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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS INDICATEURS A AIGUILLE, CADRAN OU
AUTRE ELEMENT INDICATEUR TOURNANT.
L'invention à trait à des dispositifs indicateurs (par exemple des manomètres, comparateurs à cadran et appareils indicateurs ou de contrô- le de température ) du type comprenant une aiguille, un cadran ou autre élé- ment indicateur tournant.
Un objet de l'invention est de prévoir, dans des dispositifs du type ci-dessus, des moyens d'actionnement perfectionnés pour 1-'élément indi- cateur, et plus spécialement des moyens d'actionnement de construction sim- ple, de faible inertie et, dans la disposition préférée de l'invention, capa- bles de résister aux chocs,
L'invention consiste en un dispositif indicateur du type ci-dessus comprenant un mécanisme d'actionnement pour l'élément indicateur comportant, en combinaison, un axe supporté de façon à tourner, qui porte l'élément indi- cateur ou est fonctionnellement relié à celui-ci (par exemple par engrenage), et qui est pourvu, d'une rainure ou nervure en hélice à pas rapide,
et une la- me flexible dont une extrémité est en engagement dans la rainure en hélice ou bien avec la nervure en hélice, le bord suivant la largeur de la lame étant sensiblement parallèle à la rainure ou nervure à l'emplacement de l'engagement, et cette extrémité de la lame étant mobile dans une direction pratiquement per- pendiculaire au bord de la rainure ou de la nervure au dit emplacement et se déplaçant en réponse à des modifications dans la pression, la température ou toute autre caractéristique à indiquer, grâce à quoi des modifications dans la caractéristique sont traduites ou transformées en mouvement de rotation de l'axe par engagement de la lame avec un bord de la rainure ou de la nervure.
Dans une disposition du dispositif indicateur, la lame est élasti- que et elle est influencée de manière à faire tourner l'axe dans une direction, et l'on prévoit une butée déplacable en réponse aux modifications dans la ca- ractéristique à indiquer pour limiter les déplacements de la lame dans la di- rection de sa -sollicitation en concordance de la valeur de la caractéristique à un moment quelconque donné. De préférence la butée vient en engagement avec la lame dans un emplacement intermédiaire de sa longueur, de sorte que l'élas- ticité de la lame tend à atténuer la transmission à l'axe de chocs provenant de mouvements de la butée.
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Dans la construction usuelle de la disposition de l'invention qui vient d'être décrite, la lame élastique est influencée ou' tendue pour faire tourner l'axe de manière à déplacer l' élément indicateur jusqu'à la position de déflexion maximum de la graduation et la butée est agencée pour limiter le mouvement dans cette direction en concordance avec la va- leur, à un moment quelconque donné,, de la caractéristique à indiquer.
On peut fixer à la lame principale une seconde lame élastique se déplaçant avec elle, et dénommée lame de compensation de jeu, qui, lors- que la lame principale est engagée dans uue rainure de l'axe, s' engage éga- lement dans la rainure et est influencée ou tendue de manière à s'écarter de la lame principale, de sorte que les deux lames viennent s'appliquer par une pression élastique sur les bords opposés de la rainure, en empêchant ainsi le jeu. Lorsque la lame principale engage une nervure de l'axe, les deus lames sont influencées ou tendues de façon à se rapprocher l'une de l'autre pour saisir la nervure entre elles.
Alors que la lame principale est influencée ou tendue pour faire tourner l'axe comme il est indiqué plus haut, la lame de compensation de jeu est de préférence établie dans un ma- tériau élastique notablement plus faible de manière à exercer sur l'axe une pression moindre que la lame principale.
Une disposition type de manomètre conforme à l'invention et cer- taines modifications de celle-ci seront décrites ci-après à titre d'exemple de l'invention et en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
Fig. 1 est une vue de face du manomètre, le cadran arraché pour montrer le mécanisme d'actionnement;
Fig. 2 est une vue en coupe selon II-II de la fige 1 en regardant dans la direction des flèches.
Fig. 3 est une vue fragmentaire en regardant dans la direction III-III de la fige 1;
Fige 4 est une vue montrant rengagement des lames avec l'axer
Fig. 5 est une vue de détail montrant les moyens utilisés pour fixer l'axe de la butée;
Fig. 6 est une vue correspondant à la fige 4 et montrant une dis- position modifiée;
Fig. 7 est une vue montrant une forme modifiée d'axe et de palier de support; et,
Fig. 8 est une vue à échelle agrandie de l'agencement d'une ex- trémité de l'axe représenté dans la figo 7.
Dans le manomètre représenté dans les figures 1 à 5, l'axe 1 est pourvu d'une partie centrale parallèle ou cylindrique 1, réduite en diamètre à chaque extrémité à des pivots courts 23 supportés par des coussinets de rubis, 4,5 dans le cadre 6 de l'instrument. Des tampons-ressorts, non repré- sentés, engagent des extrémités pointues des pivots pour s'opposer au dépla- cement axial de l'axe. L'aiguille 7 est fixée à la partie parallèle ou cylin- drique de l'axe à une extrémité de celui-ci et elle est coudée d'une manière couramment employée dans des instruments électriques comme des voltmètres, pour traverser une ouverture centrale pratiquée dans un cadran gradué 8 et se placer au voisinage de la face du cadran.
L'aiguille, de construction lé- gère, est équilibrée par des poids 9 et aménagée pour se mouvoir sur 300 à 3500 sur le cadran.
La partie parallèle ou cylindrique 1 de l'axe est pourvue d'une rainure en hélice 10 s'étendant depuis l'aiguille jusqu'à l'extrémité opposée de cette partie de l'axe. L'angle de l'hélice formée par la rainure est d'en- viron 30 à 45 sur l'axe longitudinal de l'axe et la rainure s' étend sur en- viron un tour complet de l'axe.
Une lame-ressort plate 12 - la lame principale - est fixée par une extrémité au cadre 6 de l'instrument, l'autre extrémité de la lame étant
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reçue dans la rainure hélicoïdale 10 de 1-1 axe. La lame est sectionnée dans sa largeur, qui est notable avec le bord placé suivant l'angle de l'hélice (voir en particulier fig. 2) et la longueur de la lame s'étend radialement à partir de l'axe- La lame est influencée ou tendue - de manière à tendre à se déplacer vers la gauche dans les figs. 1 et 4 - afin de faire tourner l'a- xe par engagement avec le bord 15 de la rainure et mouvoir l'aiguille dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'elle est vue comme dans la fig.
1, en sorte d' obtenir une déflexion couvrant l'entièreté de la graduation.
Sur la face arrière de la lame principale (par rapport à la di- rection de sa sollicitation) est fixée, pour se mouvoir avec elle, une cour- te lame de compensation de jeu, 20, tendue ou influencée pour engager avec une faible pression le bord opposé 21 de la rainure, la pression étant suf- fisante pour que le mouvement de la lame principale,. dans l'une et l'autre direction, détermine la rotation de l'axe sans jeu. La largeur des deux la- mes est sensiblement la même. La lame principale présente une épaisseur d'en- viron 0,125 mm et la lame de compensation de jeu présente une épaisseur d'en- viron 0,085 mm.
Le manomètre est pourvu d'un tube Bourdon sensible à la pression, 25, en forme de bande comme il est décrit dans la demande de brevet de même date de la demanderesse pour "Perfectionnements aux tubes Bourdon et éléments tubulaires élastiques, sensibles à la pression, analogues". L'extrémité libre du tube est pourvue d'une vis pointue 26 qui constitue la butée précitée, et qui vient en engagement avec la face'antérieure de la lame principale 12 dans un emplacement intermédiaire (de préférence médian) de la longueur de la la- me et, à la pression nulle, exerce sur la lame une force suffisante pour la fléchir et, avec elle, déplacer l'aiguille en sorte d'amener cette aiguille sur la graduation zéro du cadran.
La vis est réglable dans un écrou 27-porté par l'extrémité du tube 25, pour modifier la force appliquée sur la lame, et l'écrou peut être monté à rotation dans sa console de support 28 pour modi- fier l'emplacement où la vis vient en engagement avec la lame, et par suite la puissance du levier agissant sur la lame. L'application d'une pression in: terne au tube Bourdon oblige la vis à se mouvoir'et la lame à suivre dans la même direction et d'une quantité propre à déplacer l'aiguille sur le cadran à la graduation correspondant à la pression appliquée,
Dans le fonctionnement du manomètre, la lame se meut contre le bord de la rainure avec un très faible ou pas de glissement, et conformément une résistance de friction très réduite est opposée au déplacement.
Le mano- mètre comporte un minimumde parties ou organes mobiles, avec peu d'inertie et est résistant aux chocs.
Dans la modification représentée dans la fige 6, la rainure 10 est remplacée par une nervure en hélice 30 formée sur l'axe, et les lames 12, 20 sont agencées pour saisir la nervure, en restreignant ainsi le jeu. Comme dans l'exemple précédent, le bord des lames est pratiquement parallèle à l'hé- lice au point d'engagement, et le déplacement des lames est sensiblement per- pendiculaire à l'hélice..
Ainsi qu'il est bien connu, la résistance de friction à la rota- tion d'un axe tel que celui décrit ci-dessus, dépend, entre autres facteurs, du diamètre des pivots, et il est de pratique courante d'établir ce diamètre aussi réduit que compatible avec la résistance à 1-'effet de réduire les frot- tements. Les fig. 7 et 8 illustrent une disposition permettant une réduction supplémentaire de la résistance de frottement. L'axe plein utilisé dans la construction précédente est remplacé par un tube 40 qui est pourvu à ses ex- trémités de coussinets ou paliers en rubis, 41.
Le tube est supporté sur un fil fixé 42 maintenu sous tension entre les plaques 43-44 du cadre de l'in- strument. Le fil étant p lacé sous tension peut être établi de diamètre moindre que les pivots formés aux extrémités de l'axe comme dans la construction pré- cédente, et il possèdera une résistance adéquate pour supporter l'axe,
L'invention peut être appliquée à des instruments destinés à indi- quer des caractéristiques autres que la pression.
Par exemple, la butée peut être actionnée par une bande bi-métallique sensible à la chaleur, ou par la
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dilatation d'une tige métallique pour la mesure des températures, ou bien par une force mécanique directement appliquée (par exemple dans un comparateur à cadran)., ou encore par une force électro-magnétique. Une bande bi-métallique sensible à la chaleur peut être employée pour l'indication de caractéristiques électriques.
Pour, par exemple mesurer des volts, la bande peut être entourée d'une bobine de chauffage en fil de résistance auquel la tension est appli- quée, etpourmesurer des ampères, le courant peut être passé dans la matière de la bande même pour chauffer la bande par sa propre résistance..La bande peut, dans cette dernière disposition, être divisée par une fente longitudi- nale s' étendant depuis son extrémité fixée jusqu'au voisinage de son extrémité libre (l'extrémité de la butée), et le courant amené à passer d'un emplacement à l'extrémité fixée jusqu'à l'extrémité de la butée et en retour le long de l'autre partie -jusqu'à l'extrémité fixée.
Il rentre dans le cadre de l'invention d'actionner l'axe à aiguil- le directement à l'aide d'une lame bi-métallique ou autre lame sensible. Ain- si, par exemple, l'extrémité libre d'une bande bi-métallique sensible à la chaleur, ou d'un tube sensible à la pression, peut être engagée directement dans une rainure en hélice formée dans l'axe de manoeuvre, aucune butée telle que décrite n'étant nécessaire en pareil cas. Cet agencement convient lors- qu'il n'est pas indispensable que l'instrument'doit pouvoir résister aux chocs.
REVENDICATIONS.
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1. - Un dispositif indicateur du type décrit,. caractérisé par un mécanisme d'actionnement pour l'élément ou organe indicateur qui comprend,, en combinaison, un axe supporté de manière à pouvoir tourner., qui porte l' élément indicateur ou qui est fonctionnellement relié à celui-ci (par exemple par en- grenages) et qui est pourvu d'une rainure ou d'une nervure en hélice à pas ra- pide, et une lame flexible dont une extrémité est en engagement dans la rainure en hélice ou bien avec la nervure en hélice, le bord de la lame suivant la lar- geur de celle-ci étant sensiblement parallèle à la rainure ou nervure à l'empla- cement de l'engagement,
et cette extrémité de la lame étant mobile dans une di- rection pratiquement perpendiculaire au bord de la rainure ou de la nervure au dit emplacement et se déplaçant en réponse à des modifications dans la carac- téristique à indiquer, grâce à quoi des modifications dans la caractéristique sont traduites ou transformées en mouvement de rotation détaxe par engagement de la lame avec un bord de la rainure ou de la nervure.
2. - Un dispositif indicateur tel que revendiqué dans la revendica- tion 1,caractérisé en ce que la lame est élastique et est influencée ou ten- due pour faire tourner l'axe dans une direction, tandis que l'on prévoit une butée qui se meut en réponse à des modifications survenant dans la caractéris- tique à indiquer pour limiter les mouvements de la lame dans la direction de sa sollicitation en concordance avec la valeur., à un moment quelconque donné., de la caractéristique à indiquer.