FR2569274A1 - Machine d'essai appliquant une charge a un echantillon tel qu'un fil fin ou une bande collee - Google Patents

Abstract

LA MACHINE COMPORTE UN DISPOSITIF DE MAINTIEN 6 FIXE ET UN DISPOSITIF DE MAINTIEN 10 MOBILE ENTRE LESQUELS UN ECHANTILLON A ESSAYER PEUT ETRE ACCROCHE. UN DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT COMPORTANT UN MOTEUR 32, UN REDUCTEUR 38 ET UN EMBRAYAGE ELECTROMAGNETIQUE 42 ENTRAINE UN PIGNON 44 EN PRISE AVEC UNE CREMAILLERE 46 SOLIDAIRE DU CHARIOT 12 QUI PORTE LE DISPOSITIF DE MAINTIEN MOBILE 10. UN RESSORT DE RAPPEL 18 RAMENE CE DISPOSITIF DE MAINTIEN 10 DANS SA POSITION MITRALE A UNE DISTANCE DETERMINEE DU DISPOSITIF DE MAINTIEN FIXE 6. LE DISPOSITIF DE MAINTIEN 10 EST ELOIGNE DU PREMIER DISPOSITIF 9 JUSQU'A LA RUPTURE DE L'ECHANTILLON. LA CHARGE APPLIQUEE ET L'ALLONGEMENT DE L'ECHANTILLON SONT MESURES, CALCULES ET IMPRIMES PAR UN DISPOSITIF DE CALCUL 4. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX ESSAIS DE TRACTION DES FILS FINS ET DE FORCE DE DECOLLEMENT DE BANDES ADHESIVES.

Description

La présente invention concerne une machine d'essai destinée à appliquer

une charge à un échantillon à essayer, par exemple un fil fin ou une bande adhésive sensible à la pression, et comportant un bâti, un premier et un second dispositifs de maintien sur lesquels un échantillon à es- sayer peut être monté quand les dispositifs de maintien

sont écartés d'une distance initiale prédéterminée, le pre-

mier dispositif de maintien étant fixé sur le bâti et le

second dispositif de maintien étant fixé sur un chariot mo-

bile sur le bâti de sorte que ce second dispositif de main-

tien peut être déplacé linéairement par rapport au premier? dispositif de maintien, et un moteur agencé pour, lorsqu'il

fonctionne, éloigner le chariot et par conséquent, le se-

cond dispositif de maintien, du premier dispositif de main-

tien.

Des fils fins sont utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs et de l'électronique, par exemple pour les connexions par fils et il importe de s'assurer que le fil utilisé a une résistance à la traction qui convient, sinon il existe un risque important que des fils cassent

pendant la fabrication des composants ou pendant leur uti-

lisation, ce qui conduit à des dérangements des circuits.

Egalement dans l'industrie de l'électronique, des compo-

sants électroniques sont souvent conditionnés dans des;po-

ches en plastique ou des bandes de carton, et sont rete-

nus dans les poches par une bande de fermeture collée sur la bande de poches au moyen d'un adhésif approprié, par

exemple,: un adhésif qui fond à chaud, et qui permet de dé-

tacher la bande de fermeture afin que les composants puis-

sent être sortis des poches. Pour assurer que des machines

utilisant des composants conditionnés en bandes fonction-

nent de façon satisfaisante, il est nécessaire de contrô-

ler la force de décollement nécessaire pour enlever la ban-

de, et assurer qu'elle soit correctement collée pendant

l'utilisation.

Les machines d'essai actuellement disponibles ne sont pas satisfaisantes pour ces deux fonctions, du fait que la plupart des machines qui conviennent généralement

pour-remplir les fonctions décrites ci-dessus, sont con-

çues pour répondre à une très large gamme de charges, ce qui les rend coûteuses d'une façon inacceptable lorsqu'il s'agit simplement d'essayer des fils fins ou la force de décollement nécessaire pour enlever le ruban de couverture

de composants électroniques conditionnés en bande (les char-

ges dans ces deux cas étant du même ordre). En outre, beau-

O10 coup de machines connues sont généralement trop lentes et

d'une exploitation incommode pour atteindre les buts men-

tionnés ci-dessus.

Un but de la présente invention est donc de propo-

ser une machine d'essai perfectionnée du type mentionné

ci-dessus.

A cet effet, selon l'invention, le moteur est agen-

cé pour entraîner un pignon par l'intermédiaire d'un em-

brayage, une crémaillère est montée sur le chariot et en-

grène avec le pignon de sorte que lorsque l'embrayage est

engage, le chariot se déplace et écarte le second disposi-

tif de maintien du premier, et la machine comporte un dis-

positif qui, lorsque l'embrayage est dégagé, ramène le

chariot dans sa position initiale.

Une machine d'essai selon l'invention comporte un premier dispositif de maintien, comprenant de préférence un premier dispositif de serrage, fixé sur un bâti de la machine, et un second dispositif de maintien, comprenant de préférence un second dispositif de serrage, fixé sur un

chariot mobile sur le bâti de sorte que le second disposi-

tif de maintien peut être déplacé linéairement par rapport au premier dispositif de maintien. Dans une machine d'essai selon l'invention, lemouvement relatif des dispositifs de maintien depuis une position initiale applique une charge

à l'échantillon supporté par les dispositifs de maintien.

Dans une machine selon l'invention, le moteur consiste de préférence en un moteur à vitesse constante et la machine comporte également de préférence un train d'engrenage monté

sur le bâti de la machine. Dans une machine selon l'inven-

tion, le moteur est désaccouplé du dispositif de maintien

par le dégagement de l'embrayage lorsqu'un essai est ter-

miné et le dispositif qui ramène le dispositif de maintien

désaccouplé dans sa position initiale consiste de préfé-

rence en un ressort. Dans une machine selon l'invention comportant un moteur à vitesse constante, la réalisation et l'agencement sont tels qu'un dispositif de maintien est déplacé par rapport à l'autre pour appliquer la charge à

un échantillon en essai, à une vitesse constante.

Une machine selon l'invention comporte de préféren-

ce un dispositif de mesure de la charge appliquée à l'é-

chantillon et un dispositif de mesure du déplacement rela-

tif des dispositifs de maintien. Une machine selon l'in-

vention peut comporter un dispositif, consistant par exem-

ple en un système photo-électrique, pour compter les tours

du dispositif d'entrainement afin de mesurer le déplace- -

ment relatif des dispositifs de maintien.

Une machine selon l'invention comporte de prêféren-

ce un dispositif qui déclenche le désaccouplement du mo-

teur et des dispositifs de maintien en dégageant l'embraya-

ge lorsqu'un essai est terminé, par exemple un dispositif qui détecte une rupture de l'échantillon en essai, une minuterie qui agit à un intervalle de temps prédéterminé après le début d'un essai ou un dispositif qui détecte le

déplacement relatif des dispositifs de maintien d'une dis-

tance prédéterminée.

Les caractéristiques et avantages de l'invention

apparaitront au cours de la description qui va suivre, de

deux machines d'application d'une charge à un échantillon en essai, à savoir une machine d'essai de traction et une

machine d'essai de force de décollement.-

Ces machines sont données uniquement à titre d'e-

xemples et représentées aux dessins annexes, sur lesquels:

- la Fig. 1 est une vue en perspective d'une machi-

ne d'essai de force de décollement de bande;

- la Fig. 2 est une vue en perspective d'une machi-

ne d'essai de traction de fil; - la Fig. 3 est une vue en coupe partielle avec arrachements partiels de la machine d'essai de traction de la figure 2; - la Fig. 4 est une vue de face, en coupe partielle et avec arrachements partiels de la machine d'essai de traction; et - la Fig. 5 est une vue montrant les mâchoires du

dispositif de serrage de la machine d'essai de traction.

La machine d'essai de traction de fil et la machi-

ne d'essai de force de décollage de bande sont d'une façon générale similaires dans leur réalisation, à l'exception

de ce qui sera décrit ci-après, et pour des raisons de com-

modité, seule la machine d'essai de traction sera décrite

en détail.

La présente machine d'essai de traction comporte

un bâti 2 sur lequel est monté l'appareil d'essai mécani-

que et un dispositif de commande comprenant un calculateur électronique grâce auquel la machine d'essai est commandée et qui calcule les résultats; une imprimante de sortie 4 est également montée dans le bâti. La présente machine

d'essai de traction comporte un dispositif de maintien com-

prenant un premier dispositif de serrage 6 fixé sur un or-

gane vertical 8 du bâti 2 et un second dispositif de ser-

rage 10 monté sur un chariot 12.

Le chariot 12 comporte des rails 14 qui passent en-

tre 4 galets de guidage 16 montés de façon à tourner sur l'organe vertical 8; ce chariot 12 est donc guidé pour

un mouvement vertical et les galets 16 sont réglés de ma-

nière qu'il y ait peu ou pas de jeu, le chariot 12 étant

ainsi monté exactement pour un mouvement coulissant verti-

cal. Le chariot 12 est rappelé vers une position initiale supérieure au moyen d'un ressort 18 s'étendant entre lui

et une pièce transversale 20 du bâti 2. La position -ini-

tiale est déterminée par le contact d'une vis de butée ré-

glable 22 avec le chariot 12. La vis de butée 22 est ré-

glée au cours de la fabrication de la machine d'essai de manière que les premier et second dispositifs de serrage soient écartés d'une distance initiale prédéterminée. Cet écartement peut être contrôlé au cours du fonctionnement de la présente machine d'essai et être réglé au moyen de

la vis de butée 22 si cela s'avère nécessaire.

Une équerre 24 fait saillie horizontalement sur le chariot 12 et traverse une fente 26 de l'organe vertical 8. Une tige de piston 28 d'un amortisseur pneumatique à

piston et cylindre 20 monté sur l'organe vertical 8 est fi-

xé sur l'équerre 24. L'amortisseur 30 a pour fonction d'a-

mortir le mouvement vertical de retour du chariot 12 à sa position initiale (dans laquelle il est représenté sur la figure 3). Un moteur électrique 32 à vitesse constante est monté sur une console 34 fixée sur une plaque arrière 36 du bâti 2, dans un plan vertical perpendiculaire au plan dans lequel est disposé l'organe vertical 8. L'arbre de sortie du moteur 32 est accouplé, par un accouplement 37,

à un réducteur 38, qui, par l'intermédiaire d'un accouple-

ment à surcharge 40 et un embrayage électromagnétique 42,

entraine un pignon 44.

Le pignon 44 est monté en prise avec une crémail-

lère 46 fixée sur le chariot 12. Un disque à encoches 48 comportant des encoches uniformément espacées le long de sa région périphérique est fixé sur un arbre du réducteur

38. Cette région périphérique du disque passe dans une rai-

nure 50 d'un dispositif photoélectrique; la région péri-

phérique du disque 48 est déposée de telle manière que lors-

qu'elle passe dans la rainure 50, elle intercepte un fais-

ceau lumineux dirigé sur un dispositif sensible à la lu-

mière, de sorte que la rotation du disque produit une sé-

rie d'impulsions électriques indiquant chacune la rotation du disque de la distance qui sépare les encoches. De cette

manière, la rotation du réducteur 38 est mesurée et indi-

quée numériquement. Etant donné que le rapport de réduction

du réducteur 38 est connu si l'on suppose que l'accouple-

ment 40 et l'embrayage 42 sont engagés, la rotation du

disque 48 donne ainsi une représentation numérique de l'an-

gle de rotation du pignon 44. Le pignon 44 engrène avec la crémaillère 46 de manière qu'il n'y ait que peu de jeu,

ou pas du tout, entre les dents du pignon et de la cré-

maillère, et les dents du pignon et de la crémaillère sont

usinés avec précision; les impulsions produites par la ro-

tation du disque 48 indiquent donc la distance franchie par la crémaillère 46 et par conséquent, la distance franchie par le chariot 12 sur lequel la crémaillère 46 est fixée

et la distance franchie par le second dispositif de ser-

rage 10 fixé sur le chariot. Le dispositif photo-électri-

que est agencé pour enregistrer un incrément de distance

toutes les 8 impulsions, ce qui équivaut à environ 0,0127mm.

La précision totale de la mesure de distance est de l'or-

dre de 0,1 %, c'est-a-dire environ 0,254 mm.

Le second dispositif de serrage comporte un support 52 fixé sur le chariot 12, ce support 52 supportant une

pince élastique 54 à son extrémité avant. La pince élasti-

que 54 comporte une plaque de base 56 fixée sur le support 52 et une plaque de manoeuvre 58 articulée sur le support 52. Deux mâchoires de pince 60 sont montées de manière que

leurs parties coniques 62 soient logées dans un siège co-

nique correspondant du support 52. Un collier 64 de la ba-

se de la partie conique 62 s'appuie contre un épaulement 66 de la plaque de manoeuvre 58. Un ressort de compression 68 agit entre le collier 64 et la plaque de base 56 pour

repousser la partie conique 62 dans le siège conique cor-

respondant du support 52, les deux mâchoires 60 étant ain-

si serrées l'une contre l'autre. Quand un opérateur fait

pivoter la plaque 58 vers la plaque de base 56, les ma-

choires 60 sont déplacées contre l'action du ressort 68

et soulèvent la partie conique 62 du siège du support 52.

La disposition et la réalisation sont telles que lorsque les mâchoires 60 sont ainsi déplacées, elles se séparent

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le long d'une ligne centrale, permettant l'introduction

d'un échantillon à essayer. Lors du relâchement de la pla-

que de manoeuvre 58, le ressort 68 repousse à nouveau les

mâchoires de sorte que la partie conique 62 appuie ferme-

ment dans son siège conique, ce qui serre les faces de prise des mâchoires l'une contre l'autre et serre ainsi

l'échantillon entre les mâchoires 60.

Le premier dispositif de serrage 6 comporte égale-

ment un support 70 dont la partie extrême avant porte une pince élastique 72 semblable à la pince 54, la pièce 72 étant alignée verticalement audessus de la pince 54. Le

support 70 est monté sur un organe vertical 74 d'un systè-

me de jauges de contrainte 76. L'organe vertical 74 est disposé entre deux organes élastiques horizontaux 78 aux extrémités avant desquels il est fixé. Quatre jauges de

contrainte 79 sont montées aux extrémités arrière de cha-

cun des organes élastiques 78 et sont connectées à un cir-

cuit en pont. Lors de l'application d'une charge sur le

support 70, cette charge est transmise par l'organe verti-

cal 74 et les organes élastiques 78 aux jauges de contrain-

te 79 qui sont étalonnées pour un signal indiquant la char-

ge appliquée. La résolution de charge est telle qu'une

précision de l'ordre de 0,1 gramme est obtenue.

Le système de jauges de contrainte 76 est fixé sur

l'organe vertical 8. Un support 80 pour ce système de jau-

ges 76 fait saillie au-dessous de l'organe élastique infé-

rieur 78 et porte une vis de butée 82 à son extrémité

avant. La vis de butée 82 est alignée avec l'organe verti-

cal 74 et est réglée de manière à être légèrement espacée

de cet organe vertical 74 de sorte que si une charge ex-

cessive est appliquée au support 70, l'organe élastique 78 cède jusqu'à ce que l'organe vertical 74 appuie sur la vis de butée 82, après quoi cet organe vertical 74 et le support 70 sont supportés directement par l'organe vertical

8, par l'intermédiaire du support 80, ce qui évite une con-

trainte excessive sur les organes élastiques 78.

Un dispositif destiné à supporter un échantillon

à essayer est monté sur la partie supérieure du bâti 2.

Dans la machine d'essai de traction, donnée en exemple, ce dispositif comporte un support 84 qui porte un axe 86 sur lequel peut tourner une bobine 88 sur laquelle-est enroulé le fil 90 à essayer. La bobine 88 est alignée avec les dispositifs de serrage 6, 10 de sorte que le fil 90 à essayer peut facilement être déroulé de la bobibe, avancé entre les mâchoires 60.des pinces 72, 54 et serré entre

celles-ci.

Une partie avant de la machine est fermée par un couvercle articulé 108 en matière plastique transparente,

pendant que l'essai est en cours, ce qui assure la protec-

tion de la pièce à l'essai pendant son contrôle.

En ce qui concerne le fonctionnement de la machine d'essai de traction donnée en exemple pour l'essai des fils fins, la machine est prévue pour fonctionner avec des fils ou des fibres ayant une charge de rupture comprise

- entre 0 et 200 g, par exemple les fils fins couramment uti-

lisés pour les connexions par fils dans l'industrie de semi-conducteurs. Ces fils sont couramment en or ou en aluminium et leur diamètre peut habituellement être aussi petit que 30 microns. Avec les dispositifs de maintien, à savoir le premier et le second dispositifs de serrage 6, lO, dans leur position initiale, (c'est-à-dire avec le second dispositif de serrage lO.dans sa position supérieure initiale), les dispositifs de serrage sont écartés d'une distance initiale prédéterminée. Un échantillon de fil 90 à essayer est déroulé de la bobine 88 montée sur l'axe 86 et il est serré par les pinces élastiques 72, 54 du premier et du second dispositifs de serrage 6, lO. Ces deux dispositifs de serrage sont réalisés de manière qu'à l'écartement initial, la distance entre les mâchoires des pinces soit de 254 mm, de sorte que l'échantillon mis en place a une longueur nominale de 254 mm. Des précautions sont prises pour que l'échantillon à essayer ne présente

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pas un mou anormal entre les pinces 72 et 54 et également

qu'il ne soit pas tendu. Si on tente de monter un échan-

tillon tendu entre les dispositifs de serrage 6, 10, il existe un grand risque que cet échantillon soit soumis à une charge anormale pendant son montage dans les disposi- tifs de serrage 6, 10 et qu'il soit endommagé, de sorte que l'essai ultérieur ne donne pas un enregistrement réel des propriétés de cet échantillon: s'il en est ainsi, la

machine le détecte et s'arrête, indiquant que l'échantil-

lon a été préchargé.

La machine d'essai de traction décrite est déjà connectée à une source d'alimentation appropriée et mise en marche de manière que le moteur 32 tourne à sa vitesse

constante (un moteur qui convient peut tourner à une vi-

tesse de 1500 t/minute); mais l'embrayage électromagnéti-

que 42 est débrayé à ce moment. Apres avoir monté un échan-

tillon à essayer dans les dispositifs de serrage 6, 10 de la manière décrite ci-dessus, l'opérateur appuie sur un

commutateur de démarrage 92 pour commencer l'essai. La ma-

noeuvre du commutateur de démarrage provoque l'engagement de l'embrayage électromagnétique 42, ce qui transmet la

puissance du moteur 32 au pignon 44 qui commence à dépla-

cer vers le bas la crémaillère 46 et par conséquent le

chariot 12 sur lequel la crémaillère est fixée (voir fi-

gures 2 et 4) à une vitesse constante, de sorte que la

distance entre les deux dispositifs de serrage 6, 10, aug-

mente-progressivement. La vitesse du moteur 32 et le rap-

port du réducteur 38 sont tels que le taux de contrainte est de 10 % par minute, c'est-à-dire que la distance entre les deux dispositifs de serrage augmente de 25,4 mm par minute. La manoeuvre du commutateur de démarrage 92 met en

marche en même temps un enregistreur de distance du dispo-

sitif de commande, cet enregistreur étant réglé pour avoir

comme distance initiale la distance de 254 mm, c'est-à-

dire l'écartement entre les mâchoires 60 des pinces 54, 72,

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quand les dispositifs de serrage 6, 10, sont en position

initiale. Le système des jauges de contrainte 76 est éga-

lement commandé à ce moment pour mesurer les contraintes

et pour enregistrer les contraintes mesurées. Si le sys-

tème de jauges de contrainte 76 indique, au moment o le commutateur de démarrage est manoeuvré, que l'échantillon

en essai est déjà chargé, c'est-a-dire qu'il a été allon-

gé pendant le montage entre les dispositifs de serrage, un

signal est émis pour que l'essai soit interrompu et enre-

gistré comme une faute. Le dispositif de commande de la machine est agencé pour enregistrer la distance franchie par la seconde pince mobile 54 et la charge supportée par le système de jauges de contrainte 76 à des intervalles

incrémentaux de distance. Le dispositif de commande est é-

galement agencé pour enregistrer la charge maximale indi-

quée par les jauges de contrainte 76. Le dispositif de com-

mande est réalisé de façon à inclure un facteur dans l'en-

registrement de la distance franchie par le second dispo-

sitif de serrage mobile 10 afin de compenser le déplacement du support 70 du système de jauges de contrainte, provoqué

par la charge qui lui est appliquée.

En supposant qu'il n'y a pas de faute initiale, le

moteur 32 continue à faire descendre le chariot à la vites-

se constante, augmentant ainsi l'écartement entre les deux dispositifs de serrage 6, 10. Les impulsions produites par

le disque à encoche 48 coopérant avec le dispositif photo-

électrique sont transmises à l'enregistreur de distance et sont additionnées à la distance initiale enregistrée de

254 mm. Quand le chariot 12 s'est déplacé d'une courte dis-

tance, le système de jauges de contrainte 76 commence à en-

registrer une charge sur l'échantillon d'essai. Mais si l'é-

chantillon a été monté entre les dispositifs de serrage 6, avec trop de mou, la distance franchie par le chariot 12 avant que le système de jauges de contrainte 76 commence à enregistrer une charge sur l'échantillon est trop grande

pour donner un essai satisfaisant. Le dispositif de com-

1 1 mande de la machine d'essai de traction est donc agencé

pour que si la distance entre les deux dispositifs de ser-

rage 6, 10 atteint une valeur prédéterminée avant que le système de jauges de contrainte 76 enregistre une charge sur l'échantillon, un signal d'alarme est émis et indique

que l'essai est défectueux en raison du mou de l'échantil-

lon. Si le système de jauges de contrainte 76 commence à enregistrer une charge sur l'échantillon en essai avant que la distance de faute entre les dispositifs de serrage 6, 10, soit atteinte, l'essai se poursuit, le moteur 32

entrainant. le chariot 12 et par conséquent le second dis-

* positif de serrage 10 à la vitesse précitée. Quand l'écar-

tement entre les deux dispositifs de serrage 6, 10, aug-

mente progressivement, la charge mesurée par le système de jauges de contrainte 76 et enregistrée par un enregistreur

approprié du dispositif de commande de la machine, aug-

mente progressivement. Après un certain temps, le taux d'augmentation diminue au fur et à mesure que l'échantillon en essai commence à céder et la charge enregistrée peut

finalement diminuer.

Enfin, dans de nombreux cas, l'échantillon d'essai casse. La rupture de l'échantillon signifie bien entendu

que la charge enregistrée par le système de jauges de con-

trainte 76 passe immédiatement à zéro. Le dispositif de commande de la machine d'essai de tractions lorsqu'il reconnait la rupture de l'échantillon par la décroissance brusque jusqu'à zéro de la charge, commande immédiatement le débrayage de l'embrayage électromagnétique 42, ce qui permet au chariot 12 de revenir sous l'effet du ressort 18 à sa position initiale, le pignon tournant librement

quand le chariot revient. Le mouvement de retour du cha-

riot est amorti par l'amortisseur 30 à piston et cylindre

qui fonctionne comme un retatdateur assurant que le cha-

riot 12 ne soit pas ramené violemment jusqu'à sa position initiale. Lorsqu'il reconnaît la rupture de l'échantillon d'essai, le dispositif de commande non seulement débraye l'embrayage 42, mais également provoque l'impression des

résultats d'essai sur l'imprimante de sortie 4. Le dispo-

sitif de commande peut être agencé pour calculer et impri- mer différents résultats mais normalement, il imprime la résistance maximale à la traction (c'est-a-dire la charge maximale enregistrée), la résistance finale à la traction (c'est-à-dire la charge pour laquelle l'échantillon casse)

et le pourcentage d'allongement à la rupture. L'allonge-

ment à la rupture est calculé en utilisant la longueur de base de l'échantillon à l'essai, l'écartement initial des dispositifs de serrage (254 mm) et la distance franchie par le second dispositif de serrage 10 quand le système de jauges 76 enregistre pour la première fois une charge (c'est-à-dire quand le mou de l'échantillon a été absorbé);

à partir de ce point, la distance franchie jusqu'à la rup-

ture est bien entendu l'allongement de l'échantillon. En général, l'imprimante est aussi programmée pour imprimer une courbe de la charge en fonction de l'allongement. Le

dispositif de commande peut également être agencé pour cal-

culer la contrainte de sécurité.

Quelquefois l'échantillon peut glisser dans l'une

des pinces 54, 72. Si cela se produit, il se produit géné-

ralement une chute soudaine de la charge enregistrée par

le système de jauges de contrainte 76, suivie par une nou-

velle augmentation. Le dispositif de commande de la machi-

ne d'essai de traction est agencé pour reconnaître le glis-

sement et indiquer une défaillance de l'essai, qui comman-

de le débrayage de l'embrayage 42 et interrompt l'essai.

L'utilisation d'un embrayage électromagnétique'42 permet une remise à zéro pratiquement instantanée de la machine d'essai en vue du contrôle d'un nouvel échantillon,

ce qui augmente la vitesse des essais, surtout comparati-

vement aux machines d'essai de traction actionnées par vis,

précédemment utilisées. Dans un appareil à vis, il est né-

cessaire de ramener -par vissage le dispositif de serrage mobile jusque dans sa position initiale (ce qui est le mouvement inverse de celui effectué dans l'essai effectif); en raison du pas serré de la vis nécessaire pour obtenir le mouvement précis qui intervient dans l'essai efrectif, il n'est pas possible d'inverser promptement les rôles de

la pièce d'entraînement et de la pièce entraînée pour ra-

mener très rapidement la mâchoire mobile à sa position

initiale en utilisant une vis. Le dispositif d'entraine-

ment à pignon et crémaillère convient particulièrement pour une remise à zéro rapide dans la mesure o les rôles

de la pièce d'entraînement et de la pièce entrainée peu-

vent être rapidement inversés.A la place de la crémaillère

usinée décrite, on peut utiliser une chaîne ou une cour-

roie crantée, bien que cela puisse poser des problèmes si la courroie ou la chaîine s'avère légèrement extensible,

de telles machines pouvant par exemple nécessiter un ré-

glage plus fréquent; le système à crémaillère usinée est donc préféré. I1 faut noter que le ressort 18 assure que la crémaillère et le pignon sont maintenus en engrènement positif, de sorte que les flancs d'entraînement des dents du pignon 44 sont toujours en contact avec les mêmes

flancs des dents de la crémaillère quand la machine exe-

cute un essai, et qu'aucune erreur ne risque d'être provo-

quée par un jeu entre les dents de la- crémaillère et cel-

les du pignon.

L'accouplement à surcharge 40 est agencé pour per-

mettre un glissement de l'entrainement entre le réducteur

38 et l'embrayage électromagnétique 42 si la charge de sé-

curité de la machine est dépassée pendant un essai, ce

qui provoque également l'interruption de l'essai.

Le dispositif de commande de cet exemple de machine d'essai de traction comporte également un dispositif qui met fin à l'essai lorsque les dispositifs de maintien se sont déplacés l'un par rapport à l'autre d'unedistance prédéterminée (par exemple 76,2 mm) à partir du début de

l'essai, non pas comme une "défaillance" mais comme un es-

sai satisfaisant, ce qui oblige le dispositif de commande à déclencher les mêmes opérations que celles déclenchées

par la rupture d'échantillon. La machine d'essai de trac-

tion comporte également un micro-commutateur de dépasse- ment monté en alignement avec le chariot 12 de sorte que si les autres dispositifs d'interruption sont défaillants, le chariot actionne le micro-commutateur, ce qui libère

l'embrayage et interrompt l'essai en cours.

Il faut noter que dans cet exemple de machine d'es-

sai de traction, les mâchoires des pinces sont réalisées et agencées de manière que l'échantillon à essayer ne soit pas endommagé par ces mâchoires lorsqu'il est serré - si

les mâchoires serrent trop fortement l'échantillon, parti-

culièrement un fil fin et fragile, cet échantillon peut ê-

tre endommagé ce qui conduit à une rupture prématurée et

en général, à des résultats d'essai inexacts.

Bien que le système de jauges de contrainte de la machine d'essai de traction donnée en exemple soit associé

avec le dispositif de serrage fixe, ce système pourrait ê-

tre associé avec un dispositif de serrage mobile dans une machine par ailleurs semblable à celle représentée, bien que dans ce dernier cas, les connexions nécessaires soient

plus compliquées.

Comme cela a été indiqué ci-dessus, une machine d'essai de force de décollement de bande est pratiquement identique dans sa réalisation avec la machine d'essai de

traction décrite ci-dessus, à l'exception de quelques pe-

tits détails.: Une différence de détail est qu'un réduc-

teur différent 38 est utilisé pour que la vitesse du mou-

vement du second dispositif de serrage 10 de la machine d'essai de force de décollement de bande soit d'environ 127 mm/minute, tandis que la vitesse de la machine d'essai

de traction est de 25,4 mm/mn. La machine d'essai de for-

ce de décollement de bande (voir figure 1) comporte à la place du support 84 de la partie supérieure de la machine, un support 94 fixé sur une partie latérale du bâti 2 et

comprenant un axe sur lequel une bobine 96 est montée ro-

tative, cette bobine étant retenue en place par un écrou

98 qui peut être enlevé facilement pour changer la bobine.

La bobine porte une bande 100 de composants-placés dans des alvéoles, ayant une bande de fermeture 102 collée sur elle par un adhésif approprié (qui permet que la bande de

fermeture soit décollée quand les composants doivent ê-

tre utilisés) afin de maintenir les composants électroni-

ques dans la bande. Cette machine d'essai de force de dé-

collement de bande comporte également un guide de bande

104 monté sur une plaque avant 106 du bâti de la machine.

Le premier et le second dispositifs de serrage 6, de cette machine d'essai de force de décollement de bandes différent de ceux de la machine d'essai de traction en ce que, au lieu des pinces élastiques 54, 72, le premier et le second dispositifs de serrage 6, 10, comportent des griffes élastiques 110 du type connu sous le nom de pinces à levier, montées avec leurs mâchoires dirigées les unes vers les autres. Mais toute forme appropriée d'organes de serrage peut être utilisée pourvu que la force de maintien soit suffisante pour serrer la bande sans qu'elle glisse pendant l'essai, tout en n'abimant pas cette bande au point qu'elle casse ou cède elle-même, donnant une fausse

lecture de charge.

Lors du fonctionnement de cette machine d'essai de

force de décollement de bande, une bobine de bande à es-

sayer est montée sur l'axe du support 94 et verrouillée en place par l'écrou 98. La bande est passée autour du guide de bande 104 et une partie d'extrémité avant de la bande de fermeture 102 est séparée manuellement de l'extrémité avant de la bande à poches 100. Cette dernière est ensuite serrée par les griffes élastiques 110 du premier dispositif de serrage 6 et l'extrémité avant de la bande de fermeture

102 est serrée par la griffe élastique du second disposi-

tif de serrage 10. Le point de décollement de la bande se trouve alors entre le premier dispositif de serrage 6 et le second dispositif de serrage -10 et il est de préférence suffisamment près du premier dispositif de serrage 6 pour

que le second dispositif de serrage, lorsqu'il est entrai-

né par le moteur 32, tire la partie d'extrémité avant de

la bande de fermeture 102 dans un plan, dans lequel se trou-

vent les dispositifs de serrage 6, 10, sensiblement copla-

naire avec la partie d'extrémité avant de la bande 100

(voir figure 1).

En vue de l'exécution d'un essai de force de décol-

lement de bande, le dispositif de commande de la machine d'essai est de préférence agencé pour enregistrer la force maximale de décollement nécessaire pendant 1'essai et la force minimale de décollement demandée, et pour tracer une courbe de charge en fonction de la distance de déplacement

du second dispositif de serrage.

Etant donné qu'aucune rupture ne se produit pendant le fonctionnement normal de la machine d'essai, l'essai est

généralement interrompu par le dispositif de commande lors-

que le second dispositif de serrage mobile 10 s'est dépla-

cé d'une distance prédéterminée de 76,2 mm. Mais si une

rupture ou un glissement se produit, le dispositif-de com-

mande reconnaît le fait et indique une défaillance d'essai, tout en interrompant l'essai en débrayant l'embrayage 42

de la manière décrite précédemment en référence à la machi-

ne d'essai de traction.

Si le dispositif de commande n'interrompt pas l'es-

sai de la manière décrite ci-dessus, cet essai se termine

finalement par le contact du chariot 12 avec le micro-com-

mutateur déjà mentionné.

Les deux machines décrites ci-dessus-à titre d'e-

xemple sont de réalisation simple et faciles à utiliser.

Les machines sont rapidement ramenées au zéro pour d'au-

tres essais. Etant donné qu'elles sont conçues pour une plage de charges relativement réduites, et pour traiter

une classe restreinte de produits, elles sont aussi relati-

vement peu coûteuses.

R E V E N DI C A T I 0 N S

1 - Machine d'essai destinée à appliquer une charge à un échantillon d'essai, comportant un bâti (2, 8, 20, 36), un premier et un second dispositifs de maintien (6, 10) sur lesquels un échantillon (90, 100, 102) à essayer peut être monté quand les dispositifs de maintien (6, 10) sont écartés d'une distance initiale prédéterminée, le premier dispositif de maintien (6) étant fixé sur le bâti (2, 8,

, 36) et le second dispositif de maintien (10) étant fi-

xé sur un chariot (12) mobile sur le bâti (2, 8, 20, 36)

vers et depuis une position initiale dans laquelle les dis-

positifs de maintien (6, 10) sont écartés l'un de l'autre de la distance initiale, de sorte que le second dispositif

de maintien (6) est mobile linéairement par rapport au pre-

mier dispositif de maintien (6) et un moteur (32)J agencé pour lorsqu'il fonctionne, éloigner le chariot (12) et par

conséquent le second dispositif de maintien (10) du pre-

mier dispositif de maintien (6), caractérisée en ce que le moteur (32) est agencé pour entraîner un pignon (44) par

l'intermédiaire d'un embrayage (42), en ce qu'une crémail-

lère (46) est fixée sur le chariot (12) et est en prise avec le pignon (44) de sorte que lorsque l'embrayage (42)

est engage, le chariot (12) se déplace pour écarter le se-

cond dispositif de maintien (10) du premier (6) et en ce que la machine comporte en outre un dispositif (18) qui, lorsque l'embrayage (42) est dégagé, ramène le chariot

(12) dans sa position initiale.

2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée

en ce que le dispositif qui ramène le chariot (12) consis-

te en un ressort (18).

3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'amortissement (30)

pour amortir le retour du dispositif de maintien (10).

4 - Machine selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisée en ce que le moteur (32) est un moteur à vi-

tesse constante (32) agencé pour déplacer le dispositif de

maintien-(10) à une vitesse constante.

- Machine selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (48, 50) qui compte les tours du moteur (32) de manière à mesurer le déplacement du dispositif de maintien (10). 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de comptage (48, 50) consiste en

un dispositif photo-électrique.

7 - Machine selon l'une des revendications 1 à 6,

caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (76) des-

tiné à mesurer la charge appliquée à l'échantillon (90,

, 102).

8 - Machine selon la revendication 7, caractérisée

en ce que le dispositif (76) de mesure de la charge appli-

quée consiste en un système de jauges de contrainte (76)

associé au dispositif de maintien (6).

9 - Machine selon l'une des revendications 1 à 8,

caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif qui dé-

clenche le débrayage de l'embrayage (42) lorsqu'un essai

est terminé.

- Machine selon la revendication 9, caractéri-

sée en ce que le dispositif qui déclenche le débrayage de l'embrayage (42) comporte un dispositif de détection d'une

rupture de l'échantillon en essai (90).

Il - Machine selon la revendication 9, caracté-

risée en ce que le dispositif qui déclenche le débrayage de l'embrayage (42) comporte un dispositif qui détecte

un déplacement relatif du dispositif de maintien (10) d'u-

ne distance prédéterminée.

12 - Machine selon la revendication 9, caracté-

risée en ce que le dispositif qui déclenche le débrayage de l'embrayage (42) comporte une minuterie qui déclenche le débrayage à un intervalle de temps prédéterminé après-;

le début d'un essai.

13 - Machine selon l'une des revendications 1 à 12,

caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (22)

pour régler l'écartement initial des dispositifs de main-

tien (6, 10).

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