Balance à ressort
La présente invention a pour objet une balance à ressort comprenant un élément portecharge pourvu d'un organe vertical mobile relié à un support fixe par des organes élastiques à déplacement parallèle, le mouvement de l'élément porte-charge étant transmis à un organe indicateur pivotant par un élément commandé par l'un des organes élastiques à déplacement parallèle et susceptible de pivoter sous l'action de la charge dans un plan intersectant le plan de rotation de l'organe indicateur.
La balance à ressort selon l'invention est caractérisée en ce que cet élément susceptible de pivoter appuie contre une butée de l'organe indicateur, la disposition de cet élément par rapport à cette butée étant telle qu'un glissement relatif ait lieu entre ledit élément et ladite butée lorsque ledit élément pivote sous l'action de la charge.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 des dessins ci-annexés est une vue latérale, avec coupe verticale partielle, d'une balance à ressort munie d'un plateau portecharge, les mouvements du plateau vers le bas étant transmis à un index.
La fig. 2 est une vue en plan de la partie inférieure de la balance à ressort montrée sur la fig. 1, mais avec un arrachement partiel du boîtier de recouvrement.
La fig. 3 est une coupe verticale, à plus grande échelle, suivant la ligne III-III de la fig. 2, dans laquelle la plate-forme sur laquelle repose le plateau est représentée.
La fig. 4 est une coupe horizontale suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe verticale suivant la ligne V-V de la fig. 3.
La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 3, l'index se trouvant dans la position correspondant à celle qui est indiquée en traits pleins sur la fig. 2.
La fig. 7 est une coupe semblable à celle de la fig. 6, mais montrant l'index dans la position correspondant à celle qui est indiquée en traits interrompus sur la fig. 2.
La fig. 8 est une élévation latérale, avec coupe partielle, du mécanisme d'une variante.
La fig. 9 est une coupe horizontale suivant la ligne LX-IX de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en bout partielle dudit mécanisme.
La balance à ressort représentée par les fig. 1 à 7 des dessins comprend un élément métallique plat de base 1 à la face supérieure duquel est fixée, près de l'un de ses bords, une pièce verticale de soutien 2 en forme d'U inversé, ladite pièce 2 supportant une colonnette verticale fixe 3 formée d'un boulon 4 sur lequel est montée une-douille 5, le boulon étant maintenu en place par un écrou 6. Une paire de ressorts-lames 7, 8 à déplacements parallèles, disposés l'un audessus de l'autre, s'étend latéralement en porteà-faux à partir de cette colonnette fixe 3.
Les extrémités externes de ces ressorts-lames 7, 8 se trouvent sur une verticale passant par le milieu de l'élément de base 1 et portent une pièce verticale d'extrémité 9 qui les réunit l'une à l'autre, cette pièce consistant en un boulon 10 sur lequel est montée une douille 11. Les douilles 5 et 11 servent à maintenir l'écart entre les ressorts-lames 7 et 8, et lesdits ressorts sont bloqués contre les extrémités des douilles par l'écrou 6 sur le boulon 4, et par un écrou 12 sur le boulon 10. L'extrémité supérieure du boulon 10 de la pièce d'extrémité 9 porte une plate-forme métallique circulaire 13 qui sert de support à une corbeille amovible 14 destinée à recevoir l'article ou les marchandises à peser, ladite plate-forme 13 étant pourvue d'un manchon fileté 39 qui s'engage sur ladite extrémité supérieure du boulon 10.
Les ressorts-lames 7, 8, supportent la charge; lorsqu'une charge est placée dans la corbeille 14, les lames 7, 8 s'infléchissent dans une mesure qui dépend de cette charge et la pièce d'extrémité 9 se déplace verticalement vers le bas, les lames 7, 8 l'obligeant à se mouvoir parallèlement à la colonnette fixe 3.
La lame supérieure 7 supporte en son milieu une pièce transversale en U, 15, dont la base comprend un prolongement en forme de languette-ressort 16, venue d'usinage avec la pièce, cette languette étant située à une certaine distance au-dessous de la lame 7 et s'étendant vers la colonnette fixe 3. La pièce U 15 est fixée à la lame 7 par des rivets 17 passant au travers d'oreilles latérales 18 (fig. 5) de ladite pièce 15; ces rivets 17 servent en outre à fixer sur la lame 7 une patte coudée 19 qui est montée sur la face supérieure de ladite lame et porte une vis verticale 20 appuyant sur l'extrémité libre de la languette 16, ladite vis 20 s'engageant dans un trou taraudé 21 de la patte 19 et passant au travers d'un trou 22 de la lame 7.
La languette-ressort 16 porte, près de la pièce en U 15 une barre métallique 23 dont l'extrémité supérieure est rigidement fixée à ladite languette 16 par rivetage. Ladite barre 23 passe librement à travers une fente 24 ménagée dans la lame inférieure 8, et l'extrémité inférieure de la barre 23, indiquée en 23a, attaque le prolongement 25 d'une bande de métal 30 que comprend un index 26 qui peut tourner autour de l'axe d'un pivot vertical 27 monté à rotation sur la base 1, l'extrémité supérieure du pivot étant supportée par une patte 28. L'index 26 comprend un bras 29 qui porte le pivot 27 et auquel la bande 30 de métal élastique est fixée par des rivets 31.
L'extrémité externe de cette bande de métal 30 constitue l'index proprement dit, et la portion interne de ladite bande 30 s'étend au-delà des rivets 31 pour constituer le prolongement 25, ledit prolongement 25 constituant un ressort qui diverge du bras 29 dans la direction de la barre 23, l'extrémité libre dudit prolongement 25, qui est en contact avec l'extrémité 23a de la barre 23, étant courbée latéralement comme montré en 25a. Le bras 29 porte une vis 32 engagée dans un trou taraudé 33 dudit bras et appuyant contre le prolongement 25. Un ressort à boudin 34 de faible force, travaillant à la torsion, agit sur l'index 26 pour maintenir le prolongement 25 pressé contre l'extrémité de la barre 23, ledit ressort 34 étant retenu par un onglet 35 (fig. 1) de la patte 28 et présentant un bras 36 accroché à la lame 30.
L'extrémité de l'index 26 se meut au-dessus d'une échelle graduée 37 et le mécanisme de la balance est logé dans un boîtier en tôle 38.
Lorsqu'une charge est déposée dans la corbeille 14, les ressorts-lames 7, 8 fléchissent et la barre 23, portée par la lame 7, s'incline dans un plan vertical, ceci dans une direction telle que son extrémité inférieure 23a est déplacée, relativement à la base 1, vers la pièce en U 2. Ce déplacement de l'extrémité 23a de la barre entraîne une rotation de l'index 26 au-dessus de l'échelle graduée 37 en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre (dans une vue en plan par-dessus), rotation d'une amplitude correspondant au poids de la charge déposée dans la corbeille 14, le prolongement 25 de l'index étant maintenu appuyé, comme il a été dit, contre l'extrémité 23a de la barre 23 par l'action du ressort 34, de sorte que le prolongement 25, et avec lui l'index, se déplacent pour suivre le mouvement de l'extrémité 23a de la barre.
On remarquera qu'il y a glissement relatif entre l'extrémité 23a et le prolongement 25 pendant le mouvement. Si, par exemple, la charge est telle qu'elle amène les ressorts-lames 7 et 8 à s'infléchir de leurs positions de repos (indiquées en traits pleins sur la fig. 3) jusqu'aux positions 7', 8' marquées en traits interrompus sur la fig. 3, la barre 23 s'inclinera jusqu'à la position 23' (fig. 3) et l'index 26 se déplacera jusqu'à la position indiquée en 26' sur la fig.2.
La vis 20 portée par la lame 7 sert comme vis de réglage, pour tenir compte de la tare quand la charge à peser est placée dans un récipient déposé sur le plateau, ladite vis 20 portant, comme précisé plus haut, contre la languetteressort 16; cette vis 20 peut être tournée pour infléchir la languette 16 vers le bas par exemple jusqu'à la position indiquée en traits interrompus sur la fig. 1) et obliger ainsi la barre 23 à s'incliner relativement à la lame 7 dans une direction telle que l'extrémité 23a de la barre s'éloigne de la pièce fixée 2 et contraigne l'index 26 à se déplacer dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre. Pour effectuer un tarage, on met d'abord le récipient vide sur le plateau 14, de manière que l'index 26 se déplace au-dessus de l'échelle jusqu'à une certaine graduation.
Le récipient demeurant sur le plateau, on tourne alors la vis 20 afin d'infléchir la languette 16 vers le bas, de manière à incliner la barre 23 d'une quantité suffisante (relativement à la lame 7) pour ramener l'index 26 à sa position d'origine marquée zéro. Si l'on remplit ensuite le récipient, la lecture de l'échelle donnera directement le poids du contenu du récipient. Lorsque le récipient a été ôté, la vis de réglage 20 peut être tournée pour remettre l'index 26 à sa position zéro.
La vis 32, portée par le bras 29 de l'index, intervient comme vis de réglage pour permettre de modifier le secteur balayé par l'index, c'està-dire, permettre au fabricant de régler la balance de manière telle qu'un poids donné engendre une rotation de valeur prédéterminée de l'index, compensant ainsi de petites différences de force des ressorts-lames par rapport à une valeur standard, telles qu'il peut s'en présenter en cours de fabrication de la balance. Ladite vis 32 peut être tournée pour faire fléchir le prolongement 25 et modifier l'inclinaison de ce dernier par rapport au bras 29; si l'on fait avancer la vis 32, l'extrémité 25a du prolongement 25 s'écarte de l'axe du pivot 27 et le bras de levier par rapport à ce pivot est augmenté, c'est-à-dire que l'index décrit un angle moindre pour un poids donné.
Inversement, si l'on fait reculer la vis 32, l'extré- mité 25a se rapproche de l'axe du pivot 27, et le bras de levier obtenu est diminué. Un réglage de l'angle décrit par l'index peut être ainsi effectué en tournant la vis 32 d'une quantité suffisante dans le sens approprié.
La rotation des lames 7 et 8 autour du boulon 4 est empêchée par des pattes de butée 40 en contact avec la lame 8.
La variante représentée par les fig. 8 à 10 des dessins comprend une base 41 munie d'une colonnette verticale fixe 42 d'où s'étend en porteà-faux une paire de ressorts-lames 43, 44 à déplacements parallèles, disposés l'un au-dessus de l'autre, les extrémités extérieures desdites lames portant une pièce verticale d'extrémité 45 qui les unit, cette pièce supportant à son extrémité supérieure un berceau 46 destiné à recevoir le porte-charge.
Le ressort-lame supérieur 43 porte en son milieu une tige 47 rigidement fixée sur ledit ressort, par des écrous et contre-écrous de blocage 48; elle pourrait aussi être fixée par des rivets ou par tout autre moyen convenable.
Cette tige 47 passe librement dans une fente 49 de la lame inférieure 44, et l'extrémité inférieure, indiquée en 47a, de la tige attaque un index 50 articulé en 51 sur une plaquette 52 montée à coulissement sur la base 41. Ledit index 50 est en forme de levier coudé; le plus long de ses bras 53, mobile au-dessus d'une échelle graduée, sert de bras indicateur et le bras le plus court 54 présente un rebord latéral 55 qui est maintenu au contact de l'extrémité 47a de la tige par un faible ressort 56 travaillant à la traction entre le bras 54 et la plaquette coulissante 52 sur lesquels il s'accroche.
Quand une charge est placée dans une corbeille sur le berceau 46, les ressorts-lames 43 et 44 fléchissent et la tige 47 s'incline, de sorte que son extrémité 47a, qui est en contact avec le bras 54, est déplacée vers la colonnette fixe 42, forçant ainsi l'index 50 à tourner dans le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre (le mouvement étant observé par-dessus), de sorte que son bras le plus long 53 se déplace au-dessus de l'échelle graduée dans une mesure qui dépend de la charge déposée dans la corbeille.
La plaquette coulissante 52 est déplaçable au moyen d'une vis de réglage 57 engagée dans un trou taraudé 58 ménagé dans la colonnette fixe 42, ladite vis 57 portant sur une patte 59, redressée verticalement, de la plaquette 52.
Cette patte 59 est maintenue en contact avec la vis 57 par un faible ressort 60 travaillant en compression à l'extrémité opposée de la plaquette 52. Lorsqu'on fait avancer la vis 57, la plaquette 52 et le pivot 51 de l'index 50 qu'elle porte s'écartent en bloc de la colonnette 42 et se déplacent par rapport à l'extrémité 47a de la tige, de sorte que le bras le plus court 54 de l'index 50 est contraint, du fait de l'appui qu'il prend sur l'extrémité 47a de la tige, de tourner en direction de la colonnette 42, faisant pivoter l'index 50 dans le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre.
Par contre, lorsque la vis 57 est reculée, le ressort 60 déplace en bloc la plaquette 52 vers la colonnette 42, de sorte que le bras 54, qui est maintenu en contact avec l'extrémité 47a de la tige par le ressort 56, s'écarte de la colonnette 42 en pivotant, d'où la rotation de l'index 50 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre. Ce dispositif permet d'opérer des réglages tenant compte de la tare: pour effectuer un tel réglage, on dépose sur le plateau un récipient vide pour obtenir une lecture et, le récipient demeurant sur le plateau, la vis 57 est dévissée pour ramener l'index 50 à sa position zéro. L'index peut être remis au zéro, après la pesée du récipient chargé, en revissant la vis 57.
La plaquette 52 est convenablement guidée par une gorge annulaire 61 pratiquée dans la colonnette 42, et par une cheville à chapeau 62 de la base 41; ladite plaquette 52 présente une fente 63 dans laquelle l'extrémité 47a de la tige se déplace quand les ressorts 43, 44, fléchissent sous la charge, de sorte que la plaque ne forme pas un obstacle pour la tige 47.
Nul mécanisme à crémaillère et pignon, tel que ceux que l'on a employés jusqu'ici dans certaines balances connues n'est nécessaire dans les balances décrites, de sorte que le prix de fabrication en est réduit.
En variante, la balance pourrait être pourvue d'un cadran pivotant, au lieu d'un index.