CH282767A - Appareil pour l'essai automatique d'un ressort. - Google Patents

Description

  



  Appareil pour 1'essai automatique d'un ressort.



   L'invention a pour objet un appareil pour l'essai automatique d'un ressort.



   Il est souvent nécessaire d'essayer un ressort à la fatigue, jusqu'à la rupture. Un tel essai de fatigue dure nécessairement relativement longtemps et il est désirable de pouvoir l'effectuer de facon automatique, le ressort étant alternativement tendu et detendu jusqu'à ce que rupture s'ensuive et 1'essai étant automatiquement interrompu des que le ressort est brisé.   A    cet effet,   l'ap-    pareil objet de l'invention comprend : un arbre disposé pour tourner, sous l'action de moyens destines à commander son mouvement,   d'un    angle déterminé pour entraîner une des extrémités du ressort essayé alternativement et automatiquement dans un sens pour l'armer et dans l'autre sens, et un dispositif dynamométrique prévu pour recevoir l'autre extrémité du ressort.

   Ce dispositif est agencé pour maintenir le ressort tendu, quelle que soit la position de l'arbre, et pour commander l'arrt de l'arbre sitôt que le ressort est brisé.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de   l'appa-    reil objet de l'invention.



   Fig.   1    en est une élévation en coupe longitudinale selon 1-1 de la fig. 2.



   Fig. 2 en est un plan, vu de dessus.



   Fig. 3 en est une élévation en coupe selon   3-3    de la fig. 1.



   Fig. 4 est une vue de détail en   perspec-    tive, montrant de façon schématique la disposition du dispositif dynamométrique.



   L'appareil représenté comprend un bâti   1,    prévu pour tre fixé sur une table de travail au moyen de vis 2. Un arbre principal 3 est monté sur des roulements à billes   4,    dans un évidement de ce   bati.    Cet arbre porte une roue dentée 5, fixée sur lui au moyen d'écrous 6 vissés sur son extrémité.



  La roue dentée 5 peut ainsi facilement tre remplacée par une roue dentée de mme forme, mais présentant un diamètre extérieur et un nombre de dents différents. Un pignon conique 7 est fixé à l'autre extrémité de l'arbre 3. Ce pignon coopère avec un pignon conique 8, fixé sur un arbre entraîné 9.



  L'arbre 9 est en particulier bien visible à la fig. 3. Il est monté transversalement dans le bâti 1, sur des roulements à billes 10, et il est évidé pour recevoir une pince ou chuck   11.    Une tige 12,   filetée à l'une    de ses extrémités pour coopérer avec le chuck 11, est disposée dans l'arbre 9. Cette tige présente, à son extrémité opposée au chuek 11, une partie de plus grand diamètre 13, formant butée contre l'extrémité de l'arbre 9. Un volant de manoeuvre   14    est fixé au   mon en    d'une vis 15 sur une partie 16 de la   tige 12,    cette partie présentant un plat sur lequel oient appuyer la vis   15.    Une goupille de guidage 17 est disposée dans un trou transversal, ménagé dans l'arbre 9.

   Cette gou pille   présente une tte disposée à l'inté-    rieur de l'arbre 9 pour coopérer avec une rainure ménagée dans le   chuck    11, pour empcher ce   chuck    de tourner par rapport à l'arbre 9. Une tige d'arrt 18 est montée pour coulisser sur le bâti 1 et pour coopérer avee des trous 19 ménagés dans l'arbre 9.



  Cette tige est montée dans un siège 20, vissé dans un couvercle arrière 21 du bâti 1. Elle porte une partie de plus grand diamètre 22, présentant une surface périphérique de guidage et servant également de butée, et un bouton de manoeuvre 23. Elle porte également une goupille transversale 24, destinée à coopérer avec une partie non entaillée du bord supérieur du siège 20, pour maintenir l'extrémité de la tige 18 hors de portée de 1'arbre 9. Le   chuck    11   et l'extrémité corres-    pondante de l'arbre 9 font saillie hors du bâti 1, à travers un couvercle 25. Les couvereles 21 et   25    sont fixés au bâti par des vis 26.

   Le couvercle   25    porte une tige   27,    sur laquelle est fixée une pièce 28 portant une eontre-pointe   29.    Le ehuek 11 est destiné à recevoir l'arbre d'un barillet à   l'inté-    rieur duquel est monté un ressort et la contre-pointe 29 est destinée à appuyer l'autre extrémité de cet arbre.



   La roue dentée 5 coopère avec un pignon   30,    monté sur des roulements à billes 32 que porte un axe 31. A son tour le pignon 30 est disposé pour   tre    entraîné par une roue dentée 33, solidaire   d'une    vis mère   33'.    La roue dentée 33 est entraînée par des moyens connus quelconques, non représentés, par exemple par un pignon fixé sur l'arbre   d'un    moteur électrique. L'axe 31 est porté par un organe de support 34, fixé au bâti au moyen de vis 35. De façon connue, ces vis traversent des trous allongés, non   représentés, mé-    nagés dans l'organe 34 pour permettre au pignon 30 de coopérer avec la roue dentée 33 et avec une roue dentée 5 pouvant présenter des diamètres différents.

   De la sorte, on peut modifier le rapport des nombres de tours respectifs de l'arbre 3 et de la vis mère sur laquelle est fixée la roue dentée 33.



   Comme on peut le voir à la fig. 2, le bâti 1 porte deux consoles 36,36. Ces consoles sont en matière isolante et portent chacune un contact électrique métallique 37 respee  tivement 37'. Ces contacts    portent chacun une molette   38,      38'et    sont vissés dans des pièces   39, 39'respectivement fixées a. ux con-    soles 36 et 36'. Ainsi, la position de la pointe de chacun des contacts 37,37'peut tre réglée par rapport au bâti, dans le sens de l'axe de l'arbre 3. Un contact mobile   40,    destiné à coopérer alternativement avec le contact 37 et avee le contact 37', est monté sur un support 41 fixé à un chariot 42.

   Ce chariot est guidé sur une tige   43    et il est entraîné par un prolongement 44, muni d'un écrou 44', coopérant avee la vis mère 33'.



  L'organe de support   41    porte également une butée mobile   45,    destinée à coopérer avec un doigt d'entraînement   46    d'un eompteur 47. Selon des dispositions connues, le doigt d'actionnement 46 est disposé de façon à se trouver toujours sur le parcours de la butée   45,    mais à s'effacer sous cette butée après avoir été déplacé par elle pour   faire avan-    cer le compteur d'une unité. Le compteur 47 totalise ainsi le nombre total de courses effectuées par la butée   45    et par le contact mobile   40    entre les contacts   37    et 37'.

   Ce compteur peut également tre disposé de façon à compter le nombre total de parcours aller et retour de la butée   45.   



   Ainsi qu'on peut le voir en particulier à la fig. 3, représentant un barillet en place dans l'appareil, celui-ci comprend une pince pour ce barillet. Cette pince est constituée par un organe annulaire 48 entourant la périphérie du barillet et disposé pour   tre    fixée sur ce barillet. A cet effet, cet organe est fendu et comprend une vis de serrage servant à le resserrer autour du barillet.



  Une tige 49 est fixée à la périphérie de l'organe annulaire   48.      A une distance déter-    minée de   l'axe    de l'organe   48,    cette tige présente une gorge 50 destinée à coopérer avec un crochet 51 que porte un ressort dynamométrique 52. Cette mme tige présente un plat 53, destiné à coopérer avec un contact réglable 54. Ce contact, représenté aux fig.   1    et 2, présente une tte   colletée M    et il est vissé dans une douille 56, vissée   elle-mme    dans une équerre   57,    en matière isolante.



     L'équerre    57 est fixée à un bloc de support ; 58, fixé lui-mme à la mme table d'essai que le bâti 1, au moyen   d'une    tige filetée   59    vissée dans cette équerre et dont une partie non filetée est ajustée dans un trou vertical ménagé dans le bloc   58,    dans lequel elle est bloquée au moyen d'une vis à molette 60.



  Cette disposition permet de régler l'orientation de la vis de contact   54    dans un plan horizontal et de régler également sa hauteur par rapport au bloc de support 58 et au bâti 1.



   Le ressort dynamométrique 52, représenté à la fig. 4, est fixé au bâti 1 au moyen d'une équerre 61 que porte ce bâti et dans laquelle sont vissées des vis 62. Le ressort 52 peut ainsi facilement tre remplacé par un autre ressort présentant des caractéristiques   méea-    niques différentes, par exemple un ressort de mme forme mais d'épaisseur différente. Un trépied 63 est disposé au voisinage de   1'entré-    mité libre du ressort 52. Ce trépied s'appuie en   64    contre cette extrémité et en 65 contre un organe 42', solidaire du chariot 42 qui porte le contact 40. Le trépied 63 est   sup-    porté   d'une    part par ledit organe   42'et,    d'autre part, par un organe 1'solidaire du bâti 1 et contre lequel il s'appuie également.

   II est maintenu en contact avee   l'extré-    mité du ressort 52 du fait de son propre poids, son centre de gravité étant décalé par rapport aux points de support 65 et 66. Un miroir 67 est monté sur le trépied 63 qui constitue un trépied amplificateur.



   Pour effectuer un essai à la fatigue d'un ressort monté dans un barillet de dimensions déterminées, on choisit un organe annulaire 48 présentant un alésage légèrement supérieur au diamètre extérieur de ce barillet. On bloque cet organe autour de ce barillet, on bloque l'arbre 9 au moyen de la tige 18 et on fixe   l'axe    du barillet dans le   chuck    11 en serrant ce   chuck    au moyen du   volant 14.    On règle ensuite la   leontrepointe    29 de façon qu'elle vienne appuyer contre l'autre extrémité de   l'axe    du barillet.

   On choisit une roue dentée 5 présentant un nombre de dents tel que l'arbre 9 effectue le nombre de tours nécessaire pour armer le ressort dans le barillet pendant que le contact 40 se déplace à partir du contact 37 jusqu'au contact 37'. On règle les contacts 37 et   37'de façon que    le plat 53 de la tige 49 soit maintenu à une   i'aible distance dn contact 54, quel. le que    soit la position du contact 40 entre ces contacts   37    et 37', cette tige étant reliée au ressort dynamométrique   52    par le crochet 51.

     L'ap-    pareil peut   alors tre mis    en route, l'arbre 9 tournant tout d'abord dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre   (fig.    1) pour armer le ressort essayé, jus  qu'à    ce que le contact   40    vienne toucher le contact 37. Un circuit électrique est alors établi et assure 1'excitation   d'un    relais qui inverse le sens de rotation de l'arbre 9, par exemple en inversant le sens de rotation   d'un    moteur électrique entraînant l'appareil.



  Le ressort est alors desmodromiquement   dé-    tendu jusqu'à un certain point,   jusqu'au mo-    ment où le contact 40 vient toucher le contact 37'et fermer un   autre cireuit élee-    trique pour renverser à nouveau le sens de rotation de l'arbre   9.    L'essai se poursuit jusqu'au moment où le ressort se brise par fatigre A ce moment la, aucune force n'est plus transmise à la tige   49,    à partir de 1'arbre 9, pour tendre le ressort   dynamomé-    trique 52 et maintenir le plat 53 de la tige   49    séparé du contact   54.    Un circuit éleetrique est alors formé à travers la tige 49 et le contact 54 et ce circuit commande   l'ar-    rt de l'appareil.



   Une source lumineuse non représentée envoie un pinceau de   rayons lumineux paral-    les sur le miroir 67 que porte le trépied 63.



  Sur la mme table d'essai que l'appareil dé  crit,    un châssis non représenté est disposé pour recevoir une surface d'enregistrement photographique. Le pinceau lumineux   réflé-    ehi par le miroir 67 est envoyé sur cette   sur-    face et le trépied 63 est disposé de façon que le point de la surface d'enregistrement sur lequel les rayons lumineux sont   concen-    très par le miroir 67 se déplace proportionnellement au déplacement du chariot   42    d'une part et à la flèche de l'extrémité libre du ressort 52 d'autre part.

   Grâce à cette disposition, et moyennant   étalonage    du ressort   52,    on peut obtenir des diagrammes   repré-    sentant le couple opposé par le ressort essayé à la rotation de l'arbre 9, en fonction du déplacement angulaire de cet arbre. De tels diagrammes pourraient aussi   tre    tracés de façon directe, le trépied 63 portant alors, au lieu du miroir 67, un long style traceur, par exemple une simple pointe sèche des  tinée à tracer    des diagrammes sur des   sur-    faces d'enregistrement recouvertes d'une substance susceptible d'tre facilement enlevée par ce style, telle que du noir de fumée.



  Le style traceur pourrait également porter un dispositif encreur capable de tracer des courbes à l'encre sur une surface denre  gistrement constituée,    par exemple, par du papier ordinaire.



   L'appareil décrit permet d'effectuer auto  matiquement    1'essai à la fatigue d'un ressort spiral monté dans un barillet. Cet essai est automatiquement interrompu sitôt que le ressort est brisé et des diagrammes   couple résistant-déplacement angulaire   peuvent tre tracés ou enregistrés lorsqu'on le désire. Il est évident qu'on pourrait de la sorte essayer d'autres genres de ressorts, par exemple des ressorts spirals nus, des ressorts à boudins ou des ressorts en la. mes. A cet effet, il suffirait de modifier le dispositif d'entraînement du ressort.

   Par exemple, pour essayer des ressorts spirals nus, on pourrait pincer l'extrémité intérieure du ressort dans une pince solidaire de l'arbre 9 et fixer son extrémité extérieure à un organe monte pour tourner librement,   coaxialement    avec l'arbre   9,    cet organe portant une tige analogue à la tige 49. De mme, pour essayer un ressort en lame de longueur limitée, on pourrait pincer une des extrémités de ce ressort dans une pince solidaire de l'arbre 9 et faire appuyer son autre extrémité contre une saillie latérale   d-'une    tige analogue à la tige 49, cette tige étant fixée à un organe monté pour tourner librement,   coaxialement    à l'arbre 9.

   Pour essayer un ressort à boudin, on pourrait par exemple fixer l'organe annulaire   48    autour   d'un    cylindre analogue à un barillet et solidaire en rotation d'un axe bloqué dans le chuek 11. Une tige correspondant à la tige   49    serait fixée à l'organe 48, cette tige présentant, outre la rainure 50 destinée à coopérer avec le crochet 51 reliant cette tige au ressort dynamométrique   52,    un organe de fixation pour un ressort à boudin. L'autre extrémité de ce ressort serait alors fixée à un organe solidaire du bâti 1, de façon que   l'axe    de ce ressort soit sensiblement parallèle à   l'axe    de l'arbre 3.

   On voit donc qu'on peut pratiquement essayer à la fatigue n'importe quel genre de ressort sur un appareil du mme genre que celui décrit.

Claims (1)

1. REVENDICATION : Appareil pour l'essai automatique d'un ressort, caractérisé par un arbre disposé pour tourner, sous l'action de moyens destinés à commander son mouvement, d'un angle dé- terminé pour entraîner une des extrémités de ce ressort alternativement et automatiquement dans un sens pour armer le ressort et dans l'autre sens, et par un dispositif dyna- mométrique prévu pour recevoir l'autre extrémité du ressort, ce dispositif étant agencé pour maintenir le ressort tendu quelle que soit la position de l'arbre et pour commander l'arrt de l'arbre sitôt que le ressort est brisé.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Appareil selon la revendication, pour 1'essai automatique d'un ressort enroulé en spirale, monté dans un barillet et dont une des extrémités est solidaire du barillet, son autre extrémité étant solidaire d'un axe de ce barillet, appareil caractérisé par une pince disposée pour recevoir le barillet, et par une deuxième pince disposée pour reeevoir l'axe du barillet, l'une de ces pinces étant solidaire en rotation dudit arbre et l'autre étant agencée pour coopérer avec le- dit dispositif dynamométrique.

   2. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la seconde desdites pinces est un chuck solidaire de l'arbre et eu ce que la première pince est une bague conformée pour recevoir le barillet et pour l'enserrer et portant une tige destinée à coopérer avec ledit dispositif dynamométrique.

   3. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce que ledit arbre est entraîné par un moteur électrique, et en ce que lesdits moyens permettent de modifier à volonté ledit angle de rotation déterminé.

   4. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins un engrenage interchangeable par l'intermé- diaire duquel ledit arbre est entraîné par ledit moteur électrique.

   5. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit moteur électrique est disposé pour entraîner un contact mobile pour le déplacer entre deux contacts servant de butées, ces contacts étant agencés pour commander au moins un relais disposé pour inverser le sens de rotation dudit arbre.

   6. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 3 et 5, caractérisé en ce que ledit relais est disposé pour inverser le e sens de rotation dudit moteur.

   7. Apparail selon la revendication et les sous-revendications 3 et 5, caractérisé en ce que lesdits contacts servant de butées sont susceptibles d'tre déplacés pour modifier les positions extrmes de l'arbre par rapport au dispositif dynamométrique.

   8. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 3 et 5, caractérisé en ce qu'au moins un desdits contacts servant de butée est susceptible d'tre déplacé pour modifier ledit angle de rotation déterminé.

   9. Appareil selon la revendication, caractérisé par un dispositif agencé pour indiquer le nombre de parcours effectués par l'arbre dans un sens et dans l'autre depuis le début de 1'essai du ressort.

   10. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 3,5 et 9, caractérisé en ce que ledit dispositif indicateur est un compteur présentant un doigt d'entraine- ment alternatif coopérant avee un organe monté pour se déplacer avec ledit contact mobile.

   11. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce que ledit dispositif dynamomé- trique comprend un ressort dynamométrique et des moyens agencés pour fermer un cir- cuit électrique lorsque ce ressort dynamomé- trique est sensiblement détendu, la fermeture de ce circuit commandant l'arrt dudit arbre.

   12. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 1,2 et 11, caractérisé en ce que ladite tige porte un contact destiné à coopérer avec un contact fixe pour fermer ledit circuit électrique, et en ce qu'elle est reliée audit ressort dynamométrique.

   13. Appareil selon la revendieation, earae- térisé en ce que ledit dispositif dynamomé- trique est agencé pour tracer une courbe représentant le couple de torsion transmis par ledit arbre en fonction de son déplacement, au cours d'un cycle d'essai complet compris entre deux paires successives d'in- versions du sens de rotation de cet arbre.

   14. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 13, caractérisé par un organe reposant en un premier point fixe de 1'appareil, en un deuxième point se dépla çant proportionnellement à l'angle de rotation dudit arbre, à partir de l'une de ses positions extrmes, et en un troisième point se déplaçant proportionnellement au déplacement d'un point mobile dudit dispositif dynamométrique, cet organe constituant un trépied amplificateur et servant à tracer ladite courbe.

   15. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3,5,11 à 14, carac térisé en ce que ledit second point est solidaire dudit contact mobile et en ce que ledit troisième point est solidaire de l'extrémité dudit ressort dynamométrique reliée à ladite tige.

   16. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3,5,11 à 14, carac- terse en ce que ledit trépied amplificateur porte un miroir destiné à coopérer avec une source lumineuse pour tracer ladite courbe sur une surface d'enregistrement photo-sen sible.

   17. Appareil selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3,5,11 à 14, carac térisé en ce que ledit trépied amplificateur porte un style amplificateur muni d'un dispositif traceur destiné à tracer directement ladite courbe sur une surface d'enregistre ment.