Dispositif amortisseur de chocs pour pivots Les appareils et instruments de bord sont soumis à de toujours plus fortes sollicitations, chocs, accélé rations, décélérations, etc. Pour que ces instruments puissent fonctionner normalement, il faut que leur inertie soit faible, ce qui conduit à de petits appareils de faible poids et d'encombrement réduit. Toutefois, la résistance de chacune des pièces d'un tel instru ment doit être suffisante pour que celles-ci ne soient pas déformées ou brisées par les chocs et les efforts auxquels elles sont soumises. Ceci est pratiquement impossible pour les pivots, en particulier, si l'on ne fait pas intervenir des dispositifs amortisseurs.
Il existe actuellement de nombreux types de pa liers antichocs, toutefois, leur prix de revient est généralement élevé et leur encombrement est souvent tel qu'ils ne peuvent être employés dans des instru ments de petites dimensions. En outre, dans les dis positifs existants, lorsqu'il est nécessaire de changer une pièce du palier, ce dernier doit être retiré de l'instrument. Ceci est une opération délicate ne pou vant être exécutée que par des spécialistes.
La présente invention a pour objet un dispositif amortisseur pour pivots d'instruments de mesure de grandeurs physiques à l'exclusion d'instruments pour la mesure du temps et qui tend à remédier aux incon vénients mentionnés. Ce dispositif amortisseur de chocs pour pivots d'appareils de mesure comprend un logement pratiqué dans un support dans lequel est logée une crapaudine déplaçable sous l'action de chocs radiaux ou axiaux contre la poussée d'un dis positif de poussée élastique tendant à maintenir cette crapaudine dans une position de repos centrée.
Il est caractérisé par le fait que ce dispositif élastique prend appui sur un organe d'appui amovible main tenu en position par rapport au support par un dis positif d'accouplement, le tout étant agencé de ma nière à permettre de retirer la crapaudine et son dispositif de poussée élastique et de les remettre en place, le support restant fixé dans sa position de service.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de la pré sente invention.
La fig. 1 représente en coupe le dispositif amor tisseur en position de repos.
La fig. 2 est une coupe du dispositif amortisseur lorsque celui-ci est soumis à un choc axial.
La fig. 3 est une coupe du dispositif amortisseur lorsque celui-ci est soumis à un choc oblique par rapport à son axe.
La fig. 4 est une vue en bout du dispositif amor tisseur illustrant l'organe d'appui et son dispositif d'accouplement.
La fig. 5 est une vue en bout du support d'une variante du dispositif amortisseur.
Le dispositif amortisseur de chocs pour pivots comprend un support 1 destiné à être fixé sur le bâti d'un instrument de mesure par exemple. A l'in térieur d'un logement 2 pratiqué dans le support 1 sont disposés d'une part une crapaudine et d'autre part un dispositif de poussée élastique dont la posi tion axiale est définie par un organe d'appui 3 dont la position axiale par rapport au support est fixée par un dispositif d'accouplement.
La face frontale supérieure du support 1 présente un perçage 4 donnant passage à un pivot 5 d'un axe 6 d'une partie mobile d'un instrument de mesure. L'autre extrémité frontale du support 1 présente une ouverture 18.
La crapaudine comporte une pierre cylindrique 7 dont l'une des faces frontales est plane, tandis que l'autre présente une creusure 8 de forme conique destinée à recevoir la pointe du pivot 5. Cette pierre 7 est chassée dans un châton 9 de forme tronconique dont la grande base est d'un diamètre correspondant à celui du logement 2 (de l'ordre de 1 à 2 mm) et est destinée à coopérer avec la face terminale plane 10 du logement 2.
Le dispositif de poussée élastique est constitué par un ressort à boudin 11 dont l'une des extrémités prend appui sur l'organe d'appui 3, tandis que l'au tre est en contact avec la face inférieure d'un pous soir 12 dont la face supérieure coopère avec la face frontale plane de la pierre 7.
L'organe d'appui 3 est constitué par une pla quette 3 munie d'oreilles 13 ainsi que d'une ouver ture 14 constituant un organe de manoeuvre de la plaquette 3. Ces oreilles constituent les éléments mâles d'un accouplement à baïonnette dont les élé ments femelles sont portés par le support 1.
Ces éléments femelles sont constitués par une gorge circulaire 15 pratiquée dans le support 1 et dé bouchant dans le logement 2 et par des passages 17 pratiqués dans la face frontale 16 du support 1 et débouchant dans la gorge circulaire 15.
Lorsque la plaquette 3 est en position de service (fig. 1 à 4), elle est appliquée par le ressort 11 contre l'une des parois latérales de la gorge circu laire 15. Cette pression, de l'ordre de 15 g, suffit à fixer la position angulaire de cette plaquette, celle-ci ayant un poids très faible (de l'ordre d'un mg) même lorsque l'instrument et donc le dispositif amortisseur sont soumis à des chocs ou des vibra tions violents.
Le montage ou l'assemblage en usine du disposi tif amortisseur s'effectue comme suit La crapaudine est introduite à l'intérieur du loge ment 2 par l'ouverture 18. Cette crapaudine est pla cée de telle sorte que la creusure 8 soit en regard du perçage 4. Puis, le dispositif de poussée élastique est également introduit dans le logement 2 par l'ou verture 18 de façon que le poussoir 12 bute contre la face plane de la pierre 7.
Enfin, la plaquette 3 est mise en place. A cet effet, l'opérateur place la plaquette 3 de façon que ses oreilles 13 soient en regard des passages 17, puis il exerce une poussée sur celle-ci, afin de la déplacer axialement contre l'action du ressort à boudin 11, qui prend appui sur celle-ci, jusqu'à ce que les oreilles 13 butent contre la paroi de la gorge circulaire 15. Au moyen d'une clef de section correspondante à celle de l'ouverture 14, l'opérateur fait pivoter la plaquette 3 de 90o, par exemple, de sorte que les oreilles 13 glissent dans la gorge 15 et atteignent une position située entre les passages 17.
La plaquette 3 est ainsi ver rouillée en position par rapport au support au moyen de l'accouplement à baïonnette. Le ressort à boudin 11 prenant appui sur cette plaquette 3 tend à appli quer, par l'intermédiaire du poussoir 12, la crapau dine contre la face frontale 10 du logement 2. Cet état correspond à l'état de repos du dispositif amor tisseur et est illustré à la fig. 1.
Lorsque le dispositif amortisseur est ainsi monté, il est livré aux fabricants d'appareils pour que ceux- ci puissent le fixer dans le bâti d'un instrument de mesure par exemple. A cet effet, le support 1 est, soit chassé à force dans un perçage correspondant du bâti de l'appareil, soit vissé dans un trou taraudé du bâti de l'instrument. Lorsque le dispositif amor tisseur est en place, la pointe du pivot 5 passe au travers du perçage 4 et est maintenue dans sa posi tion de travail normale par la crapaudine qui est maintenue en position de repos centrée par le dis positif de poussée élastique (fig. 1).
Il est évident que l'accouplement à baïonnette est réversible, c'est-à-dire qu'il est possible en tout temps, même lorsque le dispositif amortisseur est fixé sur un appareil, de libérer la plaquette 3 et de retirer le dispositif de poussée élastique ainsi que la crapaudine du logement 2. Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'il est nécessaire de nettoyer ou de changer la pierre 7 lorsque celle-ci est usée ou détériorée ou pour le remplacement du ressort à boudin 11 par un ressort dont les caractéristiques seraient différentes et mieux adaptées à de nouvelles conditions dans lesquelles l'instrument de mesure devrait fonctionner. En effet, le support du disposi tif amortisseur reste fixé sur le châssis de l'appareil et il n'est pas nécessaire de toucher au pivot ni à son axe.
Il s'ensuit que cet axe reste maintenu dans sa position axiale et radiale, de sorte que la répara tion peut être effectuée par une personne non spé cialisée.
Cette démontabilité du dispositif amortisseur per met d'effectuer la réparation sur place par des agents commerciaux par exemple, ce qui évite d'envoyer tout l'instrument de mesure à la fabrique pour répa ration. Il est donc possible de réaliser un gain de temps appréciable et de réduire le coût de ces répa rations.
Le fonctionnement du dispositif amortisseur de chocs pour pivots décrit est analogue à celui du palier amortisseur de chocs, notamment pour axe d'appareil de mesure , objet du brevet suisse M, 333588 Lorsque le dispositif est soumis à un choc axial (fig. 2), la crapaudine se déplace contre l'action du ressort 11 sous l'effet de la poussée qui lui est trans mise par la pointe du pivot 5. La compression du ressort 11 absorbe l'énergie cinétique de l'axe 6 dans une grande mesure avant que son épaulement vienne buter sur la paroi frontale du support 1, limitant ainsi la course du pivot. L'axe est ensuite automa tiquement replacé dans sa position normale par l'ac tion du ressort 11.
Le centrage de cet axe est assuré par la creusure 8 de la pierre 7, elle-même centrée par la grande base du chaton 9 coopérant avec la paroi du logement 2.
Lorsque le dispositif amortisseur est soumis à un choc radial ou oblique par rapport à l'axe du pivot 5 (fig. 3), la poussée qu'exerce ce pivot sur la pierre 7 fait basculer la crapaudine autour d'un point quel conque de la circonférence de la grande base du chaton 9, ce qui a également pour effet de comprimer le ressort 11. L'écart latéral du pivot, donc l'angle de pivotement de la crapaudine, est limité par le dia mètre du perçage 4, tandis que la course axiale est de nouveau limitée par la paroi frontale du support 1. Ici également le centrage de l'axe après le choc est assuré par l'action du ressort 11 replaçant la cra paudine en position de repos (fig. 1).
Une forme d'exécution du dispositif amortisseur de chocs pour pivot a été décrite à titre d'exemple, mais il va sans dire que des variantes peuvent être prévues.
D'autres formes d'exécution pourraient présenter des crapaudines sans chaton ; dans ce cas, la pierre serait conique et coopérerait directement avec la pa roi cylindrique du logement. Le dispositif de poussée élastique pourrait ne pas comporter de poussoir, le ressort coopérerait alors directement avec la pierre ou son chaton. Pour réduire les frottements, l'une des surfaces de contact entre la pierre et le poussoir pourrait présenter la forme d'une portion de sphère.
Il est évident que l'organe d'appui pourrait éga lement être différemment constitué. En particulier, la forme de l'ouverture 14 de la plaquette 3 peut être quelconque. Celle-ci peut aussi être, par exem ple, remplacée par deux perçages de faible diamètre ou tout autre moyen permettant de faire pivoter cette plaquette 3 sur elle-même au moyen d'un outil adéquat.
L'accouplement à baïonnette fixant la position axiale de la plaquette 3 par rapport au support 1 pourrait comporter des oreilles de formes différentes de celles illustrées, de même que leur nombre pour rait être différent de celui illustré.
Il est également prévu que la fixation de cette plaquette 3 sur le support 1 puisse s'effectuer par d'autres moyens qu'un accouplement à baïonnette, par exemple par un filetage ou tout autre moyen permettant la mise en place et le retrait rapide et aisé de cette plaquette 3.
Dans une variante d'exécution, le support 1 pourrait être constitué par deux pièces (fig. 3, traits mixtes), ce qui peut, dans certains cas où les pièces sont très petites, éviter des difficultés d'usinage de la gorge circulaire 15 et permettre éventuellement de prévoir des empreintes dans l'une des parois laté rales de cette gorge correspondant aux oreilles 13 et fixant ainsi la position de service de la plaquette 3.
En effet, il peut être difficile d'usiner une gorge à l'intérieur d'un logement dont le diamètre serait très petit (plus faible que 2 mm). Dans de tels cas, l'usinage de deux pièces se sertissant à force en vue de la formation de la gorge 15 peut s'avérer plus économique et plus facile à exécuter.
En variante, les passages 17 pourraient être pra tiqués sur toute l'épaisseur de la paroi du support et constitueraient ainsi une fente diamétrale permet tant la fixation du support à l'aide d'un tournevis (fig. 5).
Ce dispositif amortisseur de chocs pour pivots présente, par rapport à tous les dispositifs amortis- seurs existants, l'avantage de la démontabilité. Cet avantage est essentiel, puisqu'il permet le remplace ment d'une pierre ou d'un ressort par exemple, le support restant fixé dans le bâti de l'appareil, de sorte que le pivot reste maintenu dans sa position de service.
Un second avantage également considérable du dispositif décrit consiste dans le fait que toutes les opérations d'usinage nécessaires à la fabrication du dispositif amortisseur sont simples et peuvent être effectuées pour la plupart par tournage. Ceci est très important, car pour de si petites pièces les opé rations d'usinage ont une incidence prépondérante sur le prix de revient.
L'ouverture 14 peut être de forme non circulaire comme représenté ou circulaire. Dans ce dernier cas, l'entraînement de la plaquette d'appui 3 est assuré par frottement entre un outil d'actionnement et une partie de la surface de cette plaquette.
Shock-absorbing device for pivots On-board devices and instruments are subjected to ever greater stresses, shocks, acceleration, deceleration, etc. In order for these instruments to function normally, their inertia must be low, which leads to small devices of low weight and reduced bulk. However, the resistance of each of the parts of such an instrument must be sufficient so that they are not deformed or broken by the shocks and the forces to which they are subjected. This is practically impossible for the pivots, in particular, if one does not involve damping devices.
There are currently many types of impact-resistant brackets, however, their cost price is generally high and their bulk is often such that they cannot be used in small-sized instruments. In addition, in existing devices, when it is necessary to change a part of the bearing, the latter must be removed from the instrument. This is a delicate operation which can only be performed by specialists.
The present invention relates to a damping device for the pivots of instruments for measuring physical quantities excluding instruments for measuring time and which tends to remedy the drawbacks mentioned. This shock-absorbing device for the pivots of measuring devices comprises a housing made in a support in which is housed a slide movable under the action of radial or axial shocks against the thrust of a positive elastic thrust device tending to maintain this crapaudine in a centered resting position.
It is characterized by the fact that this elastic device is supported on a removable support member held in position relative to the support by a positive coupling device, the whole being arranged in such a way as to make it possible to remove the slider and its elastic pushing device and put them back in place, the support remaining fixed in its service position.
The accompanying drawing shows schematically and by way of example an embodiment of the present invention.
Fig. 1 shows in section the shock absorber device in the rest position.
Fig. 2 is a sectional view of the damping device when the latter is subjected to an axial shock.
Fig. 3 is a section through the shock-absorbing device when the latter is subjected to an oblique impact with respect to its axis.
Fig. 4 is an end view of the damper device illustrating the support member and its coupling device.
Fig. 5 is an end view of the support of a variant of the damping device.
The shock-absorbing device for pivots comprises a support 1 intended to be fixed on the frame of a measuring instrument for example. Inside a housing 2 formed in the support 1, there is on the one hand a slider and on the other hand an elastic thrust device whose axial position is defined by a support member 3 whose position axial with respect to the support is fixed by a coupling device.
The upper front face of the support 1 has a bore 4 giving passage to a pivot 5 of an axis 6 of a movable part of a measuring instrument. The other front end of the support 1 has an opening 18.
The crapaudine comprises a cylindrical stone 7, one of the front faces of which is flat, while the other has a recess 8 of conical shape intended to receive the point of the pivot 5. This stone 7 is driven into a châton 9 of frustoconical shape. the large base of which has a diameter corresponding to that of the housing 2 (of the order of 1 to 2 mm) and is intended to cooperate with the flat end face 10 of the housing 2.
The elastic thrust device is constituted by a coil spring 11, one end of which bears on the support member 3, while the other is in contact with the underside of a push-button 12 of which the upper face cooperates with the flat front face of the stone 7.
The support member 3 is constituted by a plate 3 provided with ears 13 as well as an opening 14 constituting a member for operating the plate 3. These ears constitute the male elements of a bayonet coupling of which the female elements are carried by the support 1.
These female elements consist of a circular groove 15 formed in the support 1 and opening in the housing 2 and by passages 17 made in the front face 16 of the support 1 and opening into the circular groove 15.
When the plate 3 is in the service position (fig. 1 to 4), it is applied by the spring 11 against one of the side walls of the circular groove 15. This pressure, of the order of 15 g, is sufficient. in fixing the angular position of this plate, the latter having a very low weight (of the order of one mg) even when the instrument and therefore the damping device are subjected to violent shocks or vibrations.
The assembly or factory assembly of the shock-absorbing device is carried out as follows The slider is introduced inside the housing 2 through the opening 18. This slider is placed so that the recess 8 is opposite drilling 4. Then, the elastic thrust device is also introduced into the housing 2 through the opening 18 so that the pusher 12 abuts against the flat face of the stone 7.
Finally, the plate 3 is put in place. To this end, the operator places the plate 3 so that his ears 13 are facing the passages 17, then he exerts a thrust on the latter, in order to move it axially against the action of the coil spring 11, which rests on it, until the ears 13 abut against the wall of the circular groove 15. By means of a key of section corresponding to that of the opening 14, the operator rotates the plate 3 90o, for example, so that the ears 13 slide into the groove 15 and reach a position between the passages 17.
The plate 3 is thus rusty in position relative to the support by means of the bayonet coupling. The coil spring 11 bearing on this plate 3 tends to apply, by means of the pusher 12, the crapau dine against the front face 10 of the housing 2. This state corresponds to the rest state of the shock absorber device and is illustrated in fig. 1.
When the damping device is thus mounted, it is delivered to the manufacturers of devices so that they can fix it in the frame of a measuring instrument, for example. For this purpose, the support 1 is either forced into a corresponding hole in the frame of the apparatus, or screwed into a tapped hole in the frame of the instrument. When the shock absorber device is in place, the point of the pivot 5 passes through the bore 4 and is maintained in its normal working position by the slider which is kept in the rest position centered by the elastic thrust device (fig. . 1).
It is obvious that the bayonet coupling is reversible, that is to say that it is possible at any time, even when the shock-absorbing device is fixed on a device, to release the plate 3 and to remove the locking device. elastic thrust as well as the casing of the housing 2. This is particularly advantageous when it is necessary to clean or change the stone 7 when the latter is worn or deteriorated or for the replacement of the coil spring 11 by a spring whose characteristics would be different and better suited to new conditions in which the measuring instrument would have to operate. In fact, the support of the damping device remains fixed on the frame of the device and it is not necessary to touch the pivot or its axis.
It follows that this axis remains maintained in its axial and radial position, so that the repair can be carried out by a non-specialist.
This dismantling of the shock-absorbing device makes it possible to carry out the repair on site by commercial agents for example, which avoids sending the entire measuring instrument to the factory for repair. It is therefore possible to achieve an appreciable saving of time and to reduce the cost of these repairs.
The operation of the shock-absorbing device for pivots described is similar to that of the shock-absorbing bearing, in particular for the axis of a measuring device, the subject of Swiss patent M, 333588 When the device is subjected to an axial shock (fig. 2) , the slider moves against the action of the spring 11 under the effect of the thrust transmitted to it by the point of the pivot 5. The compression of the spring 11 absorbs the kinetic energy of the axis 6 to a great extent before its shoulder abuts on the front wall of the support 1, thus limiting the stroke of the pivot. The axis is then automatically returned to its normal position by the action of spring 11.
The centering of this axis is provided by the recess 8 of the stone 7, itself centered by the large base of the chaton 9 cooperating with the wall of the housing 2.
When the shock-absorbing device is subjected to a radial or oblique impact with respect to the axis of the pivot 5 (fig. 3), the thrust exerted by this pivot on the stone 7 causes the crapaudine to tilt around a point at any point. the circumference of the large base of the chaton 9, which also has the effect of compressing the spring 11. The lateral deviation of the pivot, and therefore the pivoting angle of the slider, is limited by the diameter of the hole 4, while that the axial travel is again limited by the front wall of the support 1. Here also the centering of the axis after the impact is provided by the action of the spring 11 replacing the cra paudine in the rest position (fig. 1).
An embodiment of the shock-absorbing device for a pivot has been described by way of example, but it goes without saying that variations can be envisaged.
Other embodiments could feature kittenless frogs; in this case, the stone would be conical and would cooperate directly with the cylindrical pa king of the housing. The elastic pushing device could not include a pusher, the spring would then cooperate directly with the stone or its socket. To reduce friction, one of the contact surfaces between the stone and the pusher could have the shape of a portion of a sphere.
It is obvious that the support member could also be made differently. In particular, the shape of the opening 14 of the plate 3 can be any. This can also be, for example, replaced by two small diameter bores or any other means allowing this plate 3 to pivot on itself by means of a suitable tool.
The bayonet coupling fixing the axial position of the plate 3 relative to the support 1 could include ears of different shapes from those illustrated, just as their number could be different from that illustrated.
It is also provided that the fixing of this plate 3 on the support 1 can be carried out by other means than a bayonet coupling, for example by a thread or any other means allowing the rapid installation and removal and easy of this plate 3.
In an alternative embodiment, the support 1 could consist of two parts (fig. 3, phantom lines), which can, in certain cases where the parts are very small, avoid difficulties in machining the circular groove 15. and possibly to provide imprints in one of the side walls of this groove corresponding to the lugs 13 and thus fixing the service position of the plate 3.
Indeed, it can be difficult to machine a groove inside a housing of which the diameter is very small (less than 2 mm). In such cases, the machining of two press-crimped parts to form the groove 15 may prove to be more economical and easier to perform.
As a variant, the passages 17 could be made over the entire thickness of the wall of the support and would thus constitute a diametrical slot allowing both the support to be fixed using a screwdriver (FIG. 5).
This shock-absorbing device for pivots has, compared with all existing shock-absorbing devices, the advantage of being able to be dismantled. This advantage is essential, since it allows the replacement of a stone or a spring for example, the support remaining fixed in the frame of the apparatus, so that the pivot remains maintained in its service position.
A second advantage which is also considerable of the device described consists in the fact that all the machining operations necessary for the manufacture of the damping device are simple and can be carried out for the most part by turning. This is very important, because for such small parts the machining operations have a major impact on the cost price.
The opening 14 may be of non-circular shape as shown or circular. In the latter case, the drive of the support plate 3 is ensured by friction between an actuating tool and part of the surface of this plate.