Appareil destiné à mesurer la grandeur d'un poids ou d'un effort. Cette invention est relative à un appareil destiné à mesurer la grandeur d'un poids ou d'un effort, phis particulièrement conçu en vue d'être adjoint à un pont roulant ou ap pareil similaire, afin d'obtenir le pesage d'une pièce en même temps que l'on effectue une man#uvre de levage de celle-ci.
L'objet de l'invention, toutefois, n'est pas exclusivement applicable à un genre d'appa reils destinés à être adjoints à des appareils de levage et il peut être utilisé pour établir d'autres appareils ou instruments destinés à mesurer la grandeur cl-'un poids ou d'un ef fort, surtout lorsqu'il s'agit d'appareils ou instruments soumis à des chocs ou à des tré pidations.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention destinée à être adjoint à un pont roulant, grue, ou appareil similaire.
La fig. 1 représente en perspective l'ap pareil sous une forme schématique élémen taire; Les fig. 2 et 3 montrent par un tracé schématique le principe du mode d'action de l'appareil; La fig. 4 représente en perspective. l'ap pareil dans une forme d'exécution pratique en type double symétrique; La fig. 5 représente, à plus grande échelle, l'appareil vu de face, certaines par ties étant en coupe;
La fig. 6 est une vue perpendiculaire à la précédente, en coupe transversale et vue de côté, suivant deux coupes passant par' l'axe de suspension et par l'un des axes doubles excentrés; La fig. 7 est une coupe, à plus grande échelle, suivant A-B de la fig. 5; La; fig. 8 est une vue partielle en plan, également en plus grande échelle, montrant l'attache des fourches de suspension aux axes doubles excentrés;
La fig. 9 -est la même vue que la fig. 8, mais partie en coupe, montrant la disposition d'attache des fourches sur l'axe double ex- centré, par l'intermédiaire de roulements à billes; La fig. 10 montre la pièce formant l'axe double excentré vue en bout; La fig. 11 est une vue suivant C-D de la fib. 5, montrant le dispositif de com mande automatique du curseur, par un galet de friction placé dans l'espace annulaire de deux tambours concentriques qui sont en liaison mécanique avec le curseur, ce galet étant mis en rotation par un moteur élec trique;
Les fig. 12 et 13 montrent comment le galet moteur se trouve mis en contact avec l'un ou l'autre des deux tambours concentri ques, afin de les faire tourner et par suite déterminer le déplacement du curseur dans l'un ou l'autre sens.
Cet appareil fonctionne suivant le prin cipe général bien connu .de la romaine. On sait que la romaine comporte essentiellement un fléau sur lequel sont montés trois cou teaux placés en ligne droite. Dans l'appareil, objet de l'invention, on s'est proposé de subs tituer aux couteaux un ensemble nouveau qui permît tout à la fois de rapprocher ma tériellement deux d'entre eux, de façon à donner à l'un des bras de levier une longueur extrêmement faible, et, d'autre part, d'éviter que l'usure provoquée notamment par les chocs ou les trépidations ne causât des erreurs de mesure qui seraient d'autant plus importantes que le bras de levier aurait été rendu plus petit.
A cet effet, considérons (fig. 1, 2 et 3) une pièce formée de deux axes 1 et 2 soli daires, placés bout à bout et excentrés l'un par rapport à l'autre, cette pièce étant dis posée de telle manière que le diamètre d'ex- centrement X-Y se trouve sensiblement ho rizontal.
Considérons que par l'intermédiaire d'or banes appropriés tels que deux colliers cy lindriques 3 et 4 engagés sur les axes ex centrés 1 et 2, le système soit, d'une part, suspendu en un point fixe par une tige 3' solidaire du bras 3, et que, d'autre part, il serve de suspension, par une tige 4' solidaire du collier 4, au corps 5 que l'on veut peser.
Considérons enfin, que le système des deux axes excentrés 1, 2, soit solidaire égale ment d'une barre ou fléau 6 qui représente l'axe d'excentrement X-Y précité, et qui est munie d'un poids cuiseur 7 comme dans l'appareil de pesage dit romaine. Lorsqu'une charge s'exerce sur la tige 4', le système des deux axes excentrés 1 et 2 tendrait à pren- -dre une position oblique X'-Y' (fig. 3.). mais pour l'en empêcher, on déplace d'une quantité convenable le poids curseur 7 sur le fléau 6, et c'est la, position.
d'équilibre de ce curseur 7 sur le fléau 6 qui mesure la. grandeur de la charge 5.
Pour que le système de colliers soit en pratique réellement équivalent aux couteaux que porte d'ordinaire la romaine, il est nfl- cessaire qu'aucun frottement notable n'in tervienne au moment de la. rotation des col liers. On évite ce frottement en constituant ces colliers au moyen de coussinets à billes ott à rouleaux: ce dispositif offre 1 avantage d'une très grande solidité (considérablement supérieure à celle des couteaux) alliée à une extrême sensibilité. Il peut être utile, en vue d'augmenter la sensibilité, de réduire au strict minimum la quantité d'huile dans les roulements.
L'appareil qui est représenté par les autres figures du dessin dans une forme d'exécution pratique est conçu plus particu lièrement pour être adapté à un pont roulant en vue de permettre de peser les pièces ma nutentionnées par le pont.
Cet appareil est en outre muni d'un dis positif par lequel le déplacement des cur seurs se trouve commandé automatiquement par un moteur électrique.
L'appareil dans cette forme d'exécution est double et comporte symétriquement deux axes doubles excentrés, deux fléaux et deux curseurs, cela pour une bonne forme de réali sation mécanique de l'instrument, le principe du système restant le même.
La barre par laquelle l'appareil est sus pendu au point fixe représenté par le pont roulant est indiquée en 3' et la barre à la- quelle la. charge est suspendue est indiquée en 4'.
A la barre 3' est fixée une pièce trans versale 8 aux extrémités de laquelle sont adaptés par des axes d'articulation 9', des bras doubles 9, et de même la barre 4' est solidaire d'une pièce transversale 10 à la quelle sont adaptés par des axes . d'articula tion 11' des bras doubles 11.
L'ensemble de la barre 3' avec la pièce transversale 8 et les bras doubles 9 repré sente ainsi la forme générale d'une fourche dont les deux branches sont articulées; il en est de même de la barre 4' avec sa pièce transversale 10 et les bras doubles 11.
Les deux fourches<B>3-8-9-9,</B> d'une part, et 4'-10-11-11, d'autre part, sont réunies par deux axes doubles excentrés, les bras 9-9 étant engagés sur l'une des portées de ces axes doubles, et les bras 10-10 étant engagés sur l'autre portée de manière à re produire la disposition schématique indiquée par les fïg. 1, 2 et 3. On a rappelé, dans la fig. 5, les moments Z Z' qui s'exercent sur les axes excentrés, on n'a pas mis de numéros de référence sur les axes excentrés eux-mêmes qui sont vus en bout.
On remarquera que les deux portées d'un axe double ne sont excentrées entre elles que d'une très faible quantité, cela en raison de l'importance des charges qu'il s'agit de me surer dans le type de l'appareil considéré.
Les bras 9 et 11 sont engagés respective ment sur les portées excentrées 12' et 12" de l'axe 12 par l'intermédiaire des roulements à billes 13, les bagues intérieures de ces rou lements étant ajustées sur les portées excen trées et les bagues extérieures étant ajustées dans les boîtes 14 solidaires des bras de sus pension 9 et 11 (fig. 8 et 9).
L'axe excentré est par. son milieu 12"' solidaire d'une pièce 15 qui se continue par deux règles parallèles constituant le fléau et qui représente la pièce 6 des fig. 1, 2 et 3.
Sur les deux axes excentrées doubles cor respondant à deux fléaux 15 sont engagés deux curseurs 16. Les fléaux 15 avec leurs curseurs 16 peu vent être établis suivant la construction mon trée en coupe par la fig. 7.
Les fléaux sont gradués d'une manière analogue à la graduation d'une romaine. Les fléaux 15 se terminent du côté des bras 9 et 11 et clans l'espace central déter miné par ceux-ci, par deux blocs 24.
Le déplacement des curseurs 16 sur le fléau 15 peut évidemment être effectué à la main, mais il est préférable dans un appa reil de ce genre que le déplacement simultané des deux curseurs puisse être effectué auto matiquement.
Dans la construction représentée par les dessins, cette commande automatique des curseurs est effectuée électriquement au moyen de la disposition suivante, qui a notamment l'avantage d'éviter les change ments de sens de rotation du moteur.
Dans l'espace entre les bras 9 et 11 est fixé un. petit moteur électrique 17 solidaire de la pièce 8 et dont l'arbre 18- qui s'étend de part et d'autre du moteur porte à ses ex trémités deux galets de friction 19.
Les curseurs 16 engagés sur les fléaux 15 sont montés, d'autre part, sur deux arbres filetés 20 par rapport auxquels ils consti tuent des écrous.
Ces arbres-vis sont de position fixe en étant convenablement tourillonnés clans les régions d'extrémités du fléau 15, d'une part, en 20', d'autre part, par un montage en pointe 20".
Les deux arbres-vis 20 comportent à leur extrémité un engrenage 21 avec lequel est en prise un pignon 22 solidaire d'un arbre 23 tourillonné dans le corps métallique 24 ter minant le fléau 15.
L'arbre 23 est solidaire clé deux tam bours concentriques 25 et 26 dans l'espace annulaire desquels se trouve engagé le -galet 19 du moteur électrique.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: En ce qui concerne le mode d'action de la balance proprement dite, il a été exposé plus haut en référence aux fig. 1, 2 et 3 et l'on comprend que le système double fonctionne de la même manière que le système théorique simple, mai: en réalisant un appareil symé trique qui est préférable pour l'exécution pratique.
On comprend que lorsque la charge s'exerce sur la barre .1', les deux fléaux 15 tendent à s'incliner en sens contraire, c'est-à-dire en for mant entre eux un angle et qu'ils peuvent être ramenés en position horizontale par le déplacement des cuiseurs 16, la grandeur de ce déplacement servant de mesure à. la. charge suspendue à la tige 4'.
Le mouvement automatique des curseurs 16 est obtenu par le moteur électrique 17 dans les conditions suivantes: Lorsque l'appareil est en état de repos, lefléaux 15 occupant une position sensible ment horizontale, les galets de friction 19 se trouvent alors placés dans les espaces annu laires entre les tambours concentriques 25 et de telle manière qu'ils ne sont pas en contact. avec la périphérie externe du tam- l,our 25. ni avec. la. périphérie interne du tambour 26.
Dans ces conditions, le moteur électrique C'tant mis en rotation permanente au début de., opérations de levage et (le pesage, les tambours 25 et 26 ne reçoivent aucun en traînement des galets 19, et par suite ils res tent immobiles avec les arbres-vis et les cur seurs 16, par conséquent.
Quand la charge s'exerce sur la barre q', les deux fléaux 15 S'inclinent et alors les ga lets 1.9 viennent en contact avec la périphé rie de l'un des tambours 25 et 26; ces tam- bours se trouvent alors mis automatiquement en rotation avec les arbres-vis 20, et les Pur seurs 16 se trouvent déplacés le long des fléaux, le système étant bien entendu établi pour que l'entraînement se fasse dans le sens nécessaire au déplacement des curseurs pour rétablir l'équilibre.
Lorsque -l'équilibre est rétabli et que les fléaux se trouvent ramenés en position hori zontale, les galets 19 cessent d'être en con tact avec les tambours 25 et 26 et malgré que le moteur continue à tourner, ces tambours ne tournent plus et les curseurs se trouvent -tés sur les fléaux au point qui a remis <B>,</B> iirrê ceux-ci en position horizontale et qui mesure la charge suspendue à la tige .1'.
On remarquera que cet appareil n'est pas exclusivement destiné à mesurer des poids; il peut également être employé pour mesurer des efforts et servir à l'établissement de dy namomètres on de frein, tels que ceux pour essais de moteurs.