Mécanisme intégrateur à inscriptions périodiques. L'objet -de la présente invention est un mécanisme intégrateur à inscriptions pério diques d'une grandeur quelconque, par pé riodes déterminées se succédant sans interrup tion (périodes d'intégration).
E existe ,des appareils dans lesquels, à la fin de :chaque période d'intégration, la va leur :de la grandeur est enregistrée, soit par impression d'un nombre, soit par traçage d'une ligne, soit encore par les deux procédés simultanément. Dans ces appareils, après l'opération d'enregistrement, le dispositif d'enregistrement revientG à la position zéro, tandis qu'une nouvelle période :d'intégration commence.
Il est indispensable, pour que les indica tions de ces appaTeils soient exactes, que pen dant les opérations d'enregistrement et -de re tour à zéro, il n'y ait aucune interruption dans la réception de la grandeur à mesurer. Pendant ces opérations, les valeurs reçues de la grandeur sont :emmagasinées et sont resti tuées ensuite au dispositif :d'enregistrement après son retour au zéro.
Il s'ensnit que -les opérations précitées doivent être faites en un temps aussi bref que possible pour éviter d'avoir à emmagasiner et à restituer des va ,leurs trop importantes.
Le mécanisme intégrateur faisant l'objet de l'invention est caractérisé, d'une part, par un organe d'enregistrement .qui est disposé pour n'être pas, à, la fin @de chaque période, Taillis à la position zéro, mais pour revenir en arrière et repartir :
en avant, .dès qu'il aura atteint la valeur de la grandeur reçue, de puis le début de 1a période suivante, pen dant .la durée de l'enregistrement et de son retour en arrière, et, d'autre part, par des moyens qui alignent les :
chiffres ide tambours imprimeurs avant l'impression, qui impri ment les chiffres et les points représentant la valeur -de la grandeur à la fin de la pé riode d'intégration, puis qui déterminent l'avancement :du papier de façon telle, qu'après .cet avancement, les chiffres et les points qui viennent d'être imprimés soient visibles.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du m6ca- nisme faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement et en perspective le dispositif enregistreur de la dite forme d'exécution du mécanisme. (Pour la bonne compréhension du dessin et de l'in vention, on n'a représenté que les parties fon damentales du dispositif et on a été conduit à exagérer l'écartement entre certaines pièces et à déformer leurs dimensions relatives.) La fig. 2 montre de profil un détail du dispositif précité.
Les fig. 3, 4, 5 et 6 représentent un dis positif qui permet l'alignement des chiffres des tambours imprimeurs et en font saisir le fonctionnement.
Les fig. 7 et 8 représentent respective ment de profil et de face un dispositif d'im pression que comprend ladite forme d'exécu tion du mécanisme.
Un axe 1, solidaire d'une roue dentée \?, tourne en fonction de la grandeur à mesurer. La roue 2 engrène avec une roue 3 qui est folle sur un axe 4. Un levier 5 pivote sur l'axe 4 et porte un axe 7 sur lequel tourne une roue 6 qui engrène avec la roue 3. Le le vier 5, sollicité par un ressort 8, appuie sur une came 9. Sur l'axe 4 pivote un deuxième levier 10 qui, sollicité par un ressort 11, appuie sur une came 12. Le levier 10 porte un doigt 13 qui passe au-dessus du levier 5. Les cames 9 et 12 sont solidaires d'un axe 36 en traîné par un moteur non représenté sur la figure.
Deux axes 14 et 14a portent des organes identiques, dont deux roues 15 et 15a, deux roues 16 et 16a et deux cames 17 et 17a. Ces deux axes sont placés de telle façon que la roue 6 puisse engrener avec les roues 15 ou 15a, suivant la position du levier 5. Deux le viers 35 et 35a appuient respectivement sur les cames 17 et 17a.
Les roues 16 et 16a engrènent chacune i avec l'un des planétaires 41 et 42' d'un dif férentiel. Ces planétaires tournent fous sur un axe 18 qui est solidaire du satellite 19 du différentiel.
Un arbre 20 entraîne l'axe d'un organe d'enregistrement constitué par des tambours chiffrés, par l'intermédiaire ; d'un rouage interchangeable 21 et 22-. Le tambour des unités estsolidaire de l'arbre 20 et entraîne les autres tambours par un dis positif connu à pignons sauteurs.
L'arbre 18 entraîne aussi un arbre 23 par ; l'intermédiaire de roues 24 et 25. Sur l'axe 2'3 est calée une came en spirale 26 sur laquelle s'enroule un ruban métallique 27, accroché à un ressort 28. Cette came fait moins d'un tour pour le maximum d'enregistrement et i son profil est étudié pour que le couple dû au ressort soit constant. L'arbre 18 entraîne aussi un axe 29 au moyen de roues interchan geables 31 et 31a.
L'axe 29 est solidaire d'une tige filetée 30 qui, en tournant, peut déplacer i un écrou 32c qui porte un marqueur 32 lequel imprime, à la fin de chaque période d'intégra- tion, un point dont la distance, à une ordon née prise comme origine, est proportionnelle à la valeur de la grandeur mesurée pendant i la période considérée.
L'axe 29 peut aussi entraîner un index 33 qui, en se déplaçant devant un cadran fixe 34, indique la valeur enregistrée. Ce cadran peut comporter un dispositif analogue à celui des i cadrans des compteurs dits "à maximum", permettant l'observation facile du maximum atteint.
A la fin de chaque période d'intégration, l'arbre 3$, et par suite les cames 9 et 12, 1 tournent d'un demi-tour en quelques secondes dans le sens de la flèche, sous l'action d'un moteur non représenté.
La fi-. 2 montre le détail du fonctionne ment des leviers 5 et 10 commandés par les i cames 9 et 12. Dans la position de la figure, le levier 5 est au sommet de la came 9 et tout près de la chute; la roue 6 est en prise avec la roue 15a. A la fin de la période d'intégra tion, l'arbre 36 commence à. tourner pour faire un demi-tour.
Dès le début de cette ro tation, :le levier 5 tombe brusquement dans le creux de la came 9 et .la roue 6 abandonne la roue 15a et se trouve instantanément en prise avec la roue 15. Une butée réglable, non re présentée, assure un engrènement convena- ble. Pendant ce :demi-tour. le levier 5 reste dans cette position, car la came 9 :est concen trique sur 180 . Le levier 10 n'a pas bougé, car la came 12 est, elle aussi, concentrique sur 180 .
L'axe 33 reste immobile pendant tout le reste de la période et fait un nouveau demi-tour à la période d'intégration sui- vante. A ce moment, c'est le levier 10 qui tombe brusquement dans le creux de la came f2. Le doigt 13: entraîne, dans son mouve ment, le levier 5, car le ressort 11 est plus fort que le ressort 8.
La roue 6 se trouve donc instantanément en prise avec la roue 15a. Pendant le premier quart de tour, les leviers 5 :et 10, ne bougent pas, car la came 12 est concentrique sur '90 après la .chute; en même temps, la came 9 vient se placer sous le levier 5 pour le retenir :lors du deuxième quart -de tour, pendant lequel le levier 10 remonte au sommet de la came 12.
On voit donc que la roue 6 est engrenée pendant une période d'intégration avec la roue 15a de l'arbre 14a, et pendant la période suivante, avec la roue 15 de l'arbre 14, et -ceci, sans aucune interruption, car les mouvements des leviers se font brusquement et l'écartement des axes 14 et 14c a est tel que, sitôt que les dents -de la roue 6 :abandonnent celles de la roue 15, elles engrènent avec celles de la roue 15a,,et inversement.
'Sur la fig. 1, on a représenté une came 17 et une came 17a, pour la clarté,du dessin, mais, dans la plupart :des cas, il pourra :être avantageux de remplacer ces cames par plu sieurs autres :cames semblables démultipliées entre elles et qui seront respectivement blo quées par les leviers 35 et 35a, lorsque leurs crans d'arrêt se trouveront en même temps dans une même position relative. De cette fa çon, les arbres 14 -et 14a pourront faire un grand nombre -de tours et la précision sera d'autant plus grande.
Sur l'axe 20 des tambours est fixé un ro chet 37 à dix dents, :convenablement :calé par rapport aux chiffres du tambour des uni tés. Un levier 3,8 pivote sur un axe 39 et peut s'abaisser sur le rochet 3i7, grâce à une came 40 solidaire -d'un axe 36a. L'axe 36a -est en traîné par le même dispositif moteur que l'axe 36, mais il fait un tour complet à la fin de chaque période d'intégration, tandis que l'axe 36 ne fait qu'un :demi-tour.
Le ro chet 37 servira à définir la position du tam bour des unités avant l'impression du nombre représentant la valeur de la grandeur à la fin de la période d'intégration. Le :cliquet 38 n'est abaissé :que pendant la rotation de l'arbre 3,6a qui, en. revenant à son point de départ, le soulève à nouveau.
Le fonctionnement -du dispositif ;d'enregis trement -est le suivant: On admet que :le: mé canisme étant au repos (les tambours impri meurs étant sur la position 0, ainsi .que le marqueur 32 et l'index<B>W</B>), une période d'in tégration va commencer.
Le ressort 28 tend à faire tourner en arrière l'organe d'enregis trement et le satellite 19 -du différentiel. Celui-ci transmet l'effet aux deux planétaires 41 et 42 et aux cames 17 et 17a qui se trou vent retenues toutes deux sur leur :cran d'ar rêt par les leviers 35 et 35a. La roue, 6 est en prise avec la roue 15a.
La grandeur à me surer agit sur l'axe 1 qui tourne en fonction de cette grandeur, soit d'une façon :continue avec une vitesse variable, soit par impulsions de rotations égales, mais de fréquence va riable. L'axe 1, en tournant dans le sens ;de la flèche, fait tourner la roue 6 par l'inter- m6diaire des roues 2 et 3.
L'axe 14a tourne dans le sens de la flèche f et entraîne la came 17a, qui s'écarte :de son cran d'arrêt, et le planétaire 41 du différentiel, par l'intermé diaire -de la roue 16a. Le satellite 19 tourne, car le planétaire 42 est bloqué par la came 17 qui bute sur le levier<B>M</B>. L'arbre 18 tourne et entraîne les tambours imprimeurs, la. vis 30, l'index 33, et bande .le ressort 28 dont le ruban 27 s'enroule sur la came 26.
Lorsque la. période d'intégration est terminée, les axes M et 36a tournent de la manière déjà indi quée. Le levier 5 tombe et la roue 6 se trouve instantanément engrenée avec la roue 1.5 sur laquelle :agit alors la grandeur à mesurer. En même temps, le cliquet 38 s'abaisse sur le rochet 3,7 -qui, sollicité en arrière par le res- sort 28, se trouve arrêté sur une dent de fa çon telle, que le chiffre des unités soit placé exactement en face du marteau d'impression.
Puis un dispositif non représenté sur la figure, et qui sera décrit plus loin, aligne les autres tambours. Enfin, les marteaux d'im pression, également non représentés sur la figure par raison de simplification, tombent et impriment le nombre ainsi que le point de la. courbe. A la fin du tour de l'arbre 36a, le cliquet 38 se soulève et dégage le rochet '3 7. L'arbre ?0 n'est plu; retenu et, sollicité par le ressort 28, tourne en arrière ainsi que les arbres 29, 18 et l'index 33, puisque la roue 15a. n'est: plus engrenée avec. la roue 6. Le satellite 19 revient. aussi en arrière.
Ce retour en arrière est freiné par un dispositif quel conque, non représenté, et qui peut être un disque en cuivre ou en aluminium par exem ple, tournant dans le champ d'un aimant ou d'un électro-aimant.
Pendant ce temps de retour en arrière, la grandeur à mesurer est reçue par l'axe 1-1. La, came 17 s'est écartée de son cran d'ar- 5 rêt et le planétaire 42 tourne en entraînant le planétaire 41 en sens inverse. Par suite, la came 17a tourne dans le sens de la flèche f' et revient vers son cran d'arrêt. Le satellite 19, en revenant en arrière, entraîne aussi le planétaire 41 et la. came 17a dans le sens de la flèche f'.
La- came 17a reçoit donc son mou vement de deux directions qui s'ajoutent: 10 le retour en arrière des organes de mar quage, agissant sur le satellite 19, 20 la réception de la grandeur à mesurer ï ae, gissant sur le planétaire 42.
Lorsque la came 17a sera arrêtée par le levier 35a, le planétaire 4? entraînera le sa tallite 19 et les organes d'enregistrement en avant, car le planétaire 41 sera bloqué. On voit donc due l'on dispose de tout le temps né cessaire pour le retour à zéro. Le temps du retour du maximum à zéro doit seulement être inférieur à la durée d'une période d'inté- bration.
Le tambour imprimeur des unités, soli daire de l'arbre ?0, entraîne le tambour des dizaines par un dispositif connu de pignons sauteurs, c'est-à-dire que ce dernier tambour avance d'un chiffre pendant que le tambour des unités passe de 9 à 0. I1 en est de même pour le tambour des centaines quand celui des dizaines passe de 9 à 0, etc.
Dans un tel dispositif, les chiffres ne sont jamais rigoureusement alignés et,même, dans certains cas, le dernier tambour peut présen ter plus d'un demi-chiffre de décalage, ce qui ne permettrait pas une impression nette et lisible.
Or, on constate que le premier tam bour étant en bonne position, grâce au rochet 37, si l'on aligne le deuxième tambour, celui- ci, en se déplaçant, corrige en partie la posi tion du troisième; et en alignant le troisième, celui-ci corrige alors en partie la position du quatrième et ainsi de suite.
Si donc l'on aligne les tambours dans l'ordre en commen çant par le tambour des unités, le dispositif d'alignement n'a qu'un petit écart à rattra per à chaque tambour, car -ceux-ci se sont déjà en partie alignés mutuellement. Une réa lisation de ce dispositif est représentée sché matiquement, à titre d'exemple, .respective ment sur les fig. 3 et 4, d'une part, et sur les fig. 5 et 6, d'autre part.
Dans ces figures, 50, 51, 52, 53@ sont les tambours imprimeurs. Le tambour 50 est le tambour des unités qui est représenté sché matiquement comme étant solidaire de l'axe 20 et du rochet 37, dont il a -déjà été question précédemment. Entre chaque chiffre gravé en relief, les tambours portent une encoche frai sée polie présentant deux parties inclinées se raccordant avec une rainure à bords paral- lèles. Ces encoches fraisées servent à l'ali gnement.
Un peigne 5-I peut pivoter sur un axe 55. Il porte autant de doigts que de tam bours (quatre dans l'exemple représenté). Ces doigts ;56 peuvent s'engager avec peu de jeu dans les rainures à bords parallèles des tam bours.
Le peigne 54 est mn par une came non représentée, mais qui est solidaire de l'axe 36a représenté en fig. 1. Cette came, immédiatement avant l'impression, abaisse le peigne sur les tambours et ne le relève que lorsque le nombre est imprimé.
On voit que les tambours sont alignés successivement à partir du tambour des unités. Les doigts H glissent sur les, parties inclinées :des encoches fraisées et s'engagent -dans les rainures à bords parallèles.
Le dispositif d'impression du mécanisme est représenté par les fig. 7 et 8. Une table 61 porte à sa partie supérieure deux rouleaux ou tambours d'impression 62. Le papier, dont un rouleau 63 est situé derrière la table 61, passe horizontalement sur les :deux rouleaux 62.
La bande de papier passe sur le devant de la table, puis est entraînée plus bas par une ou deux roues 64 munies de picots qui s'en gagent dans les perforations du papier. Le papier s'enroule ensuite sur un noyau démon table 65, qui est entraîné par une courroie 66, commandée'par une poulie 67, solidaire d'un. axe 68 qui entraîne la ou les roues à picots 64.
Entre ,les deux rouleaux 62 sont guidées quatre tiges 69 (autant que de tam bours chiffrés) pouvant se déplacer vertica- lement en :coulissant dans des guides. Ces tiges portent, à leur extrémité supérieure, .des petits blocs 70, présentant une surface bien plane. Les tambours chiffrés sont situés juste au-dessus et en -regard de chacune de ces tiges en laissant l'espace nécessaire au passage du ruban encreur 71 et :du papier.
En regard de l'extrémité inférieure .des tiges 69 sont -disposés quatre marteaux 74 solidaires de quatre leviers 72 qui peuvent pivoter sur un axe 73. Quatre ressorts 75, appliquent les quatre leviers 72 sur quatre cames ,en spirale 76.
Ces cames sont solidaires de l'axe 36a dont il a -déjà .été question précédemment, et qui fait un tour à la fin de chaque période d'intégration. On voit donc que lors de la ro tation des cames 76, les leviers<B>72</B> tombent dans le creux de ces cames et les marteaux 74 frappent l'extrémité des tiges 69, qui appli quent le papier sur les chiffres des tambours imprimeurs au travers du ruban encreur.
Puis, en terminant leur rotation, les cames 76 soulèvent ales leviers 72 et les tiges 6-9 re tombent.
L'impression du point, dont la distance par rapport à une ordonnée prise comme ori- ffi <B>(Y</B> ne est proportionnelle -à la valeur de la grandeur, mesurée pendant la période d'inté gration, se fait en même temps que l'impres sion des chiffres.
Le marqueur 3D, solidaire de l'écrou 32'a, se déplace comme cela a déjà été indiqué précédemment par suite @de la ro tation de la tige filetée 30, Un étrier 7 7 pivote sur un axe 78 et un ressort 79 l'ap plique sur une came 80 solidaire, elle aussi, de l'axe 36a. Le marqueur 32t est fixé sur une lame flexible 81, solidaire de l'écrou -Ha.
On voit que l'étrier 77, en tombant :dans le creux de .la came 80, frappe sur le .marqueur 32, f quelle que soit sa position sur l'échelle et l'applique sur le papier, au travers du ruban encreur.
Aussitôt que l'impression est faite, le pa pier avance de telle façon :qu'après cet avan cement, les chiffres et les points représentant la valeur de la grandeur pendant .la période d'intégration qui vient -de s'écouler sont vi sibles.
Pour cela, une came 82, solidaire -de l'axe 3.6a, actionne un levier 83, appliqué sur s la canne par l'action -d'un ressort 75a. Ce le vier, en pivotant sur un axe 84, entraîne un levier $5 qui pivote sur un axe 87 et porte un cliquet 86.
Ce cliquet fait avancer,d'une dent une roue à rochet 8 & , !libre sur l'axe<B>87</B> et so lidaire d'une roue 89. Cette roue engrène avec une autre roue 90, :qui est solidaire de l'axe 68 et @de la roue à picots 64. La. came 82 est orientée par rapport aux cames 76 et 80, de façon que la chute du levier 83 se a fasse dès que les frappeurs se sont relevés suffisamment pour libérer le papier.
Le ruban encreur avance automatique- ment et change de .marche à la fin d'une bo bine. La bobine pleine 9'1 est libre sur son c axe et le ruban passe sur quatre galets 92, puis s'enroule sur la bobine vide 93 qui tourne d'un certain angle, après impression. Le déplacement du ruban encreur n'est pas décrit davantage, ,car il s'opère d'une manière i connue quelconque.