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pour "Balance antuntutique ± ccrnracmde él ectl"i<J:uo"
Le principal objet de l'invention est'de réaliser une balance dans laquelle le déplacement du contrepoids se fait sous l'influence d'un mécanisme fixé au bâti et mu par un ou plusieurs moteurs électriques commandes par des interrupteurs à action brusque actionnés par le fléau.
Le contrepoids, en forme de poutre coulissant à l'intérieur du fléau, porte une crémaillère à dentures inclinées
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qui engrené avec un.e' roue 'à denture lzélicoidale fixée sur un arbre qui tourne dans des coussinets aménagés dans le bâti.
L'engrenage formé par cette roue et' la crémaillère est? contact ponctuel et le point de contact des deux dentures est constamment sur la génératrice -de contact du cylindre primitif' de la roue dentée et. du plan primitif de la crémaillère.
Par construction, cette génératrice coïncide avec l'axe d'oscillation du fléau constitué par la ligne des arêtes des couteaux par lesquels le félau repose sur le bâti. La force qui provoque le déplacement du contrepoids passe ainsi constamment
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J.r-lJ,' l'é1.Xe diofsci.,Llatioi, du fléau et son moment par >:app<Jrt 1>. cet axe e5 nul, 11 sorte que l'existence de cette f.)rcf.: ne codifie pas les conditions d'équilibre du fléau.
Pour bien faire comprendre l'invention, on-décrira. ci-après un exemple d'exécution de la balance en référence; au dessin
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schém<..t1q'Le :'Ul!l(jx.5' datss lequel \ , la figure1 est une vue en plan: la figure 2. est une 'coupe verticale suivant la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 1; et la figure 4 est un schéma électrique.
Comme la montrent les figures 1 à 3, le fléau est constitué par deux flasques symétriques 1-2, réunis par deux entretoises 3-4. Il repose sur le bâti 5 par l'intermédiaire de deux couteaux 6-7 qui sont portés par les flasques et dont les arêtes sont dans le prolongement l'une de l'autre.
Les flasques 1-2 portent également deux couteaux 8-9 sur lesquels reposent les deux branches de l'étrier qui porte la charge et deux couteaux 10-11 qui supportent l'étrier qui porte le contrepoids de. tare.
Le contrepoids mobile est constitué par une poutre 12 qui coulisse à l'intérieur du fléau en roulant sur des galets 13-14-15-16-17-18-19-20. dont'les àxes sont fixés aux flasques -1-2.
Le contrepoids' 12 porte sur sa face inférieure des.dents inclinées qui forment une crémaillère engrenant avec la-roue 21 qui porte une denture hélicoïdale. La roue 21 est fixée sur un .., arbre 22 qui tourne dans des coussinets aménagés dans le bâti.
Le mouvement de rotation de la roue 21, qui entraîne le- déplacement du contrepoids 12, a lieu sous l'influence de deux groupes 23 et 24 constitués chacun d'un. moteur électrique et d'un réducteur.
Les deux moteurs peuvent tourner dans les deux sens et
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sont muni d'un dispositif d'arrêt instantané à la rupture du courant.
Sur l'arbre de sortie du groupe moto-réducteur 24 est; fi.xée une roue dentée 25 qui engrène avec une roue dentée 26 tournant librement sur l'arbre de sortie 27 du groupe moto-réducteur
23. Cet arbre 27 est dans le prolongement de l'arbre 22.
Sur la roue 26 est fixé le bottier 28 d'un train épicycloidal dont les roues extrêmes 29-30 sont fixées respectivement sur les arbres 27 et 22, tandis que des roues intermédiaires 41-42 tournent ensemble sur un axe du boîtier 28 en engrenant respectivement avec les roues 29-30.
Quatre vis moletées 31-32-33-34, fixées dans les plaquettes liées au flasque 1, sont respectivement au-dessus des boutons de quatre interrupteurs à rupture brusque 35-36-37-38 fixés à deux potences 39-40, fixées elles-mêmes au bâti.
La figure 4 représente le schéma électrique de la balance qu'on décrira maintenant brièvement.
En 43, on a indiqué une ligne d'alimentation en courant pour les deux moteurs des groupes moto-réducteurs 23-24. Ces moteurs ont chacun un. inducteur à deux enroulements; la mise sous tension d'un enroulement'provoque la rotation dans un sens déterminé, tandis que là misé sous tension de l'autre enroulement ' provoque la rotation,dans l'autre sens. Sur les deux circuits d'alimentation des enroulements du moteur 23 sont interposés respectivement les interrupteurs 35 et 36, et sur les deux circuits d'alimentation du moteur 24, les interrupteurs 37 et 38.
.Le fonctionnement de là balance s'effectue comme indiqué ci-après. Le plateau de la balance étant vide, le fléau est en équilibre. Le contrepoids 12 est dans sa position extrême sur la gauche (figure 1), position correspondant au zéro de l'indicateur de poids, actionné par exemple par l'arbre 22 ; ce contrepoids 12 se trouve alors équilibré par le contrepoids de tare suspendu aux couteaux 10-11.
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L'introduction d'une charge sur le plateau suspendu aux couteaux 8-9 rompt cet équilibre. Le fléau pivote autour de son axe d'oscillation et les vis 31 et 33 enfoncent les boutons des interrupteurs 35-37. Les moteurs des groupes 23-24 se mettent à tourner dans le sens voulu pour que les deux roues dentées 26-29 aient même sens de rotation. La,roue 30 tourne.alors dans.le même sens en entraînant l'arbre 22 et la roue 21. Celle-ci fait avancer le contrepoids 12 -vers la droite afin de rétablir l'équilibre du fléau.
Si v1 est la vitesse angulaire de rotation de la roue 29, v2 celle de la roue 26, n la raison du différentiel, c'est-à- dire le rapport du produit des nombres de dents des roues 30-41 à celui des nombres de dents des roues 42-29, la vitesse w1de la roue 30 est donnée par l'équation :
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w 1 ' v1 n + ., . n - i v 2 n n Si V2 = PV w 1 m VI (n-1) + 1 n
Quand le contrepoids 12 approche de la position qui correspond à l'équilibre du fléau, la pression exercée par les vis 31-33 sur les boutons des interrupteurs 35-37 diminue. A un moment donné, la pression exercée sur le bouton de l'interrupteur 37 devient égale.à la force de détente de celui-ci. L'interrupteur 37 s'ouvre alors, arrêtant le moteur du groupe 24 et immobilisant les roues 25-26.
La vitesse v2 devient nulle et la vitesse des. roues 30 et 21 devient :
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w2 s 1, n
Par construction, w2 est nettement inférieur à w1 le rapport de ces deux vitesses étant (n - 1) p + 1 qui peut être aussi grand qu'on le désire. -
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Le contrepoids 12 continue sa course à une vitesser très ralentie. Quand la pression exercée par la. vis 31 devient égale à la force de détente de l'interrupteur 35, cel@@ ci- J'ouvre à son tour, arrêtant le moteur du groupe 23. Le contrepoids 12 s'immobilise. La pesée est terminée.
Quand on enlève ou diminue la charge placée sur le plateau, l'équilibre du fléau est de nouveau rompu, mais cette fois il penche sur la droite et ce sont les vis moletées 32-34 qui enfoncent les boutons des interrupteurs 36-38. Ceux-ci provoquent la rotation des moteurs 23 et 24 dans le sens inverse et le contrepoids est ramené vers la gauche jusqu'à ce que le nouvel équilibre du fléau soit obtenu.
L'angle dont a tourné la rone dentée 21, à partir de la position de plateau vide, pendant l'opération de pesée est proportionnel au déplacement du contrepoids 12, donc aa poids de la charge introduite sur le plateau. On peut fixer sur l'arbre 22 une aiguille qui se déplace devant un cadran et indique le poids de la charge par lecture directe.
On remarquera cependant qu'on dispose ici d'une énergie aussi grande que l'on veut, puisqu'elle ne dépend que de la puissance choisie pour les môteurs des groupes 23 et 24. Par ailleurs la position du contrepoids 12 correspondant à l'équilibre ' du fléau est indépendante des résistances qu'opposent les mécanismes actionnés par l'arbre 22.
On peut donc faire actionner par cet arbre :
1) un compteur totalisateur qui additionne les pesées successives;
2) un dispositif d'enregistrement des poids qui fonctionne automatiquement en fin de pesée à l'ouverture des interrupteurs 35 et 36 qui devront être alors inverseurs;
3) un dispositif d'intégration des poids d'une matière transportée sur bande convoyeuse;
4) un dispositif de régulation de débit;
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5) un dispositif de classement des objets pesés par catégories de poids.
REVENDICATIONS
1. Balance automatique comportant un bâti, un fléau qui oscille sur ce bâti et sur un bras duquel agit le poids de la charge à peser, un contrepoids qui coulisse le long de ce fléau pour équilibrer la charge et est muni d'une crémaillère à dents inclinées, une roue à denture hélicoïdale qui est supportée par le bâti et qui engrène avec cette crémaillère pour entraîner le contrepoids dans les deux sens en lui appliquant une force passant constamment par l'axe d'oscillation du fléau, un système moteur électrique porté par le bâti pour actionner la roue dans les deux sens et un jeu d'interrupteurs actionnés par le déséquilibre du fléau pour commander le déplacement du contrepoids sous l'action de la roue dans le sens qui tend à rétablir l'équilibre du fléau..