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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.