CH273997A - Appareil indicateur. - Google Patents

Description

  



  Appareil indicateur.



     La, présente invention    a pour objet un appareil   dit    type dans lequel ; le déplacement d'un détecteur mobile qui dépend du facteur variable à relever provoque le déplacement de l'élément mobile de l'indicateur qui donne une indication directe ou sous forme d'enregistrement dudit facteur. L'appareil objet de   l'in-    vention peut, par exemple, constituer un ma  nomètre,    un thermomètre ou un tachymètre.



   On emploie fréquemment de tels appareils pour relever une variable sur un grand domaine s'étendant à partir du zéro, malgré que seule une petite partie de ce domaine soit employée pendant les conditions normales de fonctionnement de l'appareil. Ainsi, par exemple, dans un manomètre pour installation à vapeur, il est nécessaire que l'échelle comprenne le zéro pour effectuer la mise en marche de la chaudière et, par la suite, seule une partie de l'échelle est employée au voisinage de la pression normale de fonctionnement de l'installation.   A    mesure que les pressions de fonctionnement augmentent et que des échelles couvrant un plus grand domaine sont nécessaires, il faut soit diminuer la distance entre les graduations, soit augmenter les   di-    mensions du cadran.

   La première solution présente l'inconvénient de diminuer la précision de la lecture, la seconde solution n'est pas toujours applicable, spécialement lorsque l'espace à disposition est réduit, comme par exemple à bord de navires.



   L'appareil selon l'invention ne présente pas ces inconvénients, et pour des déplacements similaires du détecteur, la zone de l'échelle la plus   fréquemment    employée (comprenant par exemple des pressions en dessus et en dessous de la pression de fonctionnement normale) comprend une graduation plus étalée que la partie restante de   l'échelle.    L'appareil objet de l'invention peut tre tel qu'il fonctionne selon deux phases, une première phase normale et une phase d'emploi dans laquelle l'élément mobile est déplacé de façon plus marquée que dans la phase normale pour des mouvements similaires de l'élément détecteur.



   L'appareil selon l'invention est particu  lièrement indiqué    pour tre du type à cadran de champ dans lequel la longueur disponible pour l'échelle est plus réduite que pour les appareils à cadran plat.



   L'appareil objet de l'invention comprend, en combinaison avec le détecteur mobile et l'élément mobile, au moins un organe à came au moyen duquel, au cours des différentes phases de déplacement du détecteur, différents rapports de déplacement de l'élément mobile sont obtenus. Les organes à came peuvent tre formés de plusieurs éléments comprenant un profil de came, ou d'un seul élément présentant plusieurs profils. Par exemple, dans un appareil à cadran, le cadran peut tre muni d'une échelle ayant des sections for mées de graduations espacées de façons différentes (pour un mouvement similaire du détecteur mobile) qui correspondent avec lesdits éléments de came.

   Dans une forme   d'exé-    cution préférée de l'appareil objet de   l'inven-    tion, les graduations de la partie de l'échelle la plus généralement employée sont plus   lar-    gement écartées (pour un mouvement similaire du détecteur mobile) et occupent une partie notable de la longueur totale de l'échelle, par exemple une portion de l'échelle au moins égale à celle qui est occupée par le restant de la graduation.



   Il est préférable que la pente de chacune des parties de la came soit régulière, de manière que la graduation de la partie correspondante ou des parties correspondantes de l'échelle soit aussi régulière, pour que des déplacements similaires des moyens indicateurs correspondent à des changements égaux de la quantité mesurée à l'intérieur de chacun des domaines correspondant auxdites cames.



   Les organes à came employés peuvent tre de différents types : Dans une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention, un élément rotatif à came comprenant des surfaces de came ou profils en forme de spirale, spira. le logarithmique par exemple, qui transmettent un déplacement à un élément suivant la came montée à pivot est employé, des moyens étant prévus pour transformer le déplacement du détecteur mobile et de l'élément suivant la came en un mouvement oscillant de la came et de l'élément mobile.

   Selon une forme d'exécution particulière, le déplacement du détecteur mobile est transmis à un pignon associé avec l'élément de came rotatif par l'in  termédiaire    d'un secteur denté, et l'élément suivant la came comprend un secteur (ou   cré-    maillère pouvant coulisser) qui est en prise avec ledit pignon, solidaire de l'élément mobile.



   La came peut comprendre un disque ro  tatif présentant    une rainure ou fente qui   co-    opère avec l'élément suivant la came, ladite rainure comprenant au moins une partie eon  centrique    ou en forme de spirale qui occupe la plus grande partie du déplacement angvllaire effectif total de la came et qui est formée de façon à commander l'élément mobile sur la plus grande partie du déplacement du détecteur mobile, et au moins une autre partie présentant une forme de spirale qui commande les éléments mobiles sur la partie restante du mouvement du détecteur mobile. Si la première partie de ladite fente est en spirale, l'élément mobile est commandé par la seconde partie de ladite fente, de façon à réaliser une lecture plus étalée.

   Dans ce but, les graduations de l'échelle associée avec l'élément mobile sont plus écartées sur la seconde partie du disque que sur le restant de l'échelle. Dans une forme d'exécution, la partie principale du profil de came ou fente peut comprendre une spirale régulière, le restant de ladite came étant constitué par une spirale régulière de plus grande pente que la première spirale, les graduations de l'échelle étant réalisées en tenant compte de la différence de pente des deux spirales.



   Les profils de came ou de rainure peuvent tre réalisés de façon variable et constitués par plusieurs sections ayant chacune une pente différente. Les éléments de transmission de déplacement de l'appareil peuvent aussi tre réalisés de différentes façons, le secteur denté ou la crémaillère peuvent tre remplacés par des éléments équivalents par exemple.



   Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.



   La fig. 1 représente une vue en perspective, par l'arrière, d'un appareil objet de l'invention.



   La fig. 2 représente un détail de ce dernier à plus grande échelle.



   La fig. 3 représente une vue de face dudit appareil.



   L'appareil représenté constitue un   mano-    mètre. En se référant, à la fig. 1, cet appareil comprend un boîtier 1, un cadran 2 et un tube de Bourdon 3 (qui constitue le détecteur mobile). Le tube de Bourdon 3 est muni d'un raccord d'admission   4.    Un bras 5 est fixé par des vis 6 à l'extrémité mobile du tube 3. Des fentes 7 permettent le réglage de la position de ce bras 5 par rapport au tube 3. Le bras 5 est relié par un élément réglable 8 à la queue 9 d'un secteur denté   10    dont la denture engrène avec un pignon 11. Les parties 7 et 9 sont fendues pour permettre le réglage de l'élément 8 avec lesdites parties.

   Un disque 12, solidaire du pignon 11, est muni d'une fente formant came, 13, en forme de spirale, dans laquelle se trouve   engagé un élément    portant contre la came. Cet élément peut tre constitué par un bras coudé 14 ou par un galet portant sur une tige, il peut tre monté de façon à coulisser dans des guides   rectili-    gnes, l'axe de la tige étant disposé radialement par rapport au disque de came ou monté à pivot, l'extrémité libre dudit bras   parcou-    rant alors une trajectoire arquée dans une direction pratiquement radiale par rapport au disque.

   Cette dernière disposition est préférable et, comme représenté, le bras 14 est relié à la queue 15 d'un secteur denté 16 qui engrène avec le pignon 17 fixé à une tige 18 à laquelle un index 19 (qui constitue l'élément mobile) est aussi fixé. De préférence, un ressort 22 est prévu pour maintenir la partie de l'élément suivant la came en contact avec l'un des côtés de la fente constituant cette dernière pour empcher ledit élément d'avoir du jeu par rapport à la came. Ledit ressort a aussi pour but d'empcher du jeu entre le secteur 16 et le pignon 19, de manière à stabiliser   1'indica-    teur pendant son mouvement. Dans le cas où une tige radiale coulissante est prévue, une crémaillère est formée sur cette dernière, la denture de ladite crémaillère engrenant avec le pignon.

   La partie de l'élément suivant la came qui vient au contact de cette dernière ou ledit élément tout entier peuvent tre montés de façon interchangeable, par exemple une partie dudit élément étant introduite dans un support dans lequel elle. est fixée de façon amovible au moyen d'une vis. De cette manière, l'élément suivant la came ou une partie de ce dernier peuvent tre remplacés lorsqu'ils sont usés sans dérégler l'appareil.



   La partie extérieure 20 (fig. 2) de la fente formant came 13 détermine le mouvement de l'index sur la première partie de l'échelle et présente une forme en spirale telle qu'un déplacement angulaire donné du disque de came provoque un déplacement angulaire donné de l'indicateur, la graduation de l'échelle déterminant la pression correspondante. La partie intérieure 21 de la fente de came 13 détermine le déplacement de l'index sur la seconde partie de l'échelle dans le domaine de pressions de fonctionnement, et la caractéristique de la spirale de cette partie 21 de la fente est telle que le mouvement de l'index, pour une différence donnée de pression, est plus grand que celui qu'il effectue, pour la mme différence de pression, sur la partie extérieure 20 de la came.

   Ainsi,   dans l'exemple repré-    senté, le manomètre est réglé pour une pression de fonctionnement d'environ 33,5   kg/cm2,    le cadran de l'appareil étant gradué de 0 à 37,5 Une moitié de l'échelle est graduée de façon régulière de 0 à 30   kglem2,    la seconde moitié du cadran étant graduée de façon régulière de 30 à 37,5   kg/cm2,    des graduations intermédiaires étant prévues pour cette seconde moitié.

   La   fente-de came    13 est constituée de manière que les huit dixièmes de l'ouverture angulaire de la fente soient constitués par une fente en spirale régulière 20 prévue pour commander l'une des moitiés du déplacement total de l'élément suivant la came, c'est-à-dire la moitié du déplacement total de   l'index.    Les deux dixièmes restants de la fente 13 sont formés de manière à provoquer la seconde moitié du déplacement de l'élément suivant la came et sont constitués par une spirale de pente régulière 21. Les graduations prévues sur le cadran sont disposées de manière à indiquer les pressions, celles qui sont disposées entre 30 et 37,5   kg/cm2    sont plus fortement écartées les unes des autres que celles de la partie restante de l'échelle (comme représenté à la fig. 3).

   Ces graduations plus écartées peuvent tre subdivisées comme représenté, ce qui perment une lecture précise de la pression dans le domaine d'emploi compris entre 30 et 37,5   kg/cm2,    le domaine d'emploi couvrant une variation de pression de 7,5 kg/em2 com prenant ainsi une zone de 3, 5   kg/cm2'en    dessous de la pression normale et de 4   kgjcm2    en dessus de la pression normale. Le tubo de
Bourdon 3 et tous les éléments mobiles du ma  nomètre    sont portés par un support 23 qui est fixé par des vis   24    à l'enveloppe 1.

   Les deux parties 20 et   21    de la fente 13   consti-    tuent la came qui est inclinée de façon   régu-    lière par rapport à l'axe du disque et les deux parties constituant la fente sont raccordées de façon douce. La largeur de la fente est pratiquement égale au diamètre de la section de l'élément qui suit la came. Dans la forme d'exécution représentée, l'indication de la leeture est donnée par un index qui se déplace sur un cadran ; un dispositif équivalent peut tre obtenu en prévoyant un cadran mobile qui se déplace par rapport à un index fixe.



  Comme exemple des avantages que peut présenter un appareil conforme à l'invention, il peut tre cité que, pour un manomètre normal ayant un jeu de lecture de 0 à 100   kg/cm2    prévu pour tre utilisé dans une installation travaillant à 90   kg/cm,    la longueur de la graduation est   d'environ 40 cm    ;

   l'écart compris entre deux repères correspondant à une différence de pression de 10   kg/em2    est ainsi de 4   cm.    Dans un appareil selon la présente invention ayant, par exemple, une échelle de mme longueur totale, l'écart compris entre deux repères correspondant à une différence de pression de 10   kg/em2 jusqu'à une    pression   de 80 lSg em2 peut tre    de   2,    5 em, puis de 10 cm entre   80 et    100   kg/cm2.   



  Dans un appareil normal du type à cadran de champs, travaillant dans le mme domaine de pressions que ci-dessus, la longueur de l'échelle   est d'environ 18 cm    et, de ce fait, l'écart compris entre les repères correspondant à une différence de pression de 10   kg/em2    est de 1,8   cm.    Un appareil similaire conforme à l'invention pourra avoir des repères espacés d'environ 1 cm pour 10   kg/em2    jusqu'à 80 et d'environ 8 em de 80 à 100   kg/em2.   



   Dans la variante d'exécution représentée, le disque constituant la came comprend deux parties en forme de spirale. Selon une variante, on peut prévoir une seule partie en forme de spirale, la première partie de la came étant concentrique avec l'axe de la came au lieu d'tre disposée en spirale, de manière qu'aucun mouvement ne soit transmis à l'élément mobile jusqu'à une pression déterminée. Cette forme d'exécution est particulièrement indiquée pour les appareils qui doivent indiquer des surpressions seulement, et qui, par cette disposition, ne commencent à indiquer la pression qu'à partir d'une pression déterminée.

   Dans les manomètres de type connu destiné à l'indication de surpressions, une butée est prévue de manière à limiter le mouvement du détecteur mobile ou des parties mobiles de ce dernier, mais cette construction provoque des tensions sur lesdites parties, tensions qui peuvent tre supprimées par l'emploi d'un dispositif conforme à   l'in-    vention. On peut aussi prévoir un plus grand nombre de sections de came ayant des spirales d'inclinaison différente ; par exemple, le nombre de ces sections peut tre de trois, la première de ces   sections-donnant    des leetures normales, la seconde des lectures amplifiées et la troisième, à nouveau, des lectures normales.



     BEVENDICATION    :
 Appareil indicateur, du type dans lequel le déplacement d'un détecteur mobile qui dépend d'un facteur variable à relever provoque le déplacement d'un élément mobile de l'indicateur, ce qui donne une indication, caractérisé en ce qu'il comprend, coopérant avec le détecteur mobile et l'élément mobile indiea  teur,    au moins un organe à came par le moyen duquel le rapport des déplacements   correspon-    dants de l'élément indicateur et du détecteur est changé pour au moins une partie déterminée de la trajectoire du détecteur.

Claims (1)

1. SOUS-REVENDICATIONS : 1. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce que la trajectoire du détecteur est divisée en au moins deux parties, et en ce que pour l'une desdites parties, correspondant à la zone d'emploi normale de l'appareil, le rapport des déplacements correspondants de l'élément indicateur et du détecteur est plus grand que pour les autres parties de la tra- jectoire du détecteur.

   2. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone d'emploi comprend une zone audessous et une zone au-dessus d'une valeur d'emploi normale de l'appareil.

   3. Appareil selon la revendication, earae- térisé en ce que la trajectoire du détecteur est divisée en au moins deux parties, l'une desdites parties correspondant à la zone d'emploi normale de l'appareil, et en ce que pour une autre desdites parties, le déplacement du détecteur ne provoque pas de déplacement de l'élément indicateur.

   4. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe à came présentant deux surfaces de came en forme de spirale ayant des pentes différentes qui déterminent respec- tivement dans des rapports différents le déplacement de l'élément indicateur en fonction du déplacement du déteeteur, pour deux parties différentes de la trajectoire dudit détec- teur.

   5. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend une came rotative entraînée par le détecteur mobile et un élément suiveur dont la position est commandée par ladite came et qui entraîne l'élément mobile indicateur.

   6. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une came rotative entraînée par le détecteur mobile et un élément suiveur dont la position est commandée par ladite came et qui est relié à l'élément mobile indicateur, ladite came comprenant au moins une surface de came en spirale coopérant avec l'élément suiveur, de manière à transmettre un morve- ment à l'élément mobile indicateur dans la zone d'emploi de l'appareil et au moins une surface de came concentrique avec l'axe de rotation correspondant à une partie de la tra jectoire du détecteur pour laquelle l'élément indicateur n'est pas déplacé.

   7. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments présentant des dentures qui assurent la liaison entre le détecteur mobile et la came et entre l'élément suiveur et l'élément indicateur.

   8. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant le réglage de la liaison entre le détecteur et l'élément indicateur, pour régler la position de ce dernier.

   9. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un index qui co- opère avec un cadran.

   10. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ledit index constitue l'élément indicateur mobile.

   11. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ledit cadran constitue l'élément indicateur mobile.

   12. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que la graduation du cadran est subdivisée en au moins deux parties, l'une desdites parties, correspondant à la zone normale d'emploi de l'appareil, étant plus étalée que le restant de la graduation.

   13. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 9 et 12, caractérisé en ce que le cadran est du type circulaire et en ce que la partie de la graduation correspondant à la zone normale d'emploi de l'appareil occupe la majeure partie dudit cadran.

   14. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 9 et 12, caractérisé en ce que la graduation du cadran commence par une partie non étalée.

   15. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend un secteur denté pivoté qui est entraîné par le détecteur mobile et qui engrène avec un pignon, de manière à transmettre un mouvement oscillant à l'organe à came.

   16. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend un secteur denté pivoté qui est entraîné par l'organe à came et qui engrène avec un pignon, de manière à transmettre un mouvement oscillant à l'élément mobile indicateur.

   17. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 16, caractérisé en ce que le mouvement de l'organe à came est transmis au secteur par l'intermédiaire d'un élément suiveur pivoté portant contre la came.

   18. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 16 et 17, caractérisé en ce que l'élément suiveur est constitué par une tige s'étendant à partir de la queue du secteur et qui est recourbée à son extrémité libre pour venir en prise avec une fente constituant la came, ladite extrémité recourbée de la tige se déplaçant selon une trajectoire arquée, disposée radialement par rapport à la came rotative.

   19. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 16,17 et 18, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort qui maintient l'élément suiveur en prise avec l'un des bords de la fente constituant la came, et qui empche du jeu de se produire entre le secteur et le pignon.

   20. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 15, caractérisé en ce que le secteur denté est monté de façon réglable sur son pivot et qu'il comprend une queue reliée de façon réglable à. un élément de liaison réglable qui est relié à son tour de façon réglable à un bras relié au détecteur mobile, la liaison dudit bras et dudit détecteur étant aussi réglable.

   21. Appareil. selon la revendication, caractérisé en ce qu'il constitue un manomètre à cadran dans lequel l'élément détecteur est constitué par un tube de Bourdon, l'ensemble des éléments mobiles du manomètre étant mon- tés sur un support fixé à l'intérieur d'un boîtier.

   22. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'élément suiveur portant contre la came est amovible pour permettre son remplacement.

   22. Appareil selon la revendication et tel que représenté au dessin.