Dispositif d'enroulement d'un ruban souple pour mesures linéaires
Les dispositifs connus d'enroulement d'un ruban souple en acier, textile, matière plastique ou similaire, pour mesures linéaires, où le ruban de mesure, quelle que soit la longueur, est enroulé dans le boîtier à l'aide d'un ressort de rappel, doivent en particulier satisfaire à deux exigences: d'une part la force d'introduction du ressort de rappel doit être suffisante pour assurer l'enroulement complet du ruban, sans intervention de l'usager et, d'autre part, I'enroulement automatique du ruban ne doit pas causer d'endommagements, en particulier de rupture de la languette fixée à l'extrémité du ruban, d'usure des graduations du ruban ou de blessures à l'usager.
Jusqu'à présent, ces conditions ne sont pas remplies par les dispositifs existants. En effet, la force du ressort de rappel est fréquemment insuffisante, de sorte qu'une partie au moins du ruban reste déroulée à l'extérieur du boîtier. Dans les dispositifs de bonne qualité, où cet inconvénient est évité, la force du ressort de rappel est suffisante, de sorte que le ruban rentre brusquement dans le boîtier. avec les risques d'endommagements mentionnés.
La présente invention a pour objet un dispositif d'enroulement d'un ruban souple de longueur quelconque, par exemple en acier, textile, matière plastique ou similaire, pour mesures linéaires comprenant un boîtier, un tambour, un ressort de rappel et des moyens de guidage du ruban.
Ce dispositif est caractérisé en ce que le tambour présente au moins deux logements radiaux s'ouvrant à sa périphérie en dehors de la surface d'enroulement du ruban et un organe amovible disposé dans chaque logement, de manière que sous l'effet de la rotation du tambour lesdits organes soient projetés par force centrifuge contre une paroi circulaire conti güe du boîtier et freinant par friction le tambour.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, deux formes d'exécution de la présente invention.
La fig. I montre une vue en coupe de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe selon II-II de la fig. 1.
La fig. 3 montre une vue en coupe de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 est une coupe selon IV-IV de la fig. 3.
Le dispositif représenté en fig. 1 et 2 comprend un boîtier en matière plastique formé des parties inférieures 1 et supérieures 2 assemblées l'une sur l'autre. Un arbre 3a, 3b est venu de fabrication respectivement avec les parties 1 et 2 et présente un logement 4 pour la vis d'assemblage du boîtier et une fente 5, pratiquée dans la portion de l'arbre 3b solidaire de la partie 2 seulement, pour la fixation de l'extrémité intérieure d'un ressort de rappel 6.
Autour de l'arbre 3a, 3b est monté un tambour formé d'un premier disque métallique ou en matière plastique 7 et d'un second disque en matière plastique 8 ou autre. Le ressort de rappel est enroulé entre les deux faces opposées des disques 7 et 8. A son extrémité extérieure est fixée l'extrémité intérieure d'un ruban de mesure 9. Celui-ci est enroulé sur un diamètre A, limité d'une part par la face latérale périphérique du disque 7 et, d'autre part, par une portée 10 du disque 8. Les moyens de guidage du ruban 9 entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier n'ont pas été représentés.
Sur la partie supérieure du disque 8 sont ménagés quatre logements radiaux 11, 12, 13 et 14 dans chacun desquels est disposé un organe métallique amo vible 15, respectivement 16, 17 et 18, revêtant la forme d'une plaquette. Lorsque le disque 8 tourne, entraîné par friction par le ruban 9 enroulé sous l'effet du ressort de rappel 6 dans le boîtier, les organes 15 à 18 sont. appliqués par force centrifuge contre la paroi intérieure de la partie 1 du boîtier.
La friction qui s'exerce entre lesdits organes et ladite paroi périphérique freine le disque 8 qui s'oppose par conséquent par friction à un enrnuleinèrit brusque du ruban dans le boîtier.
Cette force de friction est proportionnelle:
1. Au coefficient de frottement f entre les masselottes 15 à 18 et l'intérieur de la partie 1 du boîtier.
On peut agir sur ce coefficient de frottement par le choix des matériaux composant les organes ci-dessus et l'état des surfaces en contact par frottement.
2. Au rayon r du cercle décrit par les centres de gravité des masselottes 15 à 18. Plus on augmentera ce rayon, plus le freinage sera important.
3. A la masse m des organes 15 à 18.
4. Au carré de la vitesse angulaire w des masselottes 15 à 18.
F = k. f. m. r. w2 grâce à cette proportionnalité au carré de la vitesse, on voit que la force de frottement est très énergique à grande vitesse et tend rapidement vers zéro lorsque la vitessse tend vers zéro.
Dans le cas où une faible longueur de ruban gradué est sortie du boîtier, la force de rappel du ressort 6 est faible (position la plus détendue); mais dans ce cas la force F sera prafiquement nulle et ne s'opposera pas à la rentrée d'une faible longueur sortie du ruban.
On a donc réalisé ainsi un régulateur de vitesse permettant d'obtenir une rentrée progressive du ruban sans aucune brutalité.
Ce dispositif sera utilisable avec succès, quelle que soit la longueur du ruban gradué et s'appliquera particulièrement bien aux mesures de grandes longueurs (5-10-20-30-50 m etc.).
Dans certains cas, on observe cependant un glissement entre le ruban et la porté 10 du disque 8.
L'effet de freinage des organes 15 à 18 ne se transmet alors plus au ruban dans toute la mesure requise.
On peut obvier à cet inconvénient par une variante de construction telle que représentée en fig. 3 et 4.
Le tambour n'est plus ici constitué par deux disques indépendants, mais au contraire par un tambour proprement dit,-formé d'un cylindre 19, fermé à l'une de ses extrémités par une paroi circulaire 20 dont la partie élargie 21 forme palier sur l'arbre 3a, 3b. Dans ce cas, le ressort de rappel 6, toujours fixé dans la fente 5, est enroulé dans le cylindre 19, tandis que le ruban de mesure 9 est enroulé à l'extérieur, autour du cylindre 19. L'extrémité extérieure du ressort de rappel 6 est attachée à l'extrémité intérieure du ruban 9 au travers d'une ouverture 22 pratiquée dans le cylindre 19 (fig. 4).
Les organes 15 à 18 sont disposés comme précédemment et ont la même fonction. Cependant, lorsque par suite de l'enroulement du ruban dan le boîtier sous l'effet du ressort de rappel les organes 15 à 18 sont appliques par force centrifuge contre la paroi intérieure du boîtier 1 et freinent donc par friction le tambour, le freinage du cylindre 19 se transmet totalement au ruban 9 en raison de son passage dans l'ouverture 22.
Le dispositif décrit, dans l'une et l'autre des deux formes d'exécution décrites à titre d'exemple seulement, offre le grand avantage de permettre un rappel parfait du ruban dans le boîtier tout en évitant les risques d'accidents provoqués par un enroulement trop brusque. En effet, le ruban s'enroule dans un mouvement uniforme ralenti qui le préserve d'endommagements mécaniques et limite les risques de lésion de l'usager.
Bien entendu, de nombreuses variantes sont prévues dans le cadre de l'invention. Le nombre des organes de freinage, en particulier, leur disposition sur ou sous le tambour ainsi que le traitement des surfaces de contact peut être quelconque et sera déterminé de cas en cas pour assurer les conditions de fonctionnement optimales.
Winding device for a flexible tape for linear measurements
Known devices for winding a flexible tape made of steel, textile, plastic or the like, for linear measurements, where the measuring tape, whatever the length, is wound in the casing by means of a spring return, must in particular meet two requirements: on the one hand, the force of introduction of the return spring must be sufficient to ensure the complete winding of the tape, without user intervention and, on the other hand, I The automatic tape winding must not cause damage, in particular breakage of the tab attached to the end of the tape, wear of the tape graduations or injury to the user.
So far, these conditions have not been met by existing devices. Indeed, the force of the return spring is frequently insufficient, so that at least part of the tape remains unwound outside the housing. In good quality devices, where this drawback is avoided, the force of the return spring is sufficient, so that the tape suddenly enters the housing. with the risks of damage mentioned.
The present invention relates to a device for winding a flexible tape of any length, for example made of steel, textile, plastic or the like, for linear measurements comprising a housing, a drum, a return spring and means of guiding the tape.
This device is characterized in that the drum has at least two radial housings opening at its periphery outside the tape winding surface and a removable member arranged in each housing, so that under the effect of rotation of the drum, said members are projected by centrifugal force against a conti güe circular wall of the housing and brake the drum by friction.
The appended drawing represents, by way of non-limiting example, two embodiments of the present invention.
Fig. I shows a sectional view of the first embodiment.
Fig. 2 is a section on II-II of FIG. 1.
Fig. 3 shows a sectional view of the second embodiment.
Fig. 4 is a section along IV-IV of FIG. 3.
The device shown in FIG. 1 and 2 comprises a plastic housing formed of the lower 1 and upper 2 parts assembled on one another. A shaft 3a, 3b came from manufacture respectively with parts 1 and 2 and has a housing 4 for the assembly screw of the housing and a slot 5, made in the portion of the shaft 3b integral with part 2 only, for fixing the inner end of a return spring 6.
Around the shaft 3a, 3b is mounted a drum formed of a first metal or plastic disc 7 and a second plastic disc 8 or the like. The return spring is wound between the two opposite faces of the discs 7 and 8. At its outer end is fixed the inner end of a measuring tape 9. The latter is wound on a diameter A, limited on the one hand by the peripheral lateral face of the disc 7 and, on the other hand, by a bearing surface 10 of the disc 8. The means for guiding the tape 9 between the inside and the outside of the case have not been shown.
On the upper part of the disc 8 are formed four radial housings 11, 12, 13 and 14 in each of which is disposed a removable metal member 15, respectively 16, 17 and 18, in the form of a plate. When the disc 8 rotates, driven by friction by the tape 9 wound up under the effect of the return spring 6 in the housing, the members 15 to 18 are. applied by centrifugal force against the inner wall of part 1 of the housing.
The friction which is exerted between said members and said peripheral wall slows down the disc 8 which consequently opposes by friction a sudden winding of the tape in the housing.
This friction force is proportional:
1. The coefficient of friction f between the weights 15 to 18 and the interior of part 1 of the housing.
We can act on this coefficient of friction by the choice of materials composing the above bodies and the state of the surfaces in contact by friction.
2. At the radius r of the circle described by the centers of gravity of weights 15 to 18. The more this radius is increased, the greater the braking.
3. To the mass m of components 15 to 18.
4. Squared the angular velocity w of weights 15 to 18.
F = k. f. mr. r. w2 thanks to this proportionality to the square of the speed, we see that the friction force is very energetic at high speed and quickly tends towards zero when the speed tends towards zero.
In the case where a short length of graduated tape has left the housing, the return force of the spring 6 is low (the most relaxed position); but in this case the force F will be practically zero and will not oppose the reentry of a short length coming out of the tape.
A speed regulator has therefore been produced which makes it possible to obtain a gradual retraction of the ribbon without any brutality.
This device will be able to be used successfully, whatever the length of the graduated tape, and will apply particularly well to measurements of great lengths (5-10-20-30-50 m etc.).
In some cases, however, a slip is observed between the ribbon and the bearing 10 of the disc 8.
The braking effect of the members 15 to 18 is then no longer transmitted to the tape to the full extent required.
This drawback can be overcome by a construction variant as shown in FIG. 3 and 4.
The drum is no longer constituted here by two independent discs, but on the contrary by a drum proper, -formed by a cylinder 19, closed at one of its ends by a circular wall 20, the widened part 21 of which forms a bearing. on tree 3a, 3b. In this case, the return spring 6, still fixed in the slot 5, is wound in the cylinder 19, while the measuring tape 9 is wound on the outside, around the cylinder 19. The outer end of the spring of return 6 is attached to the inner end of the tape 9 through an opening 22 made in the cylinder 19 (Fig. 4).
The members 15 to 18 are arranged as above and have the same function. However, when, following the winding of the tape in the casing under the effect of the return spring, the members 15 to 18 are applied by centrifugal force against the inner wall of the casing 1 and therefore brake the drum by friction, the braking of the cylinder 19 is transmitted completely to the tape 9 due to its passage through the opening 22.
The device described, in one and the other of the two embodiments described by way of example only, offers the great advantage of allowing a perfect return of the ribbon in the housing while avoiding the risk of accidents caused by too sudden winding. Indeed, the tape is wound in a slow uniform movement which protects it from mechanical damage and limits the risk of injury to the user.
Of course, many variants are provided within the scope of the invention. The number of braking members, in particular, their arrangement on or under the drum as well as the treatment of the contact surfaces, can be arbitrary and will be determined from case to case to ensure optimum operating conditions.