Dynamomètre de torsion.
L'invention a pour objet un dynamomètre de torsion pour déterminer le moment de force qu'un ressort développe, par exemple un ressort de barillet, en fonction de l'angle dont il est armé.
Il existe différents types de dynamomètres de torsion ou appareils dynamométriques pour contrôler, par exemple dans l'industrie horlogère, des ressorts-moteurs destinés à la fabrication des montres et autres appareils horaires. On connaît par exemple des appareils qui indiquent le résultat de l'opération de contrôle graphiquement au moyen d'un diagramme, sur un test et c'est le développement de la courbe tracée sur le test qui représente graphiquement la force du ressort-moteur soumis a l'épreuve. Or, le mécanisme indicateur à diagramme absorbe une certaine force qui doit être fournie par le dynamomètre et le ressort soumis au con trôle, au détriment de la précision du résultat de l'opération.
L'objet de la présente invention est un dynamomètre à torsion, de haute précision, qui permet la lecture du résultat de l'épreuve à l'aide d'organes indicateurs exclusivement optiques, par exemple au moyen d'aiguilles rotatives se mouvant sur des cadrans. Ce dynamomètre comprend un support ou plateau rotatif muni d'organes pour le rendre solidaire d'une des extrémités du ressort à contrôler, un ressort de mesure, qui peut être un ressort de torsion, étalonné, tendant à s'opposer au mouvement de rotation dudit support, un organe indicateur mobile coopérant avec un organe indicateur fixe et destiné à indiquer la valeur du déplacement angulaire dudit support rotatif, enfin un mécanisme de remontage à commande manuelle destiné à être connecté à l'autre extrémité dudit ressort à contrôler, par exemple à l'arbre d'un barillet-moteur, pour armer ou désarmer ce ressort.
Selon l'invention, le dynamomètre est caractérisé en ce que le mécanisme de remontage est relié à un compteur de tours possédant deux organes indicateurs mobiles l'un par rapport à l'autre et dont l'un est commandé par le mécanisme de remontage et l'autre par ledit support rotatif, le tout étant agencé de telle manière que la position relative des organes indicateurs du compteur de tours indique exactement à chaque instant l'angle d'armage absolu (ou le nombre de tours de remontage) du ressort-moteur soumis au contrôle, en fonction du moment de force de ce ressort, donné par l'organe indiquant la valeur du déplacement angulaire du support rotatif.
Le ressort-moteur, soumis au contrôle, peut être monté à nu sur le support rotatif du dynamomètre, ses extrémités étant accrochées, l'une (intérieure) au crochet de la bonde de l'arbre-moteur, l'autre (extérieure) par sa bride audit support rotatif. Toutefois, lorsqu'il s'agit d'un ressort-moteur de petit ou moyen format, comme par exemple un ressort-moteur de mouvement de montre, ce qui est généralement le cas, il peut être soumis à l'épreuve, enroulé dans le barillet, et c'est alors le tambour denté du barillet qui est assujetti au support rotatif.
Dans le dessin annexé il est représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante de détail de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement et partiellement en coupe, l'ensemble du dynamomètre.
La fig. 2 est une projection orthogonale en plan de la partie inférieure à la ligne de coupe II-II de la fig. 1.
La fig. 3 montre, vu en plan, le dispositif indicateur du compteur de tours.
La fig. 4 représente, en coupe, une variante de construction du ressort de mesure étalonné.
Dans la forme d'exécution selon les fig. 1, 2 et 3, on distingue le support rotatif formé par un plateau 5 calé sur un arbre vertical 6 monté dans deux paliers 7 et 8, le palier 8 n'étant pas représenté en fig. 2. Ce support
5 présente une nouure ronde 9 dans laquelle est logé partiellement un barillet 10 d'un mouvement de montre et dont le ressortmoteur est soumis au contrôle dynamométrique.
Dans la denture du tambour de barillet est engagée une goupille ou cheville 12, amovible ou fixe, plantée dans le plateau 5, de manière que ce plateau 5 soit entraîné en rotation par le tambour de barillet. L'arbre de barillet comporte, comme d'habitude, un carré 13, sur lequel est adapté le carré femelle correspondant d'un tasseau 14, interchangeable, dont la tige 15 est reliée à une rotule 16 portant une roue dentée 17. Cette tige 15 reçoit un mouvement de rotation autour de son axe par la roue 17, mais elle peut se mouvoir axialement dans la rotule. La roue 17 engrène dans une vis sans fin 18 engrenant, d'autre part, dans une roue dentée 19 calée sur un arbre vertical 20 dont 21 désigne les paliers.
La vis sans fin 18 est munie d'une manivelle 22, à l'aide de laquelle on peut actionner le mécanisme de remontage 17, 16, 15 pour armer ou désarmer manuellement le ressort-moteur du barillet 10. La roue 19 est actionnée en même temps que le mécanisme de remontage et commande un cadran rotatif 23 d'un compteur de tours, par l'intermédiaire de l'arbre 20, d'un pignon 24 fixé sur cet arbre et d'un renvoi 25 engrenant dans la périphérie dentée du cadran 23. Ce e dernier est monté à frottement gras sur son axe, de manière qu'on puisse le faire tourner à la main et le ramener à une position initiale (zéro).
Le cadran 23 est muni d'une graduation 23! sur laquelle se meut une aiguille 26 montée sur un axe 26' traversant librement le cadran et portant, calée, une roue dentée 27 commandée par un pignon 28 de l'arbre 6.
Le cadran 23 et l'aiguille 26 constituent un compteur de tours indiquant à tout instant l'angle d'armage de l'arbre de barillet, aussi bien lors de l'armage que du désarmage du ressort de barillet, c'est-à-dire le nombre de tours de remontage du ressort de barillet soumis au contrôle, lors de l,armage ou du désarmage de ce ressort à l'aide de la manivelle 22.
L'arbre 6 porte une aiguille 29 pouvant se mouvoir en regard d'un cadran fixe, mais interchangeable 30, dans le cas particulier un limbe, muni d'une graduation indiquant des g/mm. A l'extrémité inférieure de l'arbre 6 est adapté, par une virole, l'extrémité inférieure d'un ressort de mesure étalonné 31, ayant la forme d'une spirale. Ce ressort est monté dans une couronne 32 à denture périphérique, et son extrémité extérieure est attachée à une oreille 33 de la couronne. Dans la denture de cette couronne engrène une vis sans fin 34 munie d'un bouton de commande 35. Au moyen de cette vis sans fin il est possible de faire tourner la couronne dentée 32 pour le réglage préalable du ressort de mesure 31 et de la position de l'aiguille 29, par exemple pour ramener cette aiguille à une position initiale (zéro).
Le ressort de mesure étalonné, au lieu d'être formé par un ressort 31 en forme de spirale, pourrait être constitué par un ressort de torsion étalonné de forme rectiligne 31', comme représenté dans la variante d'exécution en fig. 4. Ce ressort, une lame ou un fil d'acier par exemple, est fixé par ses extrémités, d'une part, par un carré, dans un manchon du support rotatif 5, et, d'autre part, également par un carré, dans le moyeu d'une roue dentée 32', dans laquelle engrène la vis sans fin 34'. Sur le moyeu du support 5' sont calés un pignon 6' et un bras 36 portant l'aiguille 29' se mouvant sur le cadran gradué 30'. Le pignon 6' engrène dans la roue dentée 27' reliée à l'aiguille du compteur de tours.
Le fonctionnement du dynamomètre selon la forme d'exécution représentée au dessin, à titre d'exemple, est le suivant:
Après un réglage préalable des organes indicateurs (remise à zéro), le barillet à contrôler 10 est mis en place sur le support 5, de manière que la goupille 12 soit engagée
dans la denture du tambour de barillet
(fig. 1). Le carré de l'arbre de barillet est accouplé à la tige 15 au moyen du tasseau 1.4. En tournant la manivelle 22, on remonte le barillet 10, le ressort de barillet s'enroule autour de son arbre et entraîne en rotation le tambour de barillet ainsi que le support 5, à l'encontre du ressort de mesure étalonné 31.
Co e ressort 31 cherche une position d'équi- libre qui est indiqué à chaque instant par la position de l'aiguille 29 sur le limbe gradué 30. Simultanément sont actionnés les organes indicateurs 23, 26 du compteur de tours, le cadran 23 par l'intermédiaire des organes de
transmission 19, 20, 24 et 25, l'aiguille 26 par l'intermédiaire du pignon 28 et de la roue 27. L'aiguille 26 reçoit de ce fait un mouvement angulaire correcteur par le pignon 28, de sorte que les organes indicateurs du compteur donnent à chaque instant le nombre de tours de remontage absolu et exact, respectivement l'angle d'armage du ressort-moteur. En effet, lors du remontage, le tambour de barillet tend à suivre le mou moment de rotation de l'arbre de barillet et ce mouvement angulaire relatif est transmis à l'aiguille 26 par le pignon 28.
La valeur négative de ce mouvement angulaire est soustraite de l'angle d'armage communiqué au cadran 23. Cette opération se fait donc automatiquement par un mouvement correcteur négatif que le pignon 28 transmet à l'aiguille 26.
L'index 29 indique exactement, à tout instant, sur le cadran 30, en g/mm ou autre unité de mesure conventionnelle, le moment de force du ressort-moteur soumis au contrôle, comparativement à l'angle d'armage absolu de ce ressort, angle qui est mesuré en nombre de tours de remontage par la position relative des organes indicateurs 23 et 26.
Lorsque le ressort de barillet est entièrement remonté, ce qui est indiqué par un saut brusque de l'aiguille 29, on procède au désarmage du ressort de barillet, en tournant la manivelle 22 dans le sens opposé à celui du remontage. L'aiguille 29 recule sur la graduation du cadran 30 et donne par ses positions successives les valeurs du moment de force du ressort de barillet développé pendant la période de travail du barillet, en fonction de son angle d'armage indiqué par le. compteur de tours 23, 26.
Le cadran gradué 30 pourrait être remplacé par un cadran ou un limbe muni de repères établis d'après un barillet-étalon, par exemple pour chaque tour ou fraction de tour d'armage, et en plus de ces repères, d'index de tolérance.
En fig. 2 sont représentés, à titre d'exemple, sur une fraction détachée du cadran 30, quelques traits de repères 37 munis d'index de tolérance + 37'.
Dès lors, il suffit de contrôler les barillets au nombre de tours demandé, de faire la lecture sur ce cadran de tolérance pour se rendre compte si le barillet contrôlé est bien dans les tolérances fixées.
REVENDICAT10N :
Dynamomètre de torsion pour déterminer le moment de force qu'un ressort développe en fonction de l'angle dont il est armé et qui comprend un support rotatif muni d'organes pour le rendre solidaire d'une des extrémités du ressort, un ressort de mesure étalonné ten
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Torsion dynamometer.
The object of the invention is a torsion dynamometer for determining the moment of force that a spring develops, for example a barrel spring, as a function of the angle with which it is armed.
There are different types of torsion dynamometers or dynamometric devices for checking, for example in the watchmaking industry, motor springs intended for the manufacture of watches and other time devices. For example, devices are known which indicate the result of the control operation graphically by means of a diagram, on a test and it is the development of the curve drawn on the test which graphically represents the force of the mainspring submitted. to the test. Now, the diagram indicating mechanism absorbs a certain force which must be supplied by the dynamometer and the spring subjected to the control, to the detriment of the precision of the result of the operation.
The object of the present invention is a torsion dynamometer, of high precision, which makes it possible to read the result of the test using exclusively optical indicating members, for example by means of rotating needles moving on dials. This dynamometer comprises a support or rotating plate provided with members to make it integral with one of the ends of the spring to be checked, a measuring spring, which can be a torsion spring, calibrated, tending to oppose the rotational movement of said support, a movable indicator member cooperating with a fixed indicator member and intended to indicate the value of the angular displacement of said rotary support, finally a manually controlled winding mechanism intended to be connected to the other end of said spring to be checked, for example to the shaft of a motor barrel, to arm or disarm this spring.
According to the invention, the dynamometer is characterized in that the winding mechanism is connected to a revolution counter having two indicator members movable relative to each other and one of which is controlled by the winding mechanism and the other by said rotary support, the whole being arranged in such a way that the relative position of the indicator members of the revolution counter indicates exactly at each moment the absolute winding angle (or the number of winding revolutions) of the spring. motor subjected to control, as a function of the moment of force of this spring, given by the member indicating the value of the angular displacement of the rotary support.
The mainspring, subject to control, can be mounted bare on the dynamometer's rotating support, its ends being hooked, one (inside) to the hook of the motor shaft bung, the other (outside) by its flange to said rotary support. However, when it comes to a small or medium format mainspring, such as for example a watch movement mainspring, which is generally the case, it can be subjected to the test, wound in the barrel, and it is then the toothed drum of the barrel which is secured to the rotary support.
In the appended drawing there is shown, by way of example, an embodiment and a variant of detail of the subject of the invention.
Fig. 1 shows, schematically and partially in section, the entire dynamometer.
Fig. 2 is an orthogonal plan projection of the lower part to the section line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 shows, seen in plan, the indicating device of the revolution counter.
Fig. 4 shows, in section, an alternative construction of the calibrated measuring spring.
In the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 3, we can see the rotary support formed by a plate 5 wedged on a vertical shaft 6 mounted in two bearings 7 and 8, the bearing 8 not being shown in FIG. 2. This support
5 has a round knot 9 in which is partially housed a barrel 10 of a watch movement and whose motor spring is subjected to dynamometric control.
In the teeth of the barrel drum is engaged a pin or pin 12, removable or fixed, planted in the plate 5, so that this plate 5 is driven in rotation by the barrel drum. The barrel shaft comprises, as usual, a square 13, on which is fitted the corresponding female square of a cleat 14, interchangeable, whose rod 15 is connected to a ball 16 carrying a toothed wheel 17. This rod 15 receives a rotational movement around its axis by the wheel 17, but it can move axially in the ball joint. The wheel 17 meshes with a worm 18 meshing, on the other hand, with a toothed wheel 19 wedged on a vertical shaft 20, 21 of which designates the bearings.
The worm 18 is provided with a crank 22, with the aid of which one can actuate the winding mechanism 17, 16, 15 to manually arm or disarm the mainspring of the barrel 10. The wheel 19 is actuated in same time as the winding mechanism and controls a rotary dial 23 of a revolution counter, via the shaft 20, a pinion 24 fixed on this shaft and a return 25 meshing with the toothed periphery of the dial 23. The latter is mounted with greasy friction on its axis, so that it can be rotated by hand and brought back to an initial position (zero).
Dial 23 is provided with a 23 graduation! on which moves a needle 26 mounted on an axis 26 'passing freely through the dial and carrying, wedged, a toothed wheel 27 controlled by a pinion 28 of the shaft 6.
The dial 23 and the hand 26 constitute a revolution counter indicating at all times the winding angle of the barrel shaft, both during winding and unwinding of the barrel spring, that is to say - say the number of winding turns of the barrel spring subjected to the control, during winding or unwinding of this spring using the crank 22.
The shaft 6 carries a needle 29 which can move opposite a fixed but interchangeable dial 30, in the particular case a blade, provided with a graduation indicating g / mm. At the lower end of the shaft 6 is adapted, by a ferrule, the lower end of a calibrated measuring spring 31, having the shape of a spiral. This spring is mounted in a ring 32 with peripheral teeth, and its outer end is attached to a lug 33 of the ring. In the toothing of this ring gear engages an endless screw 34 provided with a control button 35. By means of this endless screw it is possible to rotate the toothed ring 32 for the preliminary adjustment of the measuring spring 31 and of the position of needle 29, for example to bring this needle back to an initial position (zero).
The calibrated measuring spring, instead of being formed by a spring 31 in the form of a spiral, could be constituted by a calibrated torsion spring of rectilinear form 31 ', as shown in the variant embodiment in FIG. 4. This spring, a blade or a steel wire for example, is fixed by its ends, on the one hand, by a square, in a sleeve of the rotary support 5, and, on the other hand, also by a square , in the hub of a toothed wheel 32 ', in which the worm 34' engages. On the hub of the support 5 'are wedged a pinion 6' and an arm 36 carrying the needle 29 'moving on the graduated dial 30'. Pinion 6 'meshes with toothed wheel 27' connected to the needle of the revolution counter.
The operation of the dynamometer according to the embodiment shown in the drawing, by way of example, is as follows:
After a prior adjustment of the indicator members (reset), the cylinder to be checked 10 is placed on the support 5, so that the pin 12 is engaged
in the teeth of the barrel drum
(fig. 1). The square of the barrel shaft is coupled to the rod 15 by means of the cleat 1.4. By turning the crank 22, the barrel 10 is wound up, the barrel spring wraps around its shaft and drives the barrel drum as well as the support 5 in rotation, against the calibrated measuring spring 31.
Co e spring 31 seeks a position of equilibrium which is indicated at all times by the position of the needle 29 on the graduated limb 30. At the same time, the indicator members 23, 26 of the revolution counter are actuated, the dial 23 by through the organs of
transmission 19, 20, 24 and 25, the needle 26 via the pinion 28 and the wheel 27. The needle 26 thereby receives a corrective angular movement by the pinion 28, so that the indicator members of the counter give at any moment the absolute and exact number of winding turns, respectively the winding angle of the mainspring. Indeed, during reassembly, the barrel drum tends to follow the slack moment of rotation of the barrel shaft and this relative angular movement is transmitted to the needle 26 by the pinion 28.
The negative value of this angular movement is subtracted from the winding angle communicated to the dial 23. This operation is therefore done automatically by a negative correcting movement that the pinion 28 transmits to the needle 26.
The index 29 indicates exactly, at all times, on dial 30, in g / mm or other conventional unit of measurement, the moment of force of the mainspring under control, compared to the absolute winding angle of this spring, angle which is measured in number of winding turns by the relative position of indicator members 23 and 26.
When the barrel spring is completely wound up, which is indicated by a sudden jump of the needle 29, the barrel spring is unwound by turning the crank 22 in the opposite direction to that of winding. The hand 29 moves back on the graduation of the dial 30 and gives by its successive positions the values of the moment of force of the barrel spring developed during the working period of the barrel, according to its winding angle indicated by the. lap counter 23, 26.
The graduated dial 30 could be replaced by a dial or a limb provided with marks established on the basis of a standard barrel, for example for each turn or fraction of a winding turn, and in addition to these marks, tolerance indexes .
In fig. 2 are shown, by way of example, on a fraction detached from the dial 30, a few lines of reference marks 37 provided with tolerance indices + 37 '.
Therefore, it suffices to check the barrels at the required number of revolutions, to take the reading on this tolerance dial to realize whether the controlled barrel is indeed within the set tolerances.
CLAIM10N:
Torsion dynamometer to determine the moment of force that a spring develops as a function of the angle with which it is armed and which comprises a rotary support provided with members to make it integral with one of the ends of the spring, a measuring spring calibrated ten
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.