le bâti, ladite enclume étant entre les étriers et au-dessous de la fibre de l'échantillon, dont les dés sont tenus par lesdits étriers.

4. Appareil selon la revendication 3, caracté-risé par le fait que le palpeur comporte un plateau, qui vient en appui sur la fibre à mesurer, laquelle est alors soutenue par l'enclume, ledit plateau étant solidaire d'une tige qui porte un aimant coopérant avec un capteur de déplacement porte par le bâti, ladite tige étant portée par le bras mo-bile quand elle n'est pas en appui sur la fibre.

5. Appareil selon la revendication 4, caracté-risé par le fait que le déplacement du bras mobile est comman-dé par un moto-réducteur électrique reversible.

6. Appareil selon la revendication 5, caracté-risé par le fait que les dés disposés aux extrémités d'une fibre a tester sont des parallélépipèdes rectangles compor-tant une rainure, où sont insérées lesdites extrémités.

7. Appareil selon la revendication 6, caracté-risé par le fait que le chargeur comporte deux glissières, parallèles et identiques, ayant les dimensions des dés d'é-chantillon, l'écartement des bordures adjacentes des deux glissières étant sensiblement égal a la longueur de la fibre à tester.

8. Appareil selon la revendication 7, caracté-risé par le fait que le chargeur comporte, à sa partie basse, au moins un téton, qui commande au moins une lamelle de re-tenue évitant la chute des dés contenus dans le chargeur, le chargeur étant maintenu par rapport au bâti par engagement entre deux guides perpendiculaires a la platine d'alimenta-tion, le(s) téton(s) coopérant avec lesdits guides pour éclip-ser, la (ou les) lamelle (s), quand le chargeur est mis en place dans ses guides, ce qui permet la chute sur la platine du premier échantillon à tester.

9. Appareil selon la revendication 8, caracté-risé par le fait que le chargeur est associé à une masselotte, qui s'appuie par son poids sur l'empilement des dés contenus dans le chargeur et qui descend vers la platine, quand le chargeur se vide, ladite masselotte coopérant avec un contact fixe pour signaler l'état de remplissage du chargeur.

10. Appareil selon la revendication 9, caracté-risé par le fait que le dispositif d'alimentation comporte une fourche, qui se déplace en translation sur la platine grâce à un vérin, chaque branche de la fourche coopérant avec l'un des dés de l'échantillon à déplacer.

11. Appareil selon la revendication 10, caracté-risé par le fait que l'un au moins des deux étriers comporte une butée coopérant avec l'autre étrier pour définir la dis-tance minimum des étriers.

12. Appareil selon la revendication 11, caracté-risé par le fait que la butée est constituée par une fourche entre les deux branches de laquelle est disposée l'enclume ou son embase.

13. Appareil selon la revendication 12, caracté-risé par le fait que le moyen de traction est constitué d'un moteur électrique réversible, qui est associé à un système vis-écrou.

14. Appareil selon la revendication 13, caracté-risé par le fait que le moteur entraine une vis et que l'étrier mobile est solidaire d'un écrou portant au moins un téton, qui coulisse dans une rainure fixe par rapport au bâti.

15. Appareil selon la revendication 14, caracté-risé par le fait que le déplacement de l'étrier mobile est mesuré par un capteur fournissant un signal électrique, la mesure étant commencée quand la force de traction devient non nulle.

16. Appareil selon la revendication 15, caracté-risé par le fait que le capteur de force est un anneau dyna-mométrique, dont un point est lié au bâti, ledit anneau por-tant au moins une jauge de contrainte fournissant un signal électrique de mesure.

17. Appareil selon la revendication 16, caracté-risé par le fait que l'étrier fixe est solidaire d'une tige, qui traverse l'anneau dynamométrique et s'appuie en un point intérieur de celui-ci par une portée arrondie, ladite tige étant guidée avec jeu par rapport au bâti.

18. Appareil selon la revendication 17, caracté-risé par le fait que l'anneau dynamométrique porte quatre jauges de contrainte montées en pont et réparties par paires aux extrémités d'un diamètre sensiblement perpendiculaire à
la tige, qui exerce la traction.

19. Appareil selon la revendication 18, caracté-risé par le fait que, du côte de l'enclume qui est opposée à
la platine, se trouve un plan incliné assurant l'évacuation des dés éjectés hors des étriers par un nouveau chargement de ceux-ci.