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MECANISME D'ACTIONNEMENT POUR INSTRUMENTS ET APPAREILS INDICATEURS.
Cette invention se rapporte aux instruments et aux appareils indicateurs et en particulier aux variétés sensibles dans lesquelles il est désirable de réduire à un minimum absolu les frottements et les autres facteurs représentant le travail qui doit être effectué par l'élément d'actionnement pour transmettre le mouvement au dispositif indicateur.
L'invention concerne plus particulièrement un mécanisme utilisable pour transmettre un pareil mouvement de l'élément d'actionnement sensible à l'aiguille ou à l'organe indicateur.
Un but de l'invention est de permettre la réalisation d'un mécanisme de transmission capable de remplir la double fonction de transmettre directement n'importe quel mouvement causé par des impulsions mêmes infinitésimales et d'empêcher tout jeu ou effet réactif dans le mécanisme indicateur ou bien toute friction par frôlement, contact ou frottement.
Pour la facilité de la compréhension de la nature et des mérites de l'invention, elle est décrite ci-après en regard des dessins annexés qui en représentent, à titre d'application logique, un mode de réalisation constituant un instrument réagissant à la pression et du type ultrasensible.
La figure 1 est une vue en plan du cadran indicateur de cet instrument.
La figure 2 est une vue en coupe verticale transversale par la ligne 2-2 en figure 4.
La figure 3 est une vue en coupe par la ligne brisée 3-3 en figure 4.
La figure 4 est une vue en coupe verticale par la ligne 4-4 en figure 3 c'est-à-dire faite à travers le boitier de l'instrument, cette vue montrant en élévation les organes intérieurs assurant le fonctionnement.
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La figure 5 est une vue en perspective de détail partielle montrant la relation existant entre le levier d'actionnement et les organes com- mandant ce levier.
La figure 6 est une vue en perspective partielle similaire d'une variante du levier d'actionnement.
Comme représenté, suivant le mode de réalisation dont il s'agit ici, l'instrument comprend un boîtier cylindrique 10 en métal dont la paroi de fond 11 est munie d'un orifice central 12. A l'intérieur du boitier 10 se trouve une plaque de base circulaire 13 dans laquelle se trouve une portée centrale à rubis 14 introduite dedans par l'orifice 12. Au-dessus de cette plaque de base 13 se dressent des montants 15 fixés à elle et épousant sans serrage la capacité du boîtier.
Sur les sommets de ces montants 15 s'appuie un plateau 16 formant couvercle pourvu d'un orifice central 17, Sur la face supérieure de ce couvercle 16 est monté un anneau 18 sur lequel est appliquée à son tour une plaque de verre 19 maintenue en place par une bride 20 solidaire ci$un anneau de retenue 21 pourvu d'un taraudage en prise avec un filetage taillé sur le bord supérieur externe du boîtier 10 comme le montrent les figures 2 et 4. Cette plaque de verre 19 est pourvue d'un orifice central dans lequel est montée une portée à rubis 22 surmontant l'orifice 17 du couvercle 16.
Dans 1'espace compris entre la plaque de verre 19 et le couvercle 16 est montée une aiguille indicatrice 23 reliée à un arbre vertical 24 qui pivote par ses extrémités supérieure et inférieure dans les portées 22 et 14 formées par des rubis avec un minimum de frottement. La face supérieure du couvercle 16 est munie de repères 25 formant une graduation qui sont visibles à travers la plaque de verre 19 et que balaye l'aiguille quand l'arbre 24 tourne sur ses portées.
D'après l'exemple de réalisation représenté, le dispositif réagit aux changements de pression. Deux groupes de capsules ou soufflets 26 réagissant à la pression et disposés à l'opposé l'un de l'autre sont supportés par les montants 15 et étudiés de manière à pouvoir, par suite de leur dilatation et de leur contraction sous l'effet des changements de pression déplacer horizontalement des tiges 27, Ces soufflets 26 sont montés comme représenté par la figure 4 à des niveaux légèrement différents, de sorte que les tiges 27 se meuvent horizontalement dans des plans situés à des niveaux différents.
Sur l'extrémité de chacune des tiges 27 est montée une plaque ou baguette de flexion plane 28 creusée d'une encoche profonde 29 et coupée d'une fente 30 à celle des extrémités de cette encoche qui est la plus éloignée de la tige 27, Une plaque plane 31 formant levier est montée verticalement dans le boîtier 10 tout près de l'arbre 24 et parallèlement à lui. Cette plaque 31 est fixée sur le côté opposé de l'encoche 29 de la baguette de flexion 28 (comme le montre la figure 5) de sorte que quand les tiges 27 se meuvent horizontalement vers l'arrière et vers l'avant elles inclinent ou font osciller le levier 31 autour d'un axe théorique placé entre les baguettes 28.
On voit donc que ce levier fait office de levier flottant puisqu'il n'est . fixé à aucun axe de pivotement fixe. Il est évident que les plaques ou baguettes de flexion 28 et le levier 31 peuvent être établis en une seule pièce.
Aux extrémités opposées de la plaque 31 ses extrémités 32 sont rabattues à angle droit par rapport à sa partie principale formant corps. Sur ces extrémités sont assujetties les extrémités de ressorts flexibles 33 qui s'étendent vers l'extérieur à partir du même côté des extrémités de la plaque 31 comme le montre la figure 4. Aux extrémités de ces ressorts 33 sont reliées les extrémités d'organes filiformes tels que des fils métalliques ou des cordonnets ou filaments flexibles 34 qui sont enroulés autour de tambours 35 fixés à l'arbre 24 près de ses extrémités opposées. Les autres extrémités de ces fils ou cordonnets 34 sont attachées de toute manière appropriée à ces tambours. Comme représenté, les fils ou cordonnets respectifs 34 sont enroulés sur les tambours dans des directions opposées.
Ces fils ou cordonnets 34
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sont constitués, de préférence, par de l'acier Invar qui possède un très fai- ble coefficient de dilatation. Les ressorts 33 sont constitués de même par une matière dotée d'un coefficient de dilatation très faible aussi.
On voit par la figure 6 que le bras élastique 33 s'étend, sui- vant cette variante de réalisation, de haut en bas à partir du levier 31 et qu'il est recourbé dans un plan horizontal pour former une sorte de cro- chet auquel est attachée l'extrémité du filament 34
On comprend que, quand ce dispositif fonctionne, comme les élé- ments qui réagissent aux changements de facteurs (dans ce cas les soufflets
26 qui réagissent à la pression) se meuvent dans des directions opposées, ils déplacent les baguettes de flexion 28 dans des directions opposées et incli- nent ainsi le levier d'actionnement flottant autour de son axe de pivotement théorique c'est-à-dire déplacent ses extrémités opposées dans des directions opposées en tirant sur un des filaments tout en libérant l'autre.
Etant donné que le point de pivotement du levier coïncide avec son centre, ces mouvements des filaments en sens opposés s'équilibrent et ne permettent aucun jeu, branlement ou effet réactif dans les organes en question. La force exer- cée par l'intermédiaire des filaments 34 est tangentielle aux tambours 35 de l'arbre et exerce donc un minimum de pression latérale sur les portées de cet arbre. Ainsi donc;, l'arbre 24 et avec lui l'aiguille 23 tournent avec un minimum de frottement et d'usure, de sorte que les erreurs dues à l'existence de frottement et d'usure des organes sont évitées au degré maximum.
La construction de la baguette flexible 28 et la nature de sa liaison avec le levier d'actionnement sont étudiées de manière à y supprimer sensiblement tous les effets d'hystérésis et à donner par là même l'assurance que, même au bout d'une période de fonctionnement prolongée, la fatigue du ressort ne risque pas d'introduire des erreurs appréciables.
Il doit être entendu que si l'invention a été décrite et représentée en détails dans les dessins annexés, elle ne doit pas être considérée comme étant limitée à ces détails. En effet, de nombreuses variantes peuvent être apportées sans s'écarter de son esprit.
Pour amplifier les déviations angulaires de l'aiguille indicatrice 23, l'arbre 24 peut entraîner l'arbre de cette aiguille par l'intermédiaire d'un engrenage. En outre, l'arbre 24 peut être monté excentriquement dans l'instrument, tandis que l'arbre de l'aiguille est encore maintenu centré, les deux arbres étant alors munis d'un engrenage. Celui-ci peut être remplacé par de petites poulies sur lesquelles passe une courroie, la poulie montée sur l'arbre 24 ayant un grand diamètre, tandis que la poulie montée sur l'arbre de l'aiguille a un petit diamètre. Il est possible de cette manière d'obtenir un rapport d'engrènement égal à 1 : 10, auquel cas les pignons montés sur l'arbre 24 peuvent être munis de chiffres lisibles indiquant le nombre de tours complets faits par l'aiguille.