BE394471A - - Google Patents

Description

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  Balance. 



   La présente invention concerne une nouvelle balance qui, notamment pour les grandes charges, est très simple, notable- ment plus simple que les balances connues à leviers, qui pre- sente un degré de précision élevé et dans laquelle le résul- tat du pesage peut être lu également à une grande distance de la pièce supportant la charge à peser (support de charge). 



    @   cet effet, la présente invention se sert de deux instru- ments de mesure de déformation utilisés récemment pour la me- 

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 sure des sollicitations dans les constructions métalliques, instruments dont chacun est placé dans un circuit électrique de mesure particulier; l'un des instruments de mesure de dé- formation est influencé par le poids de pesage, l'autre par une charge de mesure déplaçable par exemple à la   main   et servant à la comparaison. La charge de mesure est déplacée jusqu'à ce que dans les circuits de mesure se trouvent eta- blis les mêmes états (même résistance, même vibration) ce qui peut être lu à l'aide d'un instrument indicateur. 



   Les instruments de mesure de déformation sont connus sous de nombreuses constructions; ils sont construits le plus sou- vent sous la forme de ce qu'on appelle une boite de mesure qui est raccordée à une barre dont la sollicitation doit être mesurée. 



   La présente invention se rapporte en   particulier 1.   la constitution des deux instruments de mesure de déformation   ous   la forme d'instruments à cordes comportant des cordes vi- brantes excitées électriquement, l'excitation pouvant être électromagnétique ou également dynamique. 



   La présente invention se rapporte en oiutre à la consti- tution de la nouvelle balance comme balance d'appareil de le- vage, par exemple comme balance de grue, en tenant compte des conditions particulièrement sévères imposees à ces balances au point de vue de la précision, de la simplicité et de   l'absence   de dérangement. 



   Le mode de réalisation complet de l'invention résulte de la description donnée   ci-dessous à   l'aide des   dessins.DEns   ces derniers: 
La fig, 1 montre la construction d'une balance à deux instruments de mesure de déformation, comportant une résis- tance à colonnes de charbon et une liaison des circuits de me- sure par un pont de   Wheatstone.   



   La fig. 2 montre une balance avec des instruments de me- sure de déformation à cordes vibrantes. 

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 Les fig. 3 à 5 montrent l'incorporation de la bi,,1-.--tnce dans une grue. 
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 Dans la forme de réalisation suivant 1 fige 1 on $ prévu deux circuits de mesure qui sont reliés par un conducteur de 
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 pont. Le montage est alimenté par la source de courant 1, p<r exemple un accumulateur.

   Le premier circuit de mesure comprend les lignes 2,3, la résistance 4 en colonne de p1ztUeB de char- bon, la ligne 5, la résistance 6 et la ligne 7 qui revient à la source de courant.   Taes   colonnes de résistance composées de 
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 pleques individuelles de charbon ont, comme on le sait, cette propriété que leur résistance varie sous l'influence d'une pression variable et que la resistance donne donc la mesure de la charge. Des instruments de mesure de déformation comportant de semblables   résistances   colonne de charbon sont connus et 
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 ne sont pas conséquent pas décrits avec plus de dutails.L'ins- trument de mesure de déformation 4 est chargé par   -Le-   charge à peser 11. 
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  Le second circuit comprend les lignes 2, g, li résistance à colonne de charbon de comparaison 9, la ligne io, la résis- tance 1.2 et la ligne 7. La résistance de comparaison 9 est réal- lisée exactement de la même manière que la résistance 4. Sa charge s'effectue au moyen d'un fléau de ba16nce z.3 qui presse par le couteau 13R sur la colonne de charbon 9 tendis qu'il est fixé par le couteau 12P à la chape 14. Le poids-curseur 11c est mobile sur le fléau de balance le long d'une gradua- tion 13d. 



   Entre les deux circuits se trouve le conducteur de pont 
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 '15, comme celé est connu dans le montage de pont de 7lleatatone. 



    Bans   le conducteur de pont est intercalé un instrument indi-   cateur     16.     Si   l'on veut déterminer le poids de la   charge   peser il, le poids-curseur 13c est déplacé le long du fléau de balance   13   jusqu'à ce que l'aiguille de l'instrument 16 marque le zéro   (indicateion   de   zéro). !   ce moment le poids de 
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 iv charge à peser peut être lu sur la graduation T.3cL de 1 char 

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 ge de comparaison. comme les deux colonnes de   charbon   sont char- 
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 grées mécaniquement de la même manière et se trouvent dans des circuits de mesure identiques, une grande précision de 1er. mesure est assurée.

   Des variations dans la source de courant 1¯ n'ont au- cune influence sur la précision de la mesure car   ells   se   présen-   tent avec la même force dans les deux circuits de mesure et se compensent ainsi l'une   l'autre.   Les différences initiales éven- 
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 tuelles des circuits de mesure, par exemple à cause de 1G lon- gueur des lignes, peuvent être écartées par des résistances appro- priées et des moyens analogues, ce qui correspond approximative- 
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 ment a l'opération du tarage d'une balance mécanique. La colonne 4 peut être disposée sur une L lateforrre quelconque, un support ou un .autre   sppui   pour la charge, Tout   tringlage   de leviers com- me ceux des balances usuelles disparait. 



     @   la fige 2 on a représenté une balance qui fonctionne avec des circuits de mesure oscillants et des cordes vibrantes. 



  Dans cet exemple de réalisation, la charge influence un ressort de flexion 20 qui est pourvu de flasques latérales 20a entre lesquelles est tendue une corde d'acier 22. plus le ressort 20      fléchit fortement plus la corde 22 est chargée fortement. Des 
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 butées 23 limitent la tension de le, corde 22f La corde est mise en vibration propre par 1'électro-aimant 24 et le nombre des vi- brations est d'autant plus éleva que la corde est plus fortement tendue. Le nombre des vibrations donne par consequent une mesure 
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 de 1>1 charge agissant sur le ressort 20.

   L'excitation de lui- ment et par conséquent de la corde 22 se fait électriquement au moyen d'un amplificateur multiple, dont 1.. construction st in¯ diquée schématiquement mais n'est pas décrite en déti il, c r elle est connue d'une manière générale et ne fait p8 l'objet de It présente invention. l' idQ de cet amplificateur, l'i 1<int 24 est excité par un courant continu pulsatoire. De ce féit il ffiét là corde 22 en vibration et la vibration egit de son c6te sur un aimant de commande 26. L'aimant 24 est alimente par les lignes 27 et 28 et l'aimant 26 per les lignes 29 et 3p sous l'influence 

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 de la charge z, peser 30, il se produit dans le circuit de mesure de la charge à peser une oscillation déterminée dépendant du poids de la charge. 



   D'une manière   analogue,   un second circuit oscillant est 
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 influencé pxr une corde 33. qui est tendue toutefois non pite pé r la charge â peser, mais d'une manière analogue à celle de 1 co¯ lonne de charbon 9 dans l'exemple précédent, par une charge de mesure, par exemple à la nà:in. ¯5 cet effet, la corde est tendue entre deux leviers coudés 32 et 33, dont le levier coudé de droi- 
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 te peut être mis en rotation par une tige 34 iui reçoit 5±\ com¯ mande, par l'intermédiaire de la démultiplication 35, au moyen de la manivelle à main   36.   Plus on fait tourner la. manivelle 36, plus la corde 31 est chargée. L'excitation de la corde se fait de nouveau au moyen d'un aimant 37 qui reçoit son courant d'un amplificateur 38. Cet amplificateur est construit de la même 
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 manière que l'amplificateur 25.

   La corde réagit à son tour sur l'aimant 39 qui imprime eu circuit oscillant le nombre   d'oscilla-   
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 tions propres de la corde 31 et rend -linsi l'oscillation du cir- C1Üt de mesure dépendante de le charge. pour 1; liaison entre l'amplificateur et 1'?ùùant 37, il est fait usàge des lignes 40 et 41. tandis que les lignes 42 et 43 établissent 1--ti lieislon entre l'amplificateur et l'aimant 39. 
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 Par la rotation de la manivelle 36 on peut provoquer dans le circuit de mesure de comparaison influencé par   la.   corde 31. le même état d'oscillation que celui produit dans le circuit de 
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 mesure de la charge z, peser par la charge a peser ou 1& corde 22.

     manivelle   36 avec l'axe 34 agit donc d'une manière analogue à celle du poids-curseur sous le fléau du poids curseur dans l'exem- ple de réalisation précédent, pour établir quand il y a   égalité   d'oscillation, il doit y avoir en outre entre les deux circuits 
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 un instrument indicateur de zéro qui dans le cas present lei for- me d'un disnositif indicateur t interférence, pans chacun des 
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 circuits de mesure se trouve une lampe à luminescence 45 ou 46, et les lumières de ces lampes peuvent être réunies   pr   un miroir 

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 il 47 en un seul rayon de sorte que sur l'écran mat 48/se trouve 
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 indiqué par des phéboménes d'interférence quand les oscilla- tions coïncident dans les deux circuits de mesure,

   A la place de ce dispositif indicateur a 1E-mpes a lumi- nescence on peut employer n'importe quel   utre   dispositif indicateur à interférence par lequel l'égalité d'oscillation 
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 de deux circuits de mesure peut Gtre rendue reconni:i.8s&'bl. 



  Le pesa.ge se fait comme dans le premier exemple de r0- lisrition par le fait qu'on tourne 1-F manivelle 36 juu' ce que la corde 31 soit pussi chargée que 1*, corde 22, ce ui peut être lu sur l'écran 48 par le phénomène d'interférence. 



  On peut alors lire sur une graduation, portée par exemple per 
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 l'exe 34, le poids de la -harge %e peser. Le ressort 20 vec la corde 22 et l'excitation électrique forment ensemble un instrument de mesure de déformation à corde   vibrante.   Cet instrument peut être rassemblé dans ce qu'on appelle une boite de mesure et être monté à une distance quelconque de l'ins- 
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 trument de mesure de déformation de comparaison comme on l'a indiqué également par les traits interrompus dans les lignes 27 à 30.

   Si la balance présente une   plateforme   assez grande (pont à peser), il peut être avantageux de peser plusieurs points d'appui de cette balance, Dans ce cas on peut raccorder encore aux amplificateurs une boite de mesure supplémentaire, par exemple la boite de mesure désignée dans son ensemble par 
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 21. 'Elle peut être raccordée a l'amplificateur 25 par un com- mutateur 50. Par la rotation de lE manivelle 36 et l'action- nement du commutateur 50, on peut donc établir successive- ment les charges a peser des deux boites de mesure de charge. 



  La charge à peser d'ensemble est alors obtenue par simple addition. 



   L' incorporation de l'instrument de mesure de déforma- tion pour la charge à peser ou de la boite de mesure dons des balances de nature quelconque se fait en général de telle sorte que l'instrument de mesure de déformation influencé par la 

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 charge à peser est disposé sous la forme d'une boite de me- 
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 sure sur une barre sollicitée a l'allongement par la charge. 



  La. nouvelle balance est particulièrement avantageuse pour les grues et les autres appareils de levage dans lesquels la char- 
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 ge est fréquemment suspendue , une distance relativement iran- de de la cebine du conducteur ou de l cabine de pesage et par conséquent une transmission mécanique) pr exemple par levier, de la   charge   jusqu'à la   cabine   du conducteur est compliquée, difficile et coûteuse. 
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 on a représenté a la fig. 3 de quelle manière simple un instrument de mesure de déformation, per exemple du genre de la boite de mesure 21, peut être disposé sur une   brre   51   d'ue   
 EMI7.4 
 flèche de grue 52.

   La pression dans 1 barre 5! donne If me- sure de la charge 53 qui est suspendue au câble de   levage     54   venant du tambour 55. L'instrument de mesure de déformation 
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 21 est plaC0 de nouveau dans le circulât de mesure de 1. charge a peser tandis que le circuit de mesure de comparaison peut titre logé complètement dans 1 cabine 56 de 1 =z"ui de tporte u' un peaage COYi11ùo&e est possible. Tout trin61age dis- paraît. Entre la cabine 56 de l,a grue et 1-r boite de (lbEijUre 21 il suffit de poser les lignes P,7 %El 30 suivant li fig. 2, ce qui n'a p-.s été représenté a le fin. 3 pour plus de simpli-   cité.   



   La boite de mesure peut également, suivant la fig. 4, 
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 être disposée sur une barre 57, travaillant p-r flexion,, dons le flèche 58. Cette barre de flexion est lors libérée de toutes les tensions accessoires qui se présentent fréquement dans les noeuds, pour le reste, les chiffres de référence de la fige 4 sont les mêmes qu'à la   fig.   3. on obtient un résultat de pesage très précis lorsque, comme c' est le cas dans l'exemple de réalisation traité en dernier lieu, le câble de levage est conduit en un brin hori- 
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 zontal vers la poulie de 16 pointe de la flèche, pier le fiE7,it qu'on p intercalé une seconde poulie de câble 60.

   Si l'on fiit 

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 en sorte alore, par exemple par l'intercalation d'une bielle ou   d'un   organe équivalent, que la composante de traction du câble agissant dans le brin horizontal du câble est absorbée au moyen de cette bielle, la composante de traction du câble se faisant sentir dans le brin vertical du câble de charge agit encore seule sur le support de charge (barre   51   ou 57) et par conséquent sur la boite de mesure.L'influence du   frot   tement de la poulie de pointe 59 de la flèche est de cette manière écartée. Pour les grues qui sont pourvues d'un brin de câble de retour, l'instrument de mesure de   déformation   21 peut aussi être disposé l'extrémité du câble de charge, comme on l'a indiqué pour la barre 61 à 1, fig. 4. 



   Pour des grues basculantes, il faut veiller à ce que le mouvement de   basculement   n'ait aucune influence sur le   resul-   tat du pesage, vu que la direction du brin de câble de la charge varie lors du basculement. Ce résultat est obtenu, sui- vant la   fige   5, par le fait que la poulie de pointe 59 à peser de la flèche de la grue est supportée dans le direction du brin 62 du câble de charge par des bielles 63 et dans la di- rection du brin 64 du câble de charge par des bielles 65.Ces bielles prennent appui sur   le   surface 66 d'un pendule 67 qui peut pivoter autour de l'axe 68 de la poulie 59 de la pointe de la flèche. La position de ce pendule est commandée par le brin de câble 64 qui passe à cet effet dans un oeillet forme par exemple par les deux galets 69.

   Le brin 64 à peser du câ- ble de charge place par conséquent le pendule et   également   les bielles toujours dans la position correcte de sorte que la corde   d'acier   22 disposée sur la bielle 65 est chargée ou déchargée en conformité avec la composante de traction agis- sant dans le brin de câble 64, suivant la construction de l'instrument de mesure de déformation. La composante   agissant   dans le brin de câble de charge 62 est rendue sans effet par la bielle 63. 



   Dans les balances de grue de   ltespèce     représentée   aux   @   

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 fig, 3 à 5, la longueur du brin de câble de charge pendent 
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 verticalement a une influence sur l\ b<11<'lrlce. cette influence peut être compensée d'une manière connue pi-r un mecanisiae dé- rivé du tambour de câble de levage pour un poids a'équilibrage. 



  Ce mécanisme peut, comme on le voit . 1 fig. 2, sur 1 butée 33 de li corde de mesure 33-, )?i'ir exemple l'aide ries roues dentées 70 et de   l'axe   71. un dispositif analogue peut 
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 également servir pour le tarage de 1= corde, A 1--- *.a nivelle 36 on peut relier un apparel d'impression de fiches ou un compteur d'un genre connu quelconque,   comme   on   !le     indiqué   
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 pflr la roue dentée 72 dans le caisse 73. t 1t pIf' ce d'une manivelle 36 on peut prévoir plusieurs manivelles de ce genre ou plusieurs ro lîllTIa.ndes 2. la main, de telle sorte qu'il y :il, pour chaque décimale ou autre groupe d'unités de poids une   commande   particulière à la main. 



   La nouvelle balance est utilisable pour toutes les appli- 
 EMI9.4 
 cë,tions de pesage en particulier pour les balances à indica- tion distance, telles !lue celles employées frequeii11118nt dan< les r'PPô.".reils de levage, les ponts Èo peser et les ppa- reils analogues. 



   L'instrument de mesure de   déformation   peut, suivent sa 
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 constitution, être sollicité a le traction ou p lit compression. De sa. construction dépend la question de savoir s'il est char- gé ou déchargé par   l'augmentation   de la charge, on peut utili- ser tous les genres d'instruments de mesure de déformation, qu'ils reposent sur des variations de capacité, d'induction ou de résistance ou sur d'autres lois. 
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  R e v e n d i c a t 1 o n s . 



  1/B,-ci,].eince, caractérisée par deux instruments de mesure de due- formation) à transmission électrique, dont chacun se trouve dc-ns 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. un circuit de mesure particulier et dont l'un est sous l'influ- ence de la charge à peser et l'autre sous l'influence d'une char EMI9.7 ge de mesure de comparaison, et par un dispositif pour l' îndiCé1- tion d'états identiques (intensité de courant,nombre d'oscilla- tions) dans les deux circuits de mesure. <Desc/Clms Page number 10>

   2/ Balance suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'instrument de mesure de déformation se trouvant soue l'action de la charge à peser est disposé sur le support de charge tan- dis que l'instrument de mesure de déformation pour la charge de comparaison est logé au poste de pesage (cabine de pesage).

   3/ Blnce suivant la revendication 2, caractérisée en ce que dans le cas d'une balance %ci plusieurs supports de la charge, chacun de ces supports est pourvu d'un instrument de mesure de déformation dont la charge est mesurée par un circuit de mesure de comparaison commun à tous les instruments de mesure de déformation.

   4/ Balance suivant la revendication i, caractérisée en ce que les deux instruments de mesure de déformation consistent en Ses cordes vibrantes (22,31) qui sont chargées par la charge à peer et par une charge de comparaison, sont mises en vi- brations permanentes électriquement (dynamiquement ou électro- magnétiquement) (2â,37) et influencent par leur vibration propre dépendant de la charge le- fréquence d'un circuit de mesure pour chaque instrument (27,30-41, 44) (circuit oscil- lent électrique).

   5/ Balance suivant la revendication , caractérisée par un dispositif indicateur a interférence (45-48) qui indique l'é- galité d'oscillation des deux circuits de mesure, en parti- culier optiquement par la composition ou la superposition de vibrations lumineuses.

   6/ Balance suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux circuits de mesure (3-7 et 12,8-12,7) sont reliés à la manière d'un pont de wheatstone par un conducteur de compensation (1.5) dans lequel se trouve un instrument de mesu- re (16) pour l'indication du zéro (pour l'indication de l'é- galité de courant, de tension et de résistance des deux cir- cuits de mesure).

   7/ Balance suivant la revendication 1, caractérisée en ce ue l'instrument de mesure de déformation de comparaison (31) est chargé au moyen de différentes commandes a la main (36) corres- <Desc/Clms Page number 11> pondant aux unités de poids ou aux décimales.

   8/ Balance suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la commande à la main (36) de l'instrument de mesure de défor- EMI11.1 mation de comparaison (31) est relié ;%a un compteur (72) ou 1% un appareil d'impression de fiches (73).

   9/ Balance suivant la revendication 1, Cf'#Bctérisée en ce que l'instrument de mesure de déformation (22) est protégé des sur- charges pr des butées (23). EMI11.2

   10 1 Brt.l nce suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'instrument de mesure de déformation influencé par la charge peser est disposé sous la forme d'une boite de mesure (21) sur EMI11.3 une barre (61) sollicitée a l'allongement pa.r la charge.

   ,1./ Balance suivant la revendication 1, pour des ê'Ul,areils de levage, en particulier pour des grues, caractérisée en ce que l'instrument de mesure de déformation (21) influence par la charge à peser est chargé par une poulie (59) du câble de char- EMI11.4 Ce partir de laquelle le brin de câble se rend directement lr, charge.

   1 / Balance d' app reil de levage suivant le. revendication il, ca- rflct3risée en ce que l'instrument de mesure de déformation (21) influencé par la charge peser est disposé à une extrémité du brin du câble de charge.

   13/ Balance d'appareil de levage suivant la revendication 11, caractérisée en ce que seule la composante de traction du cble se présentant dans le brin de câble (64) aboutissant directe- ment %ci la charge agit %0, l'endroit de la poulie (59) du câble EMI11.5 de levage sur l'instrument de mesure de déformatîon (22) assigne à la charge tandis que l' autre composante de traction du câble est absorbée par des bielles. EMI11.6

   14J BÜf1nce d'appereil de levage suivant la revendication il, caractérisée en ce que la charge de l'instrument de mesure de déformation (22) se fait au moyen d'une bielle ( 65) qui est pla- EMI11.7 c ée parallèlement au brin de câble (64) %e¯ peser, tandis que LE composante de traction non pesée du opble est absorbée pz-r une <Desc/Clms Page number 12> seconde bielle (63).

   15/ Balance d'appareil de levage suivant les revendications 11 et 14, pour des grues basculantes, caractérisée en ce que lé bielle (65) pourvue de l'instrument de mesure de déformation EMI12.1 ( 22) est guidée par le brin de câble (64) t peser lui¯m8:ue, de f;;; ron à être pcrr¯llle à ce dernier d2JlS\ túutes leg ):-06i tions de 1. fl%eche.

   '!6/ Br ln.1ce suivant la revendication 1, pour it.pp '.rei13 de leva- ge, caractérisée en ce 'lue le support (51) de l' .À..l1-strument c.e mesure de déformation (2fl,) fait partie du système (52) de la flèche de l'appareil de levage. EMI12.2

   17/ Beirnce d' appareil de levage suivant 1 revendication fl6, caractérisée en ce que l'instrument de mesure de déformation EMI12.3 (21) est monté sur une barre ( 5 ) (ou un système de barres) aboutissant â 1-t poulie (59) de la pointe de > flèche.

   18/ Balance suivant li revendication 1, pour *1-opïre*lls de levi- ge, caractérisée en ce Que l'instrument de mesure de déformation (21) est raccordé à une barre de flexion (57). EMI12.4

   ?,9/ Balance suivant la revendication 1, pour Fppreils de leva- ge, caractérisée en ce que le dispositif de compensation (70) pour le c3'ole de levage ou dtz.utres influences aiit sur l'ins- trument de mesure de déformation de comparaison (31).

   P-O/ Brlînce d'aipareil de levage suivant le revendication 19, caractérisée en ce que la charge agit 1. une extrémité (32) et le dispositif de compensation (34-36) à l'autre extrémité (33) de l'instrument de mesure de déformation de comparaison (31).