Fléau de balance
La présente invention a pour objet un fléau de balance qui comprend au moins une came de forme circulaire ou en segment de cercle et au moins un ruban dont l'une des extrémités est fixée à la came et enroulée partiellement autour de celle-ci, ce ruban s'étendant tangentiellement à partir de la surface circonférentielle de la came. Les balances conventionnelles utilisent, au contraire, au point de charge de pivotement et de réaction, des couteaux ou des pivots ainsi que des supports pour ces derniers.
Les couteaux, supports et pivots constituent un mécanisme courant des différents types de balances.
Ils présentent toutefois des inconvénients décrits ci-dessous. Tout d'abord, la fabrication des couteaux est très compliquée étant donné qu'elle requiert un usinage de haute précision. En outre, le montage des fléaux requiert une grande habileté manuelle. Dans ces conditions, il est impossible de prévoir une fabrication en série des balances conventionnelles, ce qui constitue un inconvénient majeur pour la fabrication des différents types de balances en limitant leur qualité et leur coût de production.
De plus, le point de contact entre le bord du couteau et le support de celui-ci doit être plus dur que les autres parties. Toutefois, les traitements thermiques destinés à obtenir les duretés élevées sont difficiles à effectuer et le contrôle de la dureté après ces traitements thermiques est également difficile à exécuter en raison de la forme des couteaux et des supports de ceux-ci. Or, le traitement thermique ainsi que le contrôle de la dureté obtenue sont indispensables si l'on veut pouvoir garantir le couteau et le support de celui-ci contre une usure trop rapide. Les problèmes ci-dessus sont les plus difficiles rencontrés par les fabricants et les réparateurs de balances.
D'autre part, ces balances nécessitent des contrôles et des réparations périodiques en raison de l'usure du point de contact entre le couteau et le support de celui-ci, des cassures et analogues, ceci nécessitant des calibrages périodiques officiels ou non officiels, afin de prévenir des erreurs de pesage provoquées par ces phénomènes.
Ces balances sont également sujettes à des erreurs en cours de pesage. Ceci est notamment le cas des balances à convoyeurs, à trémies ou analogues, lesquelles sont toujours soumises à des chocs ou à des oscillations entraînant une imprécision dans la mesure. Ces erreurs sont dues aux variations de la distance entre les points de charge, de pivotement et de réaction. Cette variation du résultat de la mesure constitue un inconvénient majeur. Afin de l'éviter, on a proposé d'affûter le couteau ou de prévoir des dispositifs empêchant les vibrations. Mais il était impossible d'éliminer complètement ces variations du résultat de la mesure. D'autre part, en affûtant trop le couteau on provoquait inévitablement une usure rapide de ce dernier, de sorte que cette solution n'était pas recommandable.
Ces inconvénients sont dus à l'existence du mécanisme constitué par le couteau et le support de celui-ci. En prévoyant un fléau exempt de ce mécanisme à couteau, si impossible que cela puisse paraître théoriquement, on peut éviter complètement les inconvénients rencontrés dans la fabrication et l'utilisation des balances.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1 à 6 représentent des formes d'exécution dans lesquelles une came circulaire, une came double circulaire ou une came en segment de cercle, ainsi qu'un ruban d'acier, sont utilisés au point de charge, au point de pivotement et au point de réaction, en lieu et place des dispositifs à couteau; chacune de ces figures comprend une vue en élévation A et une vue en plan B.
Les fig. 7 à 9 représentent des variantes des formes d'exécution 1 à 6, la fig. 7 représentant un fléau en Y, la fig. 8 un fléau en T et la fig. 9 un fléau en
L; et
les fig. 10 à 15 représentent différentes constructions utilisant les principes illustrés aux fig. 1 à 6.
La première forme d'exécution représentée à la fig. 1 comprend un fléau 7 rectiligne au point de charge duquel est fixée une came circulaire 1, au point de pivotement une came circulaire 2 et au point de réaction une came circulaire 3. Les centres de ces cames circulaires sont alignés sur l'axe passant par le centre de gravité X-X, ceci de façon à assurer la sensibilité et la stabilité du fléau. Des rubans d'acier sont fixés à l'une de leurs extrémités aux cames 1, 2 et 3, ceci à l'aide de vis ou semblables, ces rubans étant enroulés sur environ un quart du cercle et s'étendant vers le haut ou vers le bas. Le ruban 5 fixé au point de pivotement s'étend vers le haut et supporte le fléau 7. Le ruban 4 fixé au point de charge s'étend vers le bas et est destiné à supporter la charge.
Le ruban 6 fixé au point de réaction s'étend vers le bas et est destiné à supporter les poids de la balance.
Cette construction est destinée aux balances ou machines à peser utilisant la méthode dite du zéro pour équilibrer le fléau en position horizontale par application d'une force équilibrant le poids de la charge et éliminant le déplacement du fléau.
La fig. 2 représente une seconde forme d'exécution. Celle-ci peut être considérée comme la forme d'exécution selon la fig. 1, mais dans laquelle les cames du point d'appui et du point de charge, de même diamètre, sont venues se confondre. En d'autres termes, les points de charge et de pivotement sont établis sur la came 1. Le ruban de charge 4, s'enroulant légèrement autour de la came 1, s'étend vers le bas, tandis que le ruban 5 de support s'étend vers le haut. Le point de réaction est constitué par une autre came circulaire 3 et un ruban 6. Ce fléau peut être utilisé dans les balances utilisant la méthode dite du zéro .
La fig. 3 représente une troisième forme d'exécution qui comprend, comme la deuxième forme d'exécution, une came 1 utilisée aussi bien pour le point de charge que pour le point d'appui, ainsi que des rubans de charge et d'appui, mais qui ne comprend pas de came et de ruban pour le point de réaction.
Le fléau est représenté dans cette figure par 7.
Cette construction est utilisable dans les balances où le fléau gradué porte un poids coulissant pour équilibrer la charge. Cette forme d'exécution est également utilisable pour les balances travaillant selon la méthode du zéro .
La fig. 4 représente une quatrième forme d'exécution dans laquelle les cames de charge et de support sont concentriques, le diamètre de cette dernière étant supérieur au diamètre de la came de charge. Cette forme d'exécution est dérivée de la troisième en donnant à la came concernant le point de charge et le point d'appui la forme de deux cercles coaxiaux. Elle peut aussi être considérée comme dérivée de la seconde forme d'exécution dans laquelle la came du point de charge et la came du point d'appui ont des diamètres différents et ont été approchées l'une de l'autre jusqu'à ce que leurs centres coïncident.
En d'autres termes, la ligne X-X passant par le centre de gravité porte la came 9 se composant des cames coaxiales 9' et 9", le ruban 4 étant fixé par une de ses extrémités au cercle de petit diamètre de la came 9" pour recevoir la charge, tandis que le ruban 5 est fixé à une de ses extrémités au cercle de grand diamètre de la came 9' pour supporter le fléau 7.
Au point de réaction du fléau 7 est prévue une came 3 coopérant avec un ruban 6, le tout afin de constituer le point de réaction. Ce fléau peut être utilisé dans les balances travaillant selon la méthode du zéro .
La cinquième forme d'exécution représentée à la fig. 5 comprend un fléau 7 pourvu d'une came 1 constituant les points de charge et de support, le centre de cette came étant placé sur la ligne X-X passant par le centre de gravité du fléau 7. Le ruban 4 destiné à supporter la charge et le ruban 5 destiné à supporter le fléau sont fixés sur le cercle de la came, à leurs extrémités respectives, et enroulés sur une certaine longueur de la périphérie de la came, ces rubans s'étendant respectivement vers le haut et vers le bas. Au point de réaction, le fléau porte une came 8 en segment de cercle dont le centre est coaxial à la came 1. La came 8 porte également le ruban 6 de réaction.
Dans ce cas, la distance séparant les points de charge et d'appui est représentée par le diamètre de la came 1, tandis que la distance entre le point d'appui et le point de réaction est égale à la distance entre les surfaces circonférentielles de la came 1 et du segment 8, cette distance demeurant constante quelle que soit l'inclinaison du fléau. Ainsi, cette forme d'exécution n'est pas seulement utilisable, comme celle de la fig. 1, dans les balances utilisant la méthode du zéro , mais peut également être employée dans les balances travaillant par la méthode dite du déplacement , c'est-à-dire dans les balances où le déplacement du fléau dépend de la charge.
La fig. 6 représente une sixième forme d'exécution dans laquelle le point de réaction est constitué comme dans la forme d'exécution selon la fig. 5, mais où la came 9 se compose de deux cames circulaires coaxiales 9' et 9". La charge est reçue par un ruban d'acier 4 dont l'une des extrémités est fixée à la came de petit diamètre 9", tandis que le fléau 7 est supporté par un ruban d'acier 5 dont l'une des extrémités est fixée à la came de grand diamètre 9', ce ruban s'étendant vers le haut.
Dans cette forme d'exécution, la distance entre le point de charge et le point d'appui est constituée par la différence entre les rayons de la came 9' et de la came 9", tandis que la distance entre le point de charge et le point de réaction est égale à la distance entre les surfaces circonférentielles de la came 9' et de la came 8, de sorte que ces distances sont toujours maintenues constantes quelle que soit l'inclinaison du fléau. I1 en résulte que cette forme d'exécution peut être utilisée dans les balances utilisant la méthode du déplacement et dans les balances utilisant la méthode du zéro .
Dans les formes d'exécution décrites ci-dessus, on a utilisé un fléau constitué essentiellement par une tige de forme simple ; toutefois, il est évident que le fléau peut présenter d'autres formes. Différentes formes de fléaux qui peuvent être utilisés sont représentées aux fig. 7 à 9. La fig. 7 représente un fléau en forme de Y, la fig. 8 un fléau en forme de T et la fig. 9 un fléau en forme de L. Dans les formes d'exécution représentées aux fig. 1 à 6, une came de forme circulaire ou en segment de cercle, ainsi que le ruban correspondant, peuvent être prévus de chaque côté du fléau.
Comme décrit en référence aux fig. 1 à 6, les points de charge, d'appui et de réaction sont constitués par une came de forme circulaire ou en segment de cercle ou une came double circulaire et par un ruban d'acier dont l'une des extrémités est fixée à la came et qui est enroulée légèrement autour de la came pour la quitter ensuite tangentiellement.
Ce point de tangence correspond au point de contact entre le couteau et le support du couteau des dispositifs conventionnels. Ainsi, lorsque la charge est appliquée au fléau et que celui-ci s'incline, les distances entre les points d'application des forces varient dans le cas des fléaux conventionnels en raison de la largeur du bord du couteau qui ne peut être éliminée complètement dans les procédés d'usinage connus. Lorsque cette variation est comprise dans des tolérances déterminées, celles-ci sont admises et à l'intérieur de ces tolérances le couteau peut être considéré comme ponctuel.
Toutefois, dans le fléau selon l'invention, les points de charge, de support et de réaction sont constitués par les points de contact entre la périphérie extérieure circulaire des cames et leur ruban d'acier, de sorte que la distance entre ces points demeure constante et que les forces de frottement sont inférieures.
De plus, lorsque le fléau est utilisé dans différents types de balances, la sensibilité que l'on désire atteindre peut être obtenue en utilisant un ruban dont l'épaisseur est suffisante pour permettre l'enroulement du ruban autour du cercle sous l'effet de la charge, ceci avec la sensibilité requise. Ainsi, la sensibilité peut être obtenue théoriquement à partir de la relation entre la sensibilité de charge requise, le diamètre de la came portant un ruban tangent et l'épaisseur du ruban, lorsque le matériau constituant le ruban est convenablement choisi. De plus, l'opération d'équilibrage est facilitée en positionnant le centre de la came circulaire au-dessus de la ligne passant par le centre de gravité du fléau et en prévoyant un poids agencé pour abaisser le centre de gravité.
Les oscillations du fléau qui conduisent à l'équilibre de ce dernier peuvent être exécutées autour du point de contact entre la périphérie de la came et du ruban, cette came et ce ruban constituant le point d'appui de sorte que la position d'équilibre peut être rapidement observée.
Comme décrit ci-dessus, le fléau exempt de couteau, qui a été exécuté pour effectuer des essais, n'a présenté aucune usure contrairement à ce qui est observé dans les dispositifs à couteau. De même, on n'a observé aucune variation de la distance entre les points de charge, d'appui et de réaction. De plus, le fléau peut être fabriqué par une opération d'usinage simple comme, par exemple, par tournage ce qui évite de devoir faire appel à un spécialiste. La sensibilité, la durée des oscillations, la stabilité des valeurs mesurées et autres caractéristiques semblables sont excellentes, de sorte que ce fléau se révèle être le plus adéquat pour la fabrication de balances et autres machines à peser.
Les fig. 10 à 15 représentent des constructions pratiques des six formes d'exécution décrites ci-dessus.
La fig. 10 représente la première forme d'exécution appliquée à une balance. Dans cette balance, le fléau est construit de façon que le point de contact entre le cercle de la came 2 et le ruban 5 dont une extrémité est fixée à la came, coïncident avec le centre du fléau 7 en forme de losange. Ce point agit comme point d'appui, l'autre extrémité de la bande d'acier 5 étant fixée à une colonne 14 montée sur la base 11 de la balance. Aux deux extrémités du fléau 7 sont montées respectivement des cames circulaires 1 auxquelles sont fixés des rubans 4 portant les plateaux 12. Une aiguille 13 est fixée au fléau 7 pour indiquer la position de ce dernier.
La fig. 1 1 représente une construction pratique de la seconde forme d'exécution dans laquelle le fléau est gradué. Dans cette application, la came 1 est utilisée aussi bien pour le point de charge que pour le point de support, cette came étant fixée au fléau gradué 7. Le ruban 4, dont une extrémité est fixée à ladite came 1, est agencé pour recevoir la charge depuis en bas, tandis que le ruban 5, dont une extrémité est également fixée à ladite came 1, s'étend vers le haut et est fixé au corps de la balance de façon à pouvoir supporter le fléau 7. La came 3 constituant le point de réaction est fixée à l'extrémité libre du fléau 7 et le ruban, dont une extrémité est fixée à cette came, s'étend vers le bas afin de recevoir le contrepoids.
La fig. 12 représente une application de la troisième forme d'exécution, le fléau gradué étant celui d'une balance telle que celle utilisée dans les chemins de fer. La came circulaire est utilisée à la fois pour le point de charge et le point d'appui du fléau 7 lequel porte le poids coulissant de masse élevée 24 et le poids coulissant de masse plus faible 25.
Cette came est reliée par un ruban 4 au point de réaction d'une came circulaire 3 fixée à un levier 26 disposé au-dessous du fléau 7. Un ruban 5 dont une extrémité est fixée à la came 1 et l'autre à une colonne 22 supporte le fléau gradué 7. Etant donné que ce fléau 7 est capable d'être mis en équilibre à l'aide des deux poids, sans être obligé d'utiliser un contrepoids lorsque la balance travaille à pleine charge, il n'est pas nécessaire de prévoir une came circulaire au point de réaction, de sorte qu'il suffit d'utiliser une seule came circulaire pour les points de charge et d'appui. De plus, il ressort de la fig. 12, que la première forme d'exécution est appliquée au levier 26 mais, dans ce cas, le sens des rubans est inversé.
La fig. 13 représente la quatrième forme d'exécution appliquée à la balance à plateau portatif de la fig. 11. Une came circulaire double 9 est fixée au fléau gradué 7 afin d'en constituer les points de charge et d'appui. Un ruban 4, dont l'une des extrémités est fixée au cercle de petit diamètre, s'étend vers le bas afin de porter la charge constituée par la tige 29, tandis que le ruban 5 relie le grand cercle de cette came double 9 à la partie supérieure d'un tuyau cylindrique, afin de supporter le fléau. Au point de réaction, le fléau 7 porte une came circulaire 3, à laquelle est fixée l'une des extrémités d'un ruban 6, l'autre extrémité étant fixée à un plateau 28 afin de pouvoir établir l'équilibre au moyen d'un poids placé dans ce plateau.
Dans cette application, la distance entre les points de charge et d'appui est égale à la différence entre les rayons des deux cercles de la came 9, la construction de cette balance pouvant être compacte et présentant l'avantage que les poids placés dans le plateau 28 peuvent être légers relativement aux poids utilisés dans la fig. 11.
Dans cette figure, l'indice de référence 25 désigne un poids coulissant.
La fig. 14 illustre une application de la cinquième forme d'exécution. Une came 1 est prévue au centre de gravité, cette came constituant simultanément les points de charge et d'appui. Un ruban, dont l'une des extrémités est fixée à ladite came, s'étend vers le bas pour recevoir la charge, tandis qu'un ruban 5 dont l'une des extrémités est également fixée à la came 1 supporte le fléau 7, l'autre extrémité de ce ruban étant fixée à une colonne 30 de support. Le point de réaction est constitué par une came en forme de segment de cercle qui est ooaxiale avec le centre de la came 1 et qui est reliée par un ruban 6 à un dispositif indicateur à ressort 32 disposé au-dessus du fléau 7. Ce dispositif indicateur 32 joue le même rôle que lorsqu'il est constitué par un dispositif à pendule ou un dispositif flottant.
De plus, une masse d'équilibrage 31 est prévue à l'extrémité opposée du fléau 7 pour faciliter le réglage à zéro .
La fig. 15 représente une application de la sixième forme d'exécution, le fléau étant celui d'une balance à cadran du même type que celle représentée à la fig. 14. Dans cette application, la came double 9 est ménagée à une des extrémités du fléau 7.
Un ruban 4, dont l'une des extrémités est fixée au cercle de plus grand diamètre de la came, est destiné à recevoir la charge, tandis qu'un ruban 5, dont une des extrémités est fixée au cercle de petit diamètre de la came, s'étend vers le haut, son autre extrémité étant fixée à la paroi du châssis 33. Une came 8 en forme de segment de cercle est ménagée au point de réaction du fléau 7, cette came étant coaxiale à la came 9. Un ruban, dont l'une des extrémités est fixée à la came 8, s'étend dans le dispositif à cadran 34 disposé au-dessus du fléau 7 et est relié au mécanisme d'équilibrage.
Dans cette application, la came double qui est analogue à celle représentée à la fig. 13, peut être utilisée pour constituer le point de charge et le point d'appui, ce qui permet de diminuer la force agissant sur la came 8 en choisissant convenablement la différence entre les rayons des deux cercles de la came.
Outre les applications décrites ci-dessus à titre d'exemple, la came circulaire ou en forme de segment de cercle et la came double circulaire pourvues des rubans d'acier peuvent être utilisées dans tous les types de balances utilisant des couteaux et des supports de couteaux.
Scourge of scales
The present invention relates to a balance beam which comprises at least one cam of circular shape or in a segment of a circle and at least one tape, one of the ends of which is fixed to the cam and partially wound around the latter, this tape extending tangentially from the circumferential surface of the cam. Conventional scales use, on the contrary, at the pivoting and reaction load point, knives or pivots as well as supports for the latter.
Knives, brackets and pivots are a common mechanism of different types of scales.
However, they have drawbacks described below. First of all, the manufacture of the knives is very complicated since it requires high precision machining. In addition, the assembly of the flails requires great manual skill. Under these conditions, it is impossible to provide for mass production of conventional scales, which constitutes a major drawback for the manufacture of the various types of scales by limiting their quality and their production cost.
In addition, the point of contact between the edge of the knife and the support thereof must be harder than the other parts. However, the heat treatments intended to obtain the high hardnesses are difficult to carry out and the control of the hardness after these heat treatments is also difficult to carry out due to the shape of the knives and the supports thereof. However, the heat treatment as well as the control of the hardness obtained are essential if we want to be able to guarantee the knife and the support thereof against too rapid wear. The above problems are the most difficult faced by scale manufacturers and repairers.
On the other hand, these balances require periodic checks and repairs due to the wear of the point of contact between the knife and the support thereof, breaks and the like, this requiring official or unofficial periodic calibrations, in order to prevent weighing errors caused by these phenomena.
These scales are also prone to errors during weighing. This is particularly the case with scales with conveyors, hoppers or the like, which are always subjected to shocks or oscillations resulting in imprecision in the measurement. These errors are due to variations in the distance between the load, pivot and reaction points. This variation in the measurement result constitutes a major drawback. In order to avoid this, it has been proposed to sharpen the knife or to provide devices preventing vibrations. But it was impossible to completely eliminate these variations from the measurement result. On the other hand, sharpening the knife too much inevitably caused rapid wear of the latter, so that this solution was not advisable.
These drawbacks are due to the existence of the mechanism consisting of the knife and the support thereof. By providing a flail free from this knife mechanism, however impossible it may seem theoretically, the drawbacks encountered in the manufacture and use of scales can be completely avoided.
The drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Figs. 1 to 6 show embodiments in which a circular cam, a double circular cam or a segment of a circle cam, as well as a steel tape, are used at the load point, at the pivot point and at the point. reaction, instead of knife devices; each of these figures includes an elevational view A and a plan view B.
Figs. 7 to 9 show variants of the embodiments 1 to 6, FIG. 7 representing a Y-shaped beam, FIG. 8 a T-beam and FIG. 9 a plague
L; and
figs. 10 to 15 show different constructions using the principles illustrated in Figs. 1 to 6.
The first embodiment shown in FIG. 1 comprises a straight beam 7 at the load point of which a circular cam 1 is fixed, at the pivot point a circular cam 2 and at the reaction point a circular cam 3. The centers of these circular cams are aligned with the axis passing through the center of gravity XX, so as to ensure the sensitivity and stability of the flail. Steel tapes are attached at one of their ends to cams 1, 2 and 3 by means of screws or the like, these tapes being wound around about a quarter of the circle and extending upward or down. The tape 5 attached to the pivot point extends upward and supports the beam 7. The tape 4 attached to the load point extends downward and is intended to support the load.
The tape 6 attached to the reaction point extends downward and is intended to support the weights of the scale.
This construction is intended for balances or weighing machines using the so-called zero method to balance the beam in a horizontal position by applying a force balancing the weight of the load and eliminating displacement of the beam.
Fig. 2 shows a second embodiment. This can be considered as the embodiment according to FIG. 1, but in which the cams of the fulcrum and the load point, of the same diameter, have come to merge. In other words, the load and pivot points are established on the cam 1. The load tape 4, winding slightly around the cam 1, extends downwards, while the support tape 5 extends upward. The reaction point is formed by another circular cam 3 and a tape 6. This beam can be used in balances using the so-called zero method.
Fig. 3 shows a third embodiment which comprises, like the second embodiment, a cam 1 used both for the load point and for the fulcrum point, as well as load and support bands, but which does not include cam and tape for the reaction point.
The flail is represented in this figure by 7.
This construction is suitable for use in scales where the graduated beam carries a sliding weight to balance the load. This embodiment can also be used for scales working according to the zero method.
Fig. 4 shows a fourth embodiment in which the load and support cams are concentric, the diameter of the latter being greater than the diameter of the load cam. This embodiment is derived from the third by giving the cam concerning the load point and the fulcrum the form of two coaxial circles. It can also be considered to be derived from the second embodiment in which the load point cam and the fulcrum cam have different diameters and have been approached to each other until their centers coincide.
In other words, the line XX passing through the center of gravity carries the cam 9 consisting of the coaxial cams 9 'and 9 ", the tape 4 being fixed by one of its ends to the small diameter circle of the cam 9" to receive the load, while the tape 5 is fixed at one of its ends to the large diameter circle of the cam 9 'to support the beam 7.
At the reaction point of the beam 7 is provided a cam 3 cooperating with a tape 6, the whole in order to constitute the reaction point. This flail can be used in balances working according to the zero method.
The fifth embodiment shown in FIG. 5 comprises a beam 7 provided with a cam 1 constituting the load and support points, the center of this cam being placed on the line XX passing through the center of gravity of the beam 7. The tape 4 intended to support the load and the tape 5 intended to support the flail are fixed on the circle of the cam, at their respective ends, and wound over a certain length of the periphery of the cam, these tapes extending respectively upwards and downwards. At the reaction point, the beam carries a cam 8 in a segment of a circle, the center of which is coaxial with the cam 1. The cam 8 also carries the reaction tape 6.
In this case, the distance between the load and fulcrum points is represented by the diameter of the cam 1, while the distance between the fulcrum and the reaction point is equal to the distance between the circumferential surfaces of cam 1 and segment 8, this distance remaining constant regardless of the inclination of the flail. Thus, this embodiment is not only usable, like that of FIG. 1, in balances using the zero method, but can also be used in balances working by the so-called displacement method, that is to say in balances where the displacement of the beam depends on the load.
Fig. 6 shows a sixth embodiment in which the reaction point is formed as in the embodiment according to FIG. 5, but where the cam 9 consists of two circular coaxial cams 9 'and 9 ". The load is received by a steel strip 4, one end of which is fixed to the small diameter cam 9", while the beam 7 is supported by a steel strip 5, one end of which is fixed to the large diameter cam 9 ', this strip extending upwards.
In this embodiment, the distance between the load point and the fulcrum is formed by the difference between the radii of the cam 9 'and of the cam 9 ", while the distance between the load point and the reaction point is equal to the distance between the circumferential surfaces of the cam 9 'and of the cam 8, so that these distances are always kept constant whatever the inclination of the beam. It follows that this shape of execution can be used in balances using the displacement method and in balances using the zero method.
In the embodiments described above, a beam was used consisting essentially of a rod of simple shape; however, it is obvious that the plague can take other forms. Different forms of flails which can be used are shown in fig. 7 to 9. FIG. 7 shows a Y-shaped beam, FIG. 8 a T-shaped beam and FIG. 9 an L-shaped flail. In the embodiments shown in FIGS. 1 to 6, a circular or circular segment cam, as well as the corresponding tape, can be provided on each side of the flail.
As described with reference to Figs. 1 to 6, the load, support and reaction points are formed by a circular cam or in a segment of a circle or a double circular cam and by a steel strip, one end of which is fixed to the cam and which is wound slightly around the cam to then leave it tangentially.
This point of tangency corresponds to the point of contact between the knife and the support of the knife of conventional devices. Thus, when the load is applied to the flail and it tilts, the distances between the points of application of the forces vary in the case of conventional flails due to the width of the edge of the knife which cannot be completely eliminated. in known machining processes. When this variation is included in determined tolerances, these are allowed and within these tolerances the knife can be considered as punctual.
However, in the beam according to the invention, the load, support and reaction points are formed by the points of contact between the circular outer periphery of the cams and their steel strip, so that the distance between these points remains constant and the friction forces are lower.
In addition, when the beam is used in different types of scales, the desired sensitivity can be achieved by using a tape of sufficient thickness to allow the tape to be wound around the circle under the effect of load, this with the required sensitivity. Thus, the sensitivity can be obtained theoretically from the relation between the required load sensitivity, the diameter of the cam carrying a tangent strip and the thickness of the strip, when the material constituting the strip is suitably chosen. In addition, the balancing operation is facilitated by positioning the center of the circular cam above the line passing through the center of gravity of the beam and by providing a weight arranged to lower the center of gravity.
The oscillations of the flail which lead to the balance of the latter can be performed around the point of contact between the periphery of the cam and the strip, this cam and this strip constituting the fulcrum so that the position of equilibrium can be quickly observed.
As described above, the knife-free flail, which was run for testing, showed no wear contrary to what is seen in knife devices. Likewise, no variation in the distance between the load, support and reaction points was observed. In addition, the flail can be manufactured by a simple machining operation such as, for example, by turning, which avoids having to call in a specialist. The sensitivity, the duration of the oscillations, the stability of the measured values and the like are excellent, so this flail turns out to be the most suitable for the manufacture of balances and other weighing machines.
Figs. 10 to 15 show practical constructions of the six embodiments described above.
Fig. 10 represents the first embodiment applied to a balance. In this scale, the beam is constructed so that the point of contact between the circle of the cam 2 and the strip 5, one end of which is attached to the cam, coincides with the center of the diamond-shaped beam 7. This point acts as a fulcrum, the other end of the steel strip 5 being fixed to a column 14 mounted on the base 11 of the balance. At the two ends of the beam 7 are respectively mounted circular cams 1 to which are attached ribbons 4 carrying the plates 12. A needle 13 is fixed to the beam 7 to indicate the position of the latter.
Fig. 1 1 shows a practical construction of the second embodiment in which the beam is graduated. In this application, the cam 1 is used both for the load point and for the support point, this cam being fixed to the graduated beam 7. The tape 4, one end of which is fixed to said cam 1, is arranged to receive load from below, while the strip 5, one end of which is also fixed to said cam 1, extends upwards and is fixed to the body of the balance so as to be able to support the beam 7. The cam 3 constituting the reaction point is fixed to the free end of the beam 7 and the tape, one end of which is fixed to this cam, extends downwards in order to receive the counterweight.
Fig. 12 shows an application of the third embodiment, the graduated beam being that of a scale such as that used in railways. The circular cam is used for both the load point and the fulcrum of the beam 7 which carries the high mass sliding weight 24 and the lower mass sliding weight 25.
This cam is connected by a tape 4 to the reaction point of a circular cam 3 fixed to a lever 26 disposed below the beam 7. A tape 5, one end of which is fixed to the cam 1 and the other to a column 22 supports the graduated flail 7. Since this flail 7 is able to be balanced using the two weights, without having to use a counterweight when the scale is working at full load, it is not It is necessary to provide a circular cam at the reaction point, so that it is sufficient to use a single circular cam for the load and support points. In addition, it emerges from FIG. 12, that the first embodiment is applied to the lever 26 but, in this case, the direction of the ribbons is reversed.
Fig. 13 shows the fourth embodiment applied to the portable weighing scale of FIG. 11. A double circular cam 9 is fixed to the graduated beam 7 in order to constitute the points of load and support. A ribbon 4, one of the ends of which is fixed to the circle of small diameter, extends downwards in order to carry the load constituted by the rod 29, while the ribbon 5 connects the large circle of this double cam 9 to the upper part of a cylindrical pipe, in order to support the flail. At the reaction point, the beam 7 carries a circular cam 3, to which is fixed one end of a tape 6, the other end being fixed to a plate 28 in order to be able to establish equilibrium by means of a weight placed in this tray.
In this application, the distance between the load and support points is equal to the difference between the radii of the two circles of the cam 9, the construction of this balance being able to be compact and having the advantage that the weights placed in the tray 28 can be light relative to the weights used in fig. 11.
In this figure, the reference index 25 denotes a sliding weight.
Fig. 14 illustrates an application of the fifth embodiment. A cam 1 is provided at the center of gravity, this cam simultaneously constituting the load and support points. A tape, one end of which is attached to said cam, extends downward to receive the load, while a tape 5, one end of which is also attached to the cam 1, supports the beam 7, the other end of this tape being fixed to a support column 30. The reaction point is constituted by a cam in the form of a segment of a circle which is ooaxial with the center of the cam 1 and which is connected by a ribbon 6 to a spring indicating device 32 arranged above the beam 7. This device indicator 32 plays the same role as when it is constituted by a pendulum device or a floating device.
In addition, a balancing mass 31 is provided at the opposite end of the beam 7 to facilitate zero adjustment.
Fig. 15 shows an application of the sixth embodiment, the beam being that of a dial scale of the same type as that shown in FIG. 14. In this application, the double cam 9 is provided at one end of the beam 7.
A ribbon 4, one of the ends of which is fixed to the circle of larger diameter of the cam, is intended to receive the load, while a ribbon 5, one of the ends of which is fixed to the circle of small diameter of the cam , extends upwards, its other end being fixed to the wall of the frame 33. A cam 8 in the form of a segment of a circle is provided at the reaction point of the beam 7, this cam being coaxial with the cam 9. A ribbon , one of the ends of which is fixed to the cam 8, extends into the dial device 34 arranged above the beam 7 and is connected to the balancing mechanism.
In this application, the double cam which is similar to that shown in FIG. 13, can be used to constitute the load point and the fulcrum, which makes it possible to reduce the force acting on the cam 8 by suitably choosing the difference between the radii of the two circles of the cam.
In addition to the applications described above by way of example, the circular or segment-shaped cam and double circular cam with steel ribbons can be used in all types of scales using knives and holders. knives.