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Bascule automatique à came.
La présente inventin concerne les bascules automa- tiques dans lesquelles la pesée est indiquée par le dépla- cement d'une aiguille sur un cadran.
Il existe déjà. de nombreux systèmes de bascules @ automatiques qui utilisent, pour l'indication de la charge à peser, le déplacement d'une aiguille soit devant un sec- teur gradué , soit devant un cadran dont elle peut faire le tour. Les bascules automatiques à secteur gradué indiquant les pesées présentent l'inconvénient d'être limitées au point de vue des charges, par suite des dimensions forcé- ment restreintes de ce secteur qui doit porter l'indication des chiffres de pesée. Il est difficile, en effet, de lire avec une précision suffisante le poids de la charge sur les secteurs gradués de ce genre, surtout lorsque les bascules sot destinées à la pesée de forte charges.
Il n'est, du
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reste, pas possible, dans ce cas, d'indiquer sur les sec- teurs gradués, en nombre suffisant, tous les chiffres et toutes les divisions des charges à peser jusqu'à la charge maximum.
D'autre part, aussi bien dans les bascules au- tomatiques à secteur gradué que dans celles à cadran actuel- lement existantes, il est fait usage soit d'un système de leviers portant des secteurs mobiles auxquels sont suspendus les charges à peser et les contre-poids, dont les mornents s'équilibrent, grâce à la variation de longueur des bras de levier par rapport au point d'oscillation du système, soit de tambours ou secteurs mobiles qui sont suspendus à des ru- bans d'acier et qui coopèrent avec d'autres tambours ou secteurs mobiles de diamètre différent auxquels sont suspendus les charges et contre-poids. Dans les appareils du premier genre, rappelé ci-dessus, la rotation du système, autour du point d'oscillation est transmise par roues dentées ou cré- maillères à une aiguille se déplaçant devant un cadran.
Dans les appareils du second genre, c'est le déplacement en hauteur de l'axe des tambours et secteurs mobiles qui, par une trans- mission quelconque, met l'aiguille indicatrice en rotation.
Dans tous les cas, il est nécessaire d'utiliser un système de transmission de mouvement par crémaillères ou pignons dentés qui sont néfastes à la bonne marche d'une bascule à cause des frottements inévitables des dents des engrenages. De plus, toutes ces bascules doivent employer des moyens spéciaux pour arriver à obtenir des indications ré- gulières au cadran c'est-à-dire pour arriver à ce que chaque unité de charge provoque le même déplacement de l'aiguil- le en face du cadran en 'n'importe quel endroit de celui-ci.
Ces moyens sont, en général, soit des leviers qui décrivent des angles inégaux, soit des éléments courbes placés à l'ex- trémité des leviers.
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La présente invention a pour but de procurer une bascule automatique à cadran, plus particulièrement de pre- mier genre ci-dessus, dans laquelle l'indication de la pesée est effectuée directement sur un cadran circulaire par une ou plusieurs rotations complètes de l'aiguille, sans aucune in- terventiond'engrenages ou de crémaillères et sans l'aide de leviers correcteurs pour régulariser les déplacements de l'aiguille.
Dans ce but, cette bascule est caractériqée par la disposition dans l'axe du cadran, sur l'arbre portant l'aiguille, d'une came à contour extérieur en forme de spirale sur laquelle peut s'enrouler l'organe de suspension du con- tre-poids destiné à équilibrer la charge à peser suspendue à un tambour calé également sur l'arbre de l'aiguille.
Dans la réalisation pratique de 1'invention, la came est tracée de telle sorte que, dans la position de repos de la bascule, le contre-poids équilibre exactement le poids mort des organes destinés à recevoir la charge à peser. Le profil extérieur de cette came est déterminé, en outre, de manière à ce que, après un quart de tour de rotation, le sys- tème se trouve en équilibre à nouveau pour une aharge égale au quart de la charge maximum prévue pour la bascule. Cet équilibre est obtenu par l'augmentation du bras de levier du contre-poids dont le moment équilibre est alors celui de cette charge.
En pratique, l'aiguille indicatrice aura fait, dans ces conditions, un tour complet du cadran pour peser la charge maximum admissible pour la bascule, mais il est pos- sible de construire également des bascules pour lesquelles la charge maximum à peser fera effectuer à l'aiguille indi.- catrice deux ou plusieurs tours.
Les dessins ci-joint montrent des exemples de réalisation de bascules automatiques suivant l'invention.
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La figure I est une vue en élévation d'un cadran d'une bascule automatique, vu par l'arrière, et qui montre la manière dont la carne et son contre-poids ainsi que le poids de la charge à peser agissent sur l'arbre portant l'aiguille indicatrice.
La figure 2 est une vue en élévation de côté du dispositif montré figure I.
La figure 3 est une vue schématique du dispositif lorsque la came a fait un quart de tour. Cette vue montre également la manière d'établir le profil extérieur de cette came.
La figure 4 montre la came après une rotation de 180 .
La figure 5 montre la position de la came et de son contre-poids après une rotation de 270 .
La figure 6 indique la position du système après un tour complet de rotation.
La figure 7 est une vue en élévation de profil d'une came destinée à être placée sur l'arbre portant l'aiguille indicatrice lorsque cette aiguille doit faire deux tours complets pour la charge maximum à peser.
La figure 8 montre en élévation de face la came représentée figure 7.
Dans ces figures, I désigne un cadran devant lequel se déplace une aiguille indicatrice 2 fixée à l'extrémité d'un arbre 3 reposant, par l'intermédiaire de roulements à billes 4 et 5, dans un support 6 à deux branches 7 et 8.
Sur l'arbre 3 est fixé, entre les bras 7 et 8, un petit tam- bour 9 autour duquel sont enroulées quelques spires d'un câble IO sur lequel s'exerce la traction de la charge à pe- ser. L'arbre 3 porte également, calée sur lui, une came II dont le bord extérieur 12 présente un contour en forme de spirale. A cette came, est fixée une bade d'acier 13 qui
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supporte à son extrémité libre 14, un contre-poids 15. A l'état de repos de la bascule, c'est-à-dire lorsqu'aucune charge n'est placée sur le plateau, la bande d'acier 13 est distante, dans l'exemple choisi, de l'axe 16 d'oscillation du système, d'une quantité égale à celle dont le câble 10 est séparé de cet axe 16.
Dans d'autres cas, cette bande d'aller 13 se trouve à l'état de repos de la bascule à une . distance de l'axe 16 qui peut être différente de celle dont le câble 10 est séparé de cet axe suivant le poids mort à équilibrér. En d'autres termes, le contre-poids 15 équili- bre les poids morts de la bascule, agissant sur le câble 10.
Dans cette position, l'aiguille 2 se trouve à la graduation
0.
Comme le montre clairement la figure 3, le profil extérieur de la came II est déterminé par la réunion ou liaison des points obtenus par l'intersection d'un cer- tain nombre de cercles concentriques avec des rayons tra- cés en nombre égal à celui de ces cercles, et équidistants les uns des autres. Dans l'exemple représenté dans la figure 3, vingt cercles concentriques ont été tracés à égale distance les uns des autres ainsi qu'également.vingt rayons formant entr'eux le même angle.
Les points choisis pour former la courbe extérieure de la came sont ceux dé- terminés par l'intersection du premier cercle (celui pré- sentant le plus petit - iamètre) avec le premier rayon situé à droit du plan vertical passant par l'axe 16, puis celui du deuxième cercle avec le deuxième rayon, celui du troisème cercle avec le troisième rayon, et ainsi de suite. La face intérieure 17 de la came peut être de forme quelconque. Elle est, de préférence, tracée pour former avec la face extérieu- re un organe de fabrication aisée.
Afin d'éviter que des erreurs ne se produisent. lors de la lecture des chiffres indiquant)la plus forte char- ge, la came est prolongée légèrement en 18, en vue de per-
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mettre à l'aiguille 2 de dépasser légèrement le chiffre de de la plus forte charge sans donner d'indication erronée au sujet de la pesée.
La bascule automatique à cadran ainsi construite fonctionne de la manière suivante:
A la position de repos, c'est-à-dire lorsqu'au- cune charge ne se trouve sur le tablier ou plateau de la bascule, la came II prend la position représentée à la fi- gure I. Dans cette position, l'aiguille 2 se trouve en fa- ce du zéro du cadran I. Si cette aiguille ne se présentait pas exactement en face du zéro, il y aurait lieu tout d'a- bord de procéder à un réglage de la bascule en agissant par exemple sur le contre-poids 15.
En supposant la bascule prévue par exemple pour une charge maximum de 100 kgs. et que 25 kgs. ae trouvent placés sur le tablier, une traction sera exercée par cette charge sur le câble IO, ce qui aura pour effet de faire pi- voter le petit tambour S et, par conséquent, l'arbre 3 sur il lequel/est calé. Cette rotation de l'arbre 3'entraînera celle de la came II qui prendra la position montrée figure 3. Par suite de la rotation de cette came et à cause de son profil particulier, en forme de spirale, la bande mé- tallique 13 supportant le contre-poids 15 s'enroulera sur une partie de la came II, de telle sorte que la bande métallique 13 sera éloignée de l'axe 16 de rotation.
Le mo- ment du contre-poids 15 augrnentera ainsi graduellement au fur et à mesure de l'enroulement de la bande métallique 13 sur la came II jusqu'au moment où il fera équilibre au moment de la charge à peser. Cet équilibre, dans le cas de l'exemple représenté, sera atteint après un quart de tour de la came. Dans cette position, l'aiguille 2 calée à l'ex- trémité de l'arbre 3 aura.fait également un quart de tour devant le cadra@ et s'arrêtera devant le chiffre 25 en sup- posant le cadran divisé en 100 parties égales.
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Pour une charge de 50 kgs. c'est-à-dire pour la moitié de la charge maximum supposée, pour la bascule dans l'exemple adopté, le système se placera en équilibre après que la came aura effectué une demi-rotation et que le con- tre-poids 15 se sera éloigné davantage de l'axe de l'oscil- lation 16. La figure 4 montre la position de la carne après un demi-tour de rotation. Dans cette position, la flèche 2 s'arrêtera, devant la graduation 58 située à l'extrémité du diamètre passant par le zéro du cadran.
La figure 5 montre dans les mêmes conditions, la position d'équilibre du système pour une charge égale aux trois quarts de la charge maximum de la bascule c'est-à- dire dans l'exemple choisi,pour une charge de 75 legs. La came et l'aiguille, dans ces conditions, s'arrêteront après avoir effectué une rotation de trois quarts de tour.
Enfin, pour la charge maximum, pour laquelle la bas- cule est prévue, c'est-à-dire dans l'exemple choisi pour une . charge de 100 kgs., le système se mettra, en équilibre après une rotation complète de la carne et de l'aiguille. La came occupera, dans ces conditions, la position montrée figure 6.
Il est aisé de se rendre compte que, pour n'importe quelle charge comprise entre zéro et Ioo legs., l'aiguille s'arrêtera automatiquement et d'une façon précise devant @ la graduation qui indiquera par simple lecture la charge pe- sée.
Grâce à la régularité et à la continuité du profil 12 de la came, il n'est pas nécessaire d'utiliser des dispositifs correcteurs pour obtenir la régularité du dé- placement de l'aiguille devant le cadran. La simplicité du système permet un réglage aisé de l'appareil au zéro et assureun parfait fonctionnement pour n'importe quelle po- sitïon de la came et de l'aiguille sans le concours d'en- grenages et de crémaillères.
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Etant donné, d'autre part, que tous les organes sont disposés sur un même axe quiporte lui-même à son extrémité la flèche indicatrice, la bascule automatique,ainsi construite est susceptible de fonctionner normalement et de fournir des pesées justes même si elle est placée hors de niveau. Il suffit, en effet, que, dans la position qu'elle occupe, elle soit réglée lorsque le tablier est dépourvu de charge, c'est-à-dire que l'aiguille 2 soit parfaitement au zéro avant toute pesée. Cette faculté de pouvoir peser lorsque la bascule est hors de niveau est due principalement à la continuité du profil de la came, à la fixation de celle- ci dans l'axe du cadran et à l'absence de tout levier ou organe de transmission de mouvement.
Dans l'exemple montré aux figures I à 6, la bascule a été prévue pour que la came et l'aiguille indicatrice exécutent une rotation complète pour la charge maximum, mais il est possible également de leur faire accomplir deux ou plusieurs tours pour peser les fortes charges. Dans ce cas, il est nécessaire de faire usage d'une came d'un profil légèrement différent. Les figures 7 et 8 montrent une came destinée à permettre à l'aiguille indicatrice de faire deux tours de cadran pour la charge maximum de la bascule.
Cette came est constituée par une surface 18 en fe forme de spirale s'éloignant progressivement de l'arbre 3 sur lequel est fixée l'aiguille indicatrice 2 mais de telle sorte que la surface s'enroule progressivement le long de l'axe 16 de rotation, de manière que deux points de la spi- rale se trouvant dans un même plan rayonnant sont en retrait l'un sur l'autre comme indiqué en 19 et 20 figure 7. La bande métallique 13 soutenant le contre-poids 15 peut ainsi s'enrouler le long de la surface 18 pour permettre à l'ai- guille indicatrice de faire deux tours de cadran avant que le contre-poids 15 ne vienne à êtresuspendu à l'extrémité 21
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de cette came.
Il est évident que l'invention n'est pas stric- tement limitée aux exemples d'application décrits ci-dessus, mais que tous dispositifs utilisant une came calée sur l'ar- bre portant l'aiguille indicatrice faisant à peu près ou au moins un tour de cadran et sus laquelle peut s'enrouler l'or- gane de suspension du contre-poids destiné à équilibrer les charges à peser, rentrent dans le domaine de protection de la présente invention.
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Automatic cam tilting.
The present invention relates to automatic scales in which the weighing is indicated by the movement of a needle on a dial.
It already exists. many automatic weighing systems @ which use, for the indication of the load to be weighed, the movement of a needle either in front of a graduated sector, or in front of a dial which it can go around. Automatic scales with graduated sector indicating the weighings have the drawback of being limited from the point of view of the loads, owing to the necessarily restricted dimensions of this sector which must bear the indication of the weighing figures. It is in fact difficult to read with sufficient precision the weight of the load on graduated sectors of this kind, especially when the scales are intended for weighing heavy loads.
It is not
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It remains, in this case, not possible to indicate on the graduated sectors, in sufficient number, all the figures and all the divisions of the loads to be weighed up to the maximum load.
On the other hand, both in automatic scales with graduated sector and in those with dials currently in existence, use is made either of a system of levers carrying movable sectors from which the loads to be weighed and the loads are suspended. counterweight, the mornents of which are balanced, thanks to the variation in length of the lever arms in relation to the point of oscillation of the system, either of drums or movable sectors which are suspended from steel bars and which cooperate with other drums or mobile sectors of different diameters from which the loads and counterweights are suspended. In devices of the first type, recalled above, the rotation of the system around the point of oscillation is transmitted by toothed wheels or racks to a needle moving in front of a dial.
In devices of the second type, it is the displacement in height of the axis of the drums and movable sectors which, by any transmission, sets the indicator needle in rotation.
In all cases, it is necessary to use a system of transmission of movement by toothed racks or pinions which are detrimental to the proper functioning of a rocker because of the inevitable friction of the teeth of the gears. In addition, all these scales must use special means in order to obtain regular indications on the dial, that is to say to arrive so that each load unit causes the same movement of the needle opposite. of the dial in any part of it.
These means are, in general, either levers which describe unequal angles, or curved elements placed at the end of the levers.
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The object of the present invention is to provide an automatic dial scale, more particularly of the first type above, in which the weighing indication is performed directly on a circular dial by one or more complete rotations of the hand. , without any intervention of gears or racks and without the aid of correcting levers to regulate the movements of the needle.
For this purpose, this rocker is characterized by the arrangement in the axis of the dial, on the shaft carrying the needle, of a cam with an outer contour in the form of a spiral on which the suspension member of the device can be wound. counterweight intended to balance the load to be weighed suspended from a drum also wedged on the needle shaft.
In the practical embodiment of the invention, the cam is traced so that, in the rest position of the rocker, the counterweight exactly balances the dead weight of the members intended to receive the load to be weighed. The external profile of this cam is also determined so that, after a quarter turn of rotation, the system is again in equilibrium for a load equal to a quarter of the maximum load provided for the rocker. . This equilibrium is obtained by increasing the lever arm of the counterweight, the equilibrium moment of which is then that of this load.
In practice, the indicator needle will have made, under these conditions, a complete revolution of the dial to weigh the maximum admissible load for the scale, but it is also possible to construct scales for which the maximum load to be weighed will cause the needle indicates two or more turns.
The accompanying drawings show embodiments of automatic scales according to the invention.
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Figure I is an elevational view of a dial of an automatic scale, seen from the rear, and which shows the way in which the hull and its counterweight as well as the weight of the load to be weighed act on it. shaft carrying the indicator needle.
Figure 2 is a side elevational view of the device shown in Figure I.
FIG. 3 is a schematic view of the device when the cam has made a quarter turn. This view also shows how to establish the exterior profile of this cam.
Figure 4 shows the cam after a 180 rotation.
Figure 5 shows the position of the cam and its counterweight after a 270 rotation.
Figure 6 shows the position of the system after one full turn of rotation.
FIG. 7 is a side elevational view of a cam intended to be placed on the shaft carrying the indicator needle when this needle must make two full turns for the maximum load to be weighed.
Figure 8 shows in front elevation the cam shown in Figure 7.
In these figures, I designates a dial in front of which moves an indicator needle 2 fixed to the end of a shaft 3 resting, by means of ball bearings 4 and 5, in a support 6 with two branches 7 and 8 .
On the shaft 3 is fixed, between the arms 7 and 8, a small drum 9 around which are wound a few turns of a cable IO on which the traction of the load to be weighed is exerted. The shaft 3 also carries, wedged on it, a cam II whose outer edge 12 has a spiral-shaped outline. To this cam is attached a steel bar 13 which
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supports at its free end 14, a counterweight 15. In the idle state of the rocker, that is to say when no load is placed on the plate, the steel strip 13 is distant , in the example chosen, of the oscillation axis 16 of the system, by an amount equal to that of which the cable 10 is separated from this axis 16.
In other cases, this forward band 13 is in the idle state of the one-latch. distance from the axis 16 which may be different from that of which the cable 10 is separated from this axis according to the dead weight to be balanced. In other words, the counterweight 15 balances the dead weights of the rocker, acting on the cable 10.
In this position, needle 2 is at the graduation
0.
As clearly shown in figure 3, the external profile of cam II is determined by the union or connection of the points obtained by the intersection of a certain number of concentric circles with radii traced in number equal to that of these circles, and equidistant from each other. In the example shown in FIG. 3, twenty concentric circles have been drawn at an equal distance from each other as well as also equal to twenty rays forming the same angle between them.
The points chosen to form the external curve of the cam are those determined by the intersection of the first circle (the one presenting the smallest - iameter) with the first radius located to the right of the vertical plane passing through the axis 16 , then that of the second circle with the second radius, that of the third circle with the third radius, and so on. The inner face 17 of the cam can be of any shape. It is preferably traced so as to form with the exterior face a member of easy manufacture.
In order to prevent errors from occurring. when reading the figures indicating) the greatest load, the cam is extended slightly at 18, in order to
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put the needle 2 to slightly exceed the number of the highest load without giving an erroneous indication about the weighing.
The automatic dial scale thus constructed operates as follows:
In the rest position, that is to say when no load is on the apron or platform of the scale, cam II assumes the position shown in Figure I. In this position, l hand 2 is located in front of the zero of dial I. If this hand is not exactly opposite zero, it would first be necessary to adjust the rocker by acting for example on the counterweight 15.
Assuming the scale provided for example for a maximum load of 100 kgs. and that 25 kgs. ae are placed on the deck, a traction will be exerted by this load on the cable IO, which will have the effect of making the small drum S pivot and, consequently, the shaft 3 on which / is wedged. This rotation of the shaft 3 'will bring about that of the cam II which will take the position shown in figure 3. As a result of the rotation of this cam and because of its particular profile, in the form of a spiral, the metal strip 13 supporting the counterweight 15 will wrap around part of the cam II, so that the metal strip 13 will be away from the axis 16 of rotation.
The moment of the counterweight 15 will thus gradually increase as the metal strip 13 is wound up on the cam II until the moment when it balances at the moment of the load to be weighed. This equilibrium, in the case of the example shown, will be reached after a quarter turn of the cam. In this position, the needle 2 fixed at the end of the shaft 3 will also have made a quarter of a turn in front of the dial @ and will stop in front of the number 25 by supposing the dial divided into 100 parts. equal.
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For a load of 50 kgs. that is to say for half of the maximum assumed load, for the rocker in the example adopted, the system will be placed in equilibrium after the cam has performed a half-rotation and the counterweight 15 will have moved further away from the axis of the oscillation 16. Figure 4 shows the position of the hull after a half turn of rotation. In this position, arrow 2 will stop, in front of the graduation 58 located at the end of the diameter passing through the zero of the dial.
FIG. 5 shows, under the same conditions, the equilibrium position of the system for a load equal to three quarters of the maximum load of the rocker, that is to say in the example chosen, for a load of 75 legs. The cam and the needle, in these conditions, will stop after having made a rotation of three quarters of a turn.
Finally, for the maximum load, for which the rocker is provided, that is to say in the example chosen for a. load of 100 kgs., the system will come into equilibrium after a complete rotation of the hook and the needle. The cam will occupy, under these conditions, the position shown in figure 6.
It is easy to see that, for any load between zero and 100 legs., The needle will stop automatically and precisely in front of the graduation which will indicate by simple reading the load weighed. .
Thanks to the regularity and continuity of the profile 12 of the cam, it is not necessary to use correcting devices to obtain the regularity of the movement of the needle in front of the dial. The simplicity of the system allows easy adjustment of the device to zero and ensures perfect operation for any position of the cam and the needle without the help of gears and racks.
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Given, on the other hand, that all the components are arranged on the same axis which itself carries the indicating arrow at its end, the automatic scale thus constructed is capable of operating normally and of providing fair weighings even if it is placed out of level. It suffices, in fact, that, in the position it occupies, it is adjusted when the apron is devoid of load, that is to say that the needle 2 is perfectly at zero before any weighing. This ability to be able to weigh when the lever is out of level is mainly due to the continuity of the profile of the cam, to the fixing of the latter in the axis of the dial and to the absence of any lever or transmission member. movement.
In the example shown in Figures I to 6, the rocker has been provided so that the cam and the indicator needle perform a full rotation for the maximum load, but it is also possible to make them complete two or more turns to weigh the heavy loads. In this case, it is necessary to use a cam with a slightly different profile. Figures 7 and 8 show a cam intended to allow the indicator hand to make two turns of the dial for the maximum load of the rocker.
This cam is formed by a surface 18 in the form of a spiral moving progressively away from the shaft 3 on which the indicator needle 2 is fixed, but in such a way that the surface gradually winds along the axis 16 of rotation, so that two points of the coil lying in the same radiating plane are set back one on the other as indicated at 19 and 20 in figure 7. The metal strip 13 supporting the counterweight 15 can thus roll up along the surface 18 to allow the indicator needle to make two turns of the dial before the counterweight 15 comes to be suspended at the end 21
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of this cam.
It is obvious that the invention is not strictly limited to the examples of application described above, but that all devices using a cam wedged on the shaft carrying the indicator needle making approximately or less. minus one turn of the dial and over which the counterweight suspension member intended to balance the loads to be weighed can be wound, fall within the scope of protection of the present invention.