BE484138A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux mécanismes indicateurs à cadran pour instruments de mesure. 



   Cette invention concerne des instruments indica- teurs ou enregistreurs du type dans lequel le mouvement d'un détecteur mobile répondant au facteur variable à in- diquer ou à enregistrer, est transformé en mouvement d'un élément mobile d'un indicateur ou enregistreur donnant une indication ou un enregistrement de ce facteur. 



   L'invention peut être appliquée à des manomètres de pression ou de videra des thermomètres, tachéomètres et 

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 à de nombreux autres instruments. 



   De tels instruments sont fréquemment nécessaires pour indiquer ou enregistrer depuis le zéro sur tout l'é- tendue de l'intervalle disponible, bien qu'une petite par- tie seulement de l'intervalle soit utilisée.dans les con- ditions normales de travail. Ainsi, par exemple, sur un monomètre de pression de vapeur, une lecture zéro sur l'échelle est nécessaire pour l'usage lors de la mise en marche des chaudières, tandis que normalement, ce n'est que la partie de l'intervalle voisine de la pression de tra- vail qui est utilisée. Lorsque les pressions de travail ont tendance à s'accroître et que des échelles plus éten- dues sont nécessaires, il devient nécessaire ou bien de diminuer la distance entre les graduations ou bien d'aug- menter les dimensions des cadrans.

   Le premier moyen est désavantageux car il réduit la précision avec laquelle les lectures peuvent être faites, et le second moyen n'est pas toujours commode ni praticable, en particulier dans le cas où l'espace est limité comme à bord de navires. 



   Un des buts de l'invention est de vaincre les dif-   icultés   sus-dites et de créer un instrument indicateur ou enregistreur perfectionné dans lequel les graduations, pour des mouvements égaux du détecteur mobile, dans un intervalle particulier ou intervalle de travail (comprenant des pressions inférieures et supérieures à la pression de travail) sont plus largement espacées que les autres, tout en conservant l'intervalle complet des lectures de l'échel- le. Un instrument tel que décrit ci-dessus peut être con- 

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 sidéré comme travaillant en deux phases, c'est-à-dire une phase normale et une phase de travail, et dans cette phase de travail, l'élément mobile se déplace sur une plus gran- de distance pour des mouvements égaux du détecteur mobile que dans la phase normale.

   Il est bien entendu cependant, que, si on le désire, on peut ne communiquer aucun mouve- ment du tout à l'élément mobile dans la phase normale; ou bien qu'il peut exister plus que deux phases si on le désire. Un mécanisme correspondant à cette invention convier particulièrement bien à l'emploi sur des instruments du type à cadran anguleux où la longueur d'échelle disponi- ble est plus restreinte que sur les cadrans à face plate. 



   Pour le but ci-dessus ainsi que pour d'autres, l'invention crée un instrument du type indiqué, comprenant en combinaison avec le détecteur mobile et l'élément mobi- le, des organes de came à l'aide desquels, pour différentes phases dans l'intervalle de mouvement du détecteur, diffé- rentes vitesses de mouvement sont communiquées à l'élément mobile. 



   Plus particulièrement, l'organe de came est formé de plusieurs portions profilées de transmission de mouve- ment ou de sections ayant différents profils et, par exemple, dans un instrument à cadran, le cadran est muni d'une échelle ayant des sections comprenant des graduations espacées différemment (pour des déplacements égaux du dé-   ecteur   mobile) correspondant aux pièces ou sections de came précitées, la disposition préférée étant celle dans laquelle les graduations de la partie de l'échelle la plus 

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 largement espacée (pour des déplacements égaux du détec- teur mobile) et occupent dans leur ensemble une partie importante de la longueur totale de l'échelle, par exemple une partie au moins égale à celle occupée par les gradua- tions restantes. 



   Il est préférable que les pentes de chacune ou de certaines parties ou sections choisiesde la came soient d'une nature uniforme telle que les graduations de la sec- tion ou des sections correspondantes de l'échelle puissent être uniformément espacées, de telle sorte que des déplace- ments égaux du pointeur ou des organes indicateurs corres- pondent à des variations égales de la quantité mesurée dans chacun des intervalles en question. 



   Les organes de came employée peuvent avoir des formes variées, mais conformément à un autre élément de l'invention, on utilise un élément de came rotatif ayant des surfaces ou profils de came en forme de spirale, ou logarithmique et un mouvement de transmission à un organe suiveur ayant un mouvement pivotant, des organes appro- priés étant prévues pour transformer le déplacement du détecteur mobile et de l'organe suiveur respectivement en   pouvement   d'oscillation de la came et de l'élément mobile. 



  Suivant une disposition commode correspondant à l'invention, le mouvement du détecteur mobile est transmis par un cadran à pivot muni de dents à un pignon associé à l'élément de came rotatif et le suiveur comprend un cadran à pivot (ou une   crémaillière   glissante) engrenant avec un pignon auquel l'élément mobile est relié. 

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   Suivant un autre élément de l'invention, la came comprend un disque rotatif portant une rainure ou fente dans laquelle s'engage le suiveur, la fente ou rainure comprenant au moins une   section,.ayant   des caractéristiques   concentriques   ou en forme de spirale, et occupant la plus grande partie du mouvement angulaire effectif total de la came et ayant une forme réglant le déplacement de l'élément mobile pour la majeure partie du déplacement du dépecteur mobile, et au moins une autre section ayant la forme d'une spirale ré- glant le déplacement des éléments mobiles sur la partie res- tante de ce déplacement du détecteur mobile.

   Si la. première section est de nature spiraloide, lé déplacement de l'élé- ment mobile est réglé par la seconde section de manière à donner une lecture comparativement amplifiée ; dans ce but les graduations d'une échelle associée à l'élément mobile (pour des déplacements égaux du détecteur mobile) sont plus largement espacées sur la seconde section du disque que celles existant sur l'autre partie de l'échelle. Ainsi dans un exemple, la majeure partie du profil ou de la fente de la came peut comprendre,une spirale uniforme et le restant une spirale uniforme de pente plus grande que la première, les graduations de l'échelle étant disposées de façon correspon- dante. 



   Il est bien entendu que les profils, fentes ou rai- nures des cames peuvent être modifiées de différentes façons et peuvent conbister en plusieurs sections ayant chacune une pente différente si on le désire. Les pièces de trans- mission du mouvement à l'intérieur de l'instrument peuvent aussi être modifiées, par   exemple,   au lieu de cadrans den- 

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 tés et d'éléments de   crémaillière   on peut utiliser des dispositifs mécaniques équivalents. 



   Les éléments ci-dessus ainsi que d'autres éléments de l'invention sont énumérés dans les revendications en annexe, et sont présentés dans la description détaillée, donnée à titre d'exemple, des réalisations praticulières représentées sur les dessins en annexe, dans lesquels : 
La figure 1 est une vue en perspective de   l'arriéré   d'un instrument correspondant à l'invention. 



   La figure 2 est une pièce particulière de l'instru- ment aggrandie. 



   La figure 3 est une vue d'avant de l'instrument. 



  L'invention peut être appliquée à de nombreux types d'ins- truments indicateurs ou enregistreurs, mais à titre   d'exm-   ple, l'invention est représentée comme étant appliquée à un manomètre à pression de vapeur du type ordinaire. 



   En se référant à présent à la, figure 1, le manomètre comprend une enveloppe 1, un cadran 2 et un tube Bourbon 3 constituant le détecteur mobile. Une entée 4 pour le   tube 3 est prévue ; levier 5 est fixé par des vis 6 à   l'extrémité mobile du tube 3. Des fentes 7 permettent le réglage de ce levier 6 par rapport au tube 3. Le levier 5 est relié par un maillon réglable ou manchon de serrage 8 à la queue 9 d'un cadran à pivot 10 et les dents du cadran engrènent avec celles d'un pignon 11. Les pièces 7 et 9 sont fendues pour permettre leur liaison   rentable   au maillon 8. Un disque circulaire 12 peut tourner avec le pignon 11 et est muni d'une fente formant came en spirale 13 dans laquelle est engagé un organe suiveur.

   Ce suiveur peut être 

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 un levier à manivelle 14, ou bien un galet porté sur une barre et il peut être capable de glisser de façon recti- ligne dans des guides, l'axe de la barre étant placé radia- lement par rapport au disque de la came, ou bian il peut être pivotant son extrémité libre ayant un mouvement arqué, et être placé sensiblement suivant un rayon du disque. 



  Cette dernière disposition est préférable, et comme on le voit sur les figures, le levier 14 est raccordé à la queue 15 d'un cadran 16 engrenant avec un pignon 17 fixé à un axe 18 auquel est également fixé un pointeau 19 constituant l'élément mobile. De préférence, un ressort à crin enroulé est utilisé pour maintenir la partie du suiveur s'engageant dans la came, engagée sur un côté de la fente de la came pour éviter du jeu. Le ressort à crin agit également pour éviter le rebondissement entre le cadran 16 et le pignon 19 et stabiliser ainsi le   uvement   du pointeau. Si on utilise une barre glissante disposée radialement elle porte une crémaillière dont les dents engrènent avec le pignon.

   Si on le   âésire,   la partie du suiveur s'engageant dans la came ou le suiveur lui-même peut être monté de façon amovible, par exemple en raccordant une partie du suiveur à un socket dans lequel elle est'fixée de façon amovible par une vis. 



  Grâce à cet organe, le suiveur, ou une partie du suiveur, lorsqu'elle est usée, peut être remplacée dans déranger le montage de l'instrument. 



   La partie extérieure20 (figure 2) de la fente de came 13 détermine le mouvement du pointeau sur la première partie de l'échelle et à une caractéristique spiraloide appro priée telle qu'un mouvement angulaire donné du disque de la 

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 came produise un déplacement angulaire donné du pointeau, les lectures de l'échelle donnant les pressions correspon- dantes. La partie intérieure 21 de la fente de came 13 détermine le mouvement du pointeau sur la seconde partie de l'échelle pour le domaine des pression de travail et la caractéristique   spiraloide   de cette portion 21 de la fente est telle qu'elle produise   pnur   une différence de pression donnée, un déplacement du pointeau comparativement plus élevé que celui produit par la portion extérieure 20.

   Ainsi dans l'exemple particulier décrit, le manomètre, est cons- truit pour une pression de travail de par exemple   environ,   23,5   kgrs/cm2   (335 livres par pouce carré) et son cadran est gradué de D à 375. La moitié de l'échelle est graduée uniformément de 0 à 300 et la moitié restante est également uniformément graduee de 300 à 375, des graduations intermé- diaires étant également prévues.

   La fente de came 13 est formée de telle sorte que les huit dixièmes de l'angle oc- cupé par la longueur effective totale de la fente consistent en une fente en forme de spirale uniforme 20 produisant la moitié du déplacement total du suiveur, c'est-à-dire la moitié du trajet total du pointeau: Les deux dixièmes restant de la fente 13 ont la forme voulue pour produire la moitié restante du déplacement du suiveur et consistent également en une fente en forme de spirale uniforme 21. Les graduations sur l'échelle sont disposées de manière à'indi- quer les pressions exactes et celles qui indiquent les pressions comprises entre 21 et 26 kgrs/cmê (300 et 375 livres par pouce carré) sont plus largement espacées les 

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 unes des autres pour des différences données de pression que sur la partie restante (comme on le voit sur la figure 3).

   Ces graduations plus largement espacées peuvent être subdivisées, comme on le voit sur les figures, pour que des lectures précises dans l'intervalle de travail de 21 à 26   kgrs/em2   puissent être aisément faites et on remarquera que les 5,2 Kgrs/cmê (75 livres par pouce carré) de l'in- tervalle de travail comprennent 2,4   Kgrs/cm2   (35 livres) en-dessous de la pression de travail de 23,5 Kgrs/cmê et 2,8 kgrs/cmê (40 livres) au-dessus. 



   Le tube de Bourbon 3 et toutes les pièces mobiles du manomètre sont commodément supportées par un assembla- ge 23 fixé par des vis 24 à l'enveloppe 1. 



   Le long de chaque partie 20 et 21 de la fente de came 13, la distance radiale à l'axe du disque augmente progressivment et uniformément pour des angles égaux et les deux portions de la fente se raccordent l'une à l'au- tre. La largeur de la fente est sensiblement la même que le diamètre de la section transversale de l'organe suiveur. 



   Si, dans la disposition décrite   ci-dessus,l'indica-   tion est donnée par un pointeau se déplaçant au-dessus d'un cadran, il est évident que des dispositifs équivalents, télé que par exemple un cadran mobile associé à un pointeau fixe peuvent aussi être employés. 



   Comme exemple des avantages réalisés par l'invention on peut dire que dans un type ordinaire de manomètre, me- surant des pressions de O à 70 Kgrs/cmê (0 à 1000 livres par pouce carré) utilisé sur un système travaillant à une pression de 63   kgrs/cm2   (900 livres par pouce carré) la 

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 longueur de l'échelle est d'environ 410 mm. (16 pouces) et l'espace entre les divisions de 7 Kgrs/cmê(100 livres) est ainsi de 41 mm (1,6 pouce). Sur un manomètre cores- pondant à l'invention ayant la même longueur totale d'échelle, l'espacement entre le s graduations de   7kgrs/   cmê (100 livres/pouce carré) jusqu'à 56 Kgrs/cmê (800 livres) est de 25 mm (lpoure) et entre 56 et 70   kgrs/cm2   (800 à 1000 livres), cet espacement est de 100 mm (4 pou- ces). 



   Sur un instrument ordinaire ayant un type d'échelle angulaire du même intervalle et de même pression de travail que plus haut, la longueur de l'échelle est d'environ mm 177/(7 pouces) et par conséquent l'espace entre les di- visions de 7   kgrs/cm2   (100 livres) est de 17,7 mm. Un instrument semblable construit conformément   à   l'invention aura des divisions de 7 kgrs/cm2 (100 livres) espacées   @ sur mm Pouce) jusque 56 kgrs/cmê (800 livres) et   sur 88 mm (3 1/2 pouces) entre 56 et 70 kgrs/cmê (800 à 1000 livres). 



   Il est bien entendu que, bien que dans la cons- truction détaillée décrite en se référant aux dessins, le disque de came comprenne deux sections de came en spirale, il peut n'y avoir qu'une seule section de came en spirale si on le désire; dans ce cas, la première partie de la came peut être concentrique à l'axe de la came au lieu d'avoir la forme d'une spirale, de sorte qu'aucun mouvement ne soit communiqué à Isolément mobile jusqu'à une pression déterminée d'avance; cette construction convient particu- 

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 lièrement bien à un manomètre destiné à indiquer unique- ment des pressions de surcharge, et qui par conséquent ne commence à indiquer des pressions qu'à un étage avancé déterminé d'avance.

   Dans les manomètres du type ordinaire employés dans ce but, un arrêt intérieur est prévu pour limiter le déplacement du détecteur mobile ou des pièces commandées par lui, mais ceci nécessite un effort exercé sur les pièces qui est évité dans la présente invention. 



  Ou bien, il peut exister un nombre quelconque désiré de sections de came ayant des caractéristiques de spirale différentes; il peut par exemple y avoir trois sections de came dont la première est utilisée pour donner des lectures normales, la seconde pour donner des lectures amplifiées et la troisième pour donner à nouveau des lectures normale.

Claims (1)

1. R e v e n d i cation s .

   1.- Instrument du genre décrit caractérisé en ce qu'il possède, en combinaison avec le détecteur mobile et l'élé- ment mobile, des organes de came à l'aide desquels, pour différentes phases de l'intervalle de déplacement du détec- teur, des vitesses de déplacement comparativement diffé- rentes sont communiquées à l'élément mobile.

   2. - Instrument suivant la revendication 1,caractérisé en ce qu'il existe au moins deux phases dont l'une constitue une phase de travail, et que, pour cette phase de travail, le déplacement de l'élément mobile est plus grand pour des déplacements égaux du détecteur mobile que pour l'au- tre ou les autres phases.

   3.- Instrument suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la phase de travail comprend une phase en-dessous et une phase au-dessus d'un point de travail normal.

   4.- Instrument suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il existe au moins deux phases dont l'une constitue une phase de travail et que, pour l'une de ces phases, aucun déplacement n'est communiqué à l'élément mobile.

   5.- Instrument suivant les revendications 1 à 3 caractéri- sé en ce que la came est formée d'au moins deux surfaces de came en spirale,. ayant chacune une spiralité différente pour obtenir les déplacements différents sus-dits.

   6. - Instrument suivant les revendications 1 à 5, caracté- risé en ce qu'il possède une came pouvant tourner sous l'action du détecteur mobile, un organe suiveur mû par la <Desc/Clms Page number 13> came, cet organe suiveur étant disposé de manière commu- niquer un déplacement à l'élément mobile.

   7.- Instrument suivant les revendications 1 et 4 caractérisé en ce qu'il possède une came pouvant tourner sous l'action du détecteur mobile, un organe suiveur mû par la came, cet organe suiveur étant relié à l'élément mobile, et la came ayant au môins une surface de came en forme de spirale agis- sant avec le suiveur pour communiquer un déplacement à l'é- lément mobile, et au moins une autre surface concentrique à l'axe de la came et agissant avec le suiveur, mais ne communiquant aucun mouvement à l'élément mobile.

   8. - Instrument suivant les revendications 6 et 7 caractérisé en ce qu'il possède des organes à dents pour communiquer le mouvement du détecteur mobile à la came et pour communiquer le mouvement de l'organe suiveur à l'élément mobile.

   9.- Instrument suivant les revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il possède des moyens de réglage de la relation entre le détecteur mobile et l'élément mobile.

   10.- Instrument suivant les revendications 1 à 9, caracté- risé en ce que l'élément mobile est constitué d'un pointeau ou son équivalent ou d'un échelle coopérant l'un avec l'au-- tre par déplacement relatif.

   11.- Instrument suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le déplacement du détecteur mobile est communiqué par les organes de came au pointeau (ou son équivalent), relativement à une échelle fixe.

   12. - Instrument suivant les revendications 10 et 11, carac- térisé en ce que les indications de l'échelle sont subdivi- <Desc/Clms Page number 14> sées en au moins deux sections, et que, dans une de ces sections (correspondant à la phase de travail), les gradua- tions d'égale valeur sont plus largement espacées que dans l'autre ou les autres sections.

   13.- Instruement suivant.la revendication 12 caractérisé en ce qu'il consiste en un instrument à cadran dont une partie notable de la portion graduée du cadran constitue la première section mentionnée et dont le restant constitue l'autre ou les autres sections.

   14.- Instrument suivant les revendications 10 à 13, carac- térisé en ce que les indications de l'échelle commencent à une phase avancée déterminée d'avance.

   15.- Instrument suivant les revendications 1 à 14, carac- térisé en ce qu'il possède un cadran denté muni d'un pivot actionné par le détecteur mobile et engrenant avec un pi- gnon pour communiquer un déplacement oscillatoire aux organes de came.

   16.- Instrument suivant les revendications 1 à 15, caracté- risée en ce qu'il possède un cadran denté muni d'un pivot recevant un déplacement oscillatoire des organes de came et engrenant avec un pignon pour communiquer un déplacement oscillatoire à l'élément mobile.

   17.- Instrument suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le mouvement de la came est communiqué au cadran par l'intermédiaire d'un suiveur de came muni d'un pivot.

   182- Instrument suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le suiveur est constitué par une barre s'éten- <Desc/Clms Page number 15> dant de l'extrémité de la queue du cadran et recourbée à s son extrémité libre pour s'engager dans la fente de la came, cette extrémité recourbée de la barre ayant un dépla- cement arqué et sensiblement radial par rapport au disque de la came.

   19.- Instruement suivant les revendications 6, 7 et 16 à 18 caractérisé en ce qu'il possède un ressort pour mainte- nir le suiveur engagé d'un côté de la surface de la came et éviter le rebondissement entre le cadran et le pignon en stabilisant ainsi le déplacement de l'élément mobile.

   20. - Instrument suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le cadran est réglable sur son pivot et possède son extrémité de queue raccordée de façon réglable à un maillon réglable qui est à son tour raccordé de façon ré- glable à un levier raccordé au détecteur du déplacement, le levier pouvant être réglé par rapport au détecteur.

   21.- Instrument suivant les revendications 1 à 20, consis- tant en un manomètre à cadran dans lequel l'élément mobile de est un tube/ Bourdon et dont toutes les parties mobiles sont portées par un assemblage servant de support fixé à une enveloppe du manomètre.

   22. - Instrument suivant les revendications 6 et 7, dans lequel le suiveur ou sa pièce engageant la came est amovible de manière à pouvoir être remplacée.

   23. - Instrument sorrespondant sensiblement à la description et la représentation données en se référant aux dessins en annexe.