Brevet FR2122386A1 — publié le 19720901

,« «««„ 2122386 71 29934 L'invention concerne un instrument pour la détermination de poids, comportant un ressort comme organe de mesure. Le "but de l'invention est de fournir un instrument de mesure de cette catégorie, permettant de lire directement sur sa 5 graduation les teneurs pondérales de substances données qui sont contenues, en proportions relatives connues, dans des quantités quelconques de produits. Cette mesure présente une importance particulière pour la détermination de la teneur absolue en hydrates de carbone, albumine, graisse ou calories d'une quantité dé-10 finie d'un produit alimentaire. Avec un tel instrument de mesure, il n'est donc plus nécessaire d'effectuer une conversion des proportions relatives en teneurs absolues compte-tenu du poids effectif. Il est bien évident qu'une balance usuelle ne peut pas remplir ce rôle. 15 Selon l'invention, 1'instrument de mesure servant à la détermination de poids, comportant un ressort comme organe de mesure, est caractérisé par un mécanisme de pesée susceptible, lorsqu'il est chargé, de dévier contre la force du ressort servant d'organe de mesure, par un mécanisme indiquant une fraction 20 de la déviation du mécanisme de pesée, et par un dispositif d'accouplement, qui peut être ajusté pour la détermination de la fraction considérée et accouple dans leur mouvement le mécanisme de pesée au mécanisme indicateur. La déviation du mécanisme de pesée dépend de la charge 25 suivant une fonction déterminée - variant selon la construction du mécanisme de pesée - qui est, dans le cas le plus simple, directement proportionnelle à la charge. La valeur de mesure réellement indiquée ne dépend pas toutefois seulement de la charge elle-même, mais aussi du réglage momentané du dispositif d'accou-30 plement. S'il s'agit, par exemple, de déterminer la quantité absolue d'hydrates de carbone contenue dans un poids quelconque de pommes de terre, le dispositif d'accouplement est réglé sur la valeur "20 correspondant au pourcentage connu d'hydrates de carbone présents dans des pommes de terre. L'ensemble est alors 35 disposé de manière telle que le mécanisme indicateur indique une valeur correspondant à un cinquième de la déviation totale du mécanisme de pesée. Pour les sucres, le dispositif d'accouplement est par contre mis en position sur "100 %" et la déviation du mécanisme de pesée est transmise entièrement au mécanisme indica-40 teur. Un même poids de pommes de terre et de sucre donne donc des 71 29934 2- 2122386 valeurs indiquées différentes, savoir en fonction de la teneur en hydrates de carbone dans l'exemple choisi. Le dispositif d'accouplement fait par conséquent varier la plage de mesure. Au dispositif d'accouplement est associée avantageuse-5 ment une graduation, sur laquelle peut être lue sa position choisie dans chaque cas. Aux diverses valeurs de graduation sont conjuguées alors, soit des indications en pourcentage, soit directement les désignations des produits alimentaires considérés pour le cas d'une détermination de la quantité d'hydrates de carbone 10 ou de calories dans ces produits. On conçoit que, pour des hydrates de carbone, il faut choisir une graduation autre que pour l'albumine ou la graisse, par exemple. Si l'instrument de mesure selon l'invention est destiné à la détermination des teneurs en constituants de produits alimentaires, on doit donc associer à 15 l'organe de réglage des graduations différentes. Une forme préférée de réalisation de l'instrument selon l'invention est caractérisée en ce que le mécanisme de pesée comprend un levier de pesée avec un bras vertical à l'état non chargé, mais pivotable sous l'action de la charge, en ce que le méca-20 nisme indicateur contient un bras de levier de transmission vertical chargé par un ressort, et en ce que le dispositif d'accouplement comprend un doigt palpeur mobile guidé horizontalement, qui s'applique sur le bras du levier de pesée et le bras du levier de transmission et peut, par déplacement vertical au moyen 25 d'un organe de réglage, être amené en des positions de réglage choisies. La déviation du mécanisme de pesée est ici donnée par l'angle de pivotement du bras de levier de pesée, tandis qu'un mouvement proportionnel à l'arc de cet angle (entre des limites d'erreur acceptables) est transmis au mécanisme indicateur. A 30 charge égale, la valeur de mesure indiquée est plus ou moins grande selon la distance séparant le doigt palpeur du point de rotation du levier. Du fait que le bras du levier de pesée et le bras du levier de transmission sont exactement parallèles - savoir tous deux verticaux - à l'état non chargé de l'instrument, le zéro du 35 mécanisme indicateur reste conservé lors du déplacement de l'organe de réglage, de manière telle qu'aucune correction n'est nécessaire lorsque le dispositif d'accouplement est déplacé. Le ressort constituant l'organe de mesure est, de préférence, un ressort hélicoïdal, car celui-ci peut être très bien 4-0 reproduit et facilement ajusté. Des ressorts d'autres types peu 71 29934 3' 2122386 vent toutefois être envisagés également, par exemple un ressort à lame qui offre sur le ressort hélicoïdal l'avantage d'être meilleur marché et plus simple à régler. Quant à sa construction, l'instrument de mesure selon l'invention peut être de formes très 5 variées. Une réalisation particulièrement simple, sûre et d'un prix de revient avantageux, est caractérisée par le fait que, dans l'intervalle entre deux plaques d'appui verticales et parallèles, on monte pivotable autour d'un axe horizontal, le levier de pesée en forme d'une bande de tôle sur champ repliée à angle 10 droit, dont une branche servant de bras de levier est perpendiculaire aux plaques d'appui et dont l'autre branche leur est parallèle, cependant que le ressort hélicoïdal est attaché à l'extrémité supérieure du bras de levier vertical et que l'extrémité libre de la branche parallèle sert de support à la coupelle ou au 15 couteau d'appui d'une colonne recevant la charge et que, dans la plaque d'appui voisine, l'organe de réglage, conjugué au bras de levier vertical, est déplaçable dans une fente verticale avec le doigt palpeur qui coulisse horizontalement dans une éclisse en U et sur lequel le bras de levier de transmission double agit par 20 force élastique au moyen d'une nervure de butée s'étendant verticalement sur toute la longueur du déplacement, de telle manière que le doigt suit toutes les variations, imposées par le poids, de l'inclinaison du bras de levier de pesée vertical, l'étendue instantanée du trajet de coulissement du doigt et par suite, de 25 la déviation de l'aiguille indicatrice, dépendant de la position donnée à l'organe de réglage. Il est avantageux de prévoir un dispositif d'étalonnage avec iin poids normalisé, par exemple de 100 g. Il en est ainsi, en particulier lorsque l'instrument de mesure est destiné à la 30 détermination, dans des produits alimentaires, de la teneur absolue en substances données car la teneur relative est en général rapportée à 100 g du produit alimentaire. Four cette raison et selon une autre caractéristique de l'invention, l'instrument de mesure est de préférence tel que sur l'une des plaques d'appui 35 est disposé un poids d'étalonnage relevable et abaissable au moyen d'un excentrique, par exemple un poids correspondant à la charge de 100 g qui, à l'état abaissé, repose sur un appendice se trouvant à l'extrémité libre de la branche parallèle aux plaques d'appui. De cette manière, le mécanisme indicateur peut être éta-40 lonné. 71 29934 2122386 Afin que le doigt palpeur s'applique en permanence tant sur le bras du levier de transmission que sur le bras du levier de pesée, le bras du levier de transmission est soumis à une précontrainte élastique, qui est toutefois naturellement négligeable 5 par rapport à la force de rappel du ressort servant d'organe de mesure. Il faut en outre tenir compte de cette précontrainte élastique lors de l'étalonnage. Pour qu'une correction du zéro du mécanisme indicateur n'exerce aucune réaction sur le levier de pesée, il est prévu, selon une autre caractéristique de l'invention, 10 que le mécanisme indicateur comprend une aiguille mobile devant une graduation et accouplée au bras du levier de transmission au moyen d'une articulation avec un segment denté en prise avec un pignon calé sur l'arbre de l'aiguille, et que la charge élastique est fournie par un ressort spiral prenant appui sur l'arbre de 15 l'aiguille. L'articulation peut ici être conformée de manière telle qu'aucune force, ou que seule une force réduite, agisse sur le bras du levier de transmission lors des déplacements de l'aiguille . L'invention est décrite ci-après en référence aux des-20 sins annexés, donnés à titre d'exemples et dans lesquels : Fig. 1 représente une vue en perspective de l'instrument selon l'invention. Fig. 2 représente d'une manière mi-schématique le mécanisme de mesure de l'instrument de figure 1. 25 Fig. 3 est une vue en perspective d'une variante. Fig. 4 reproduit d'une manière mi-schématique le mécanisme de mesure de figure 3° Dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, l'instrument comporte un carter 10, dans lequel est logé le mécanisme 30 de mesure (fig. 2); la substance à mesurer est contenue dans une coupelle 12. La charge de la coupelle 12 est transmise à une colonne de charge 14, qui apparaît plus clairement en figure 2. Gomme dans de nombreux instruments de ce genre, le mé-35 canisme de mesure est monté entre deux plaques d'appui, dont la plaque 16 est seule visible en figure 2, tandis que l'autre plaque a été enlevée pour plus de clarté. Entre les plaques d'appui sont pivotés un bras de guidage 18 et le levier de pesée proprement dit 20; dans l'exemple représenté, le bras de guidage 18 est 40 pivoté en 22 et 24 dans des paliers à pointe, tandis que le le 71 2993k 5- 2122386 vier de pesée 20 est pivoté, également dans des paliers à pointe 26, 28, au voisinage des bords inférieurs des plaques d'appui. La colonne de charge 14 est articulée en 32 sur le bras de guidage, tandis que le bras horizontal 42 du levier de pesée 5 20 est muni à son extrémité libre d'une cuvette ou d'un couteau 30, sur lequel repose la colonne 14. Au voisinage de l'extrémité supérieure du bras vertical 40 du levier de pesée est attaché un ressort hélicoïdal 34, fournissant la force de rappel pour le levier de pesée 20. Il est clair que le ressort hélicoïdal peut ê-10 tre remplacé par line lame de ressort, ou un ressort de torsion. Pour régler la tension initiale du ressort, il est prévu un dispositif de réglage 36, accessible à travers aine ouverture 38 du carter 10. Il est aisé de se rendre compte que la déviation angu-15 laire du levier de pesée sera proportionnelle avec une précision suffisante, à la charge de la coupelle 12. Le levier de pesée est raidi au moyen d'une plaquette 43, formant un angle droit à la fois avec le bras de levier vertical 40 et avec le bras de levier 42 sensiblement horizontal. La 20 plaquette 43 est orientée parallèlement à la plaque d'appui 16 et, comme on le voit à la figure 2, le levier de pesée 20 constitue dans son ensemble une équerre en tôle, comprenant les éléments 40, 42, 43 et repliée à la forme du levier de pesée. Pour l'indication de la déviation du levier de pesée 25 20, il est prévu une aiguille 44 coopérant avec une graduation 46. La transmission entre le levier de pesée 20 et l'aiguille 44 est assurée par un doigt palpeur 48, susceptible de coulisser dans un organe de réglage en forme de curseur 50, de telle manière qu'en première approximation, le déplacement du doigt palpeur 30 48 est égal à l'arc du mouvement de pivotement du levier de pesée 20. Le curseur 50 comprend une éclisse de forme générale en U, dans les branches de laquelle sont pratiqués des perçages pour le logement du doigt palpeur 48, ainsi que des rainures servant au guidage du curseur 50 dans une fente ménagée dans la plaque d'ap-35 pui antérieure non représentée, qui forme avec la plaque d'appui 16 le châssis du mécanisme de mesure. Sur un téton 52 du curseur 50 est fixé un bouton d'actionnement 54, au moyen duquel le curseur 50 peut être déplacé verticalement vers le haut et vers le bas parallèlement au bras vertical 40 du levier de pesée. Le bou-40 ton d'actionnement 54 porte un ou plusieurs indicateurs auxquels 71 29934 6* 2122386 correspond une graduation 76 (fig. 1) portée par le carter 10. Le doigt palpeur 48 s'applique en permanence avec une faible précontrainte, sur le bras vertical 40 du levier de pesée 20. Cette application est assurée par un bras de levier de trans-5 mission, qui repose sur l'extrémité du doigt palpeur 48 opposée au levier de pesée et qui est pivoté sur un axe vertical au moyen de paliers à pointe, dont on ne voit au dessin que le palier supérieur 56. Le bras de levier de transmission 54 est muni d'une nervure de butée 58, qui s'étend exactement parallèlement au bras 10 vertical 40 du levier de pesée lorsque la coupelle 12 n'est pas chargée. Le levier de transmission 54 est à deux bras. A son extrémité libre 60 est articulée une biellette 62 transmettant le mouvement de pivotement à un segment denté 64, qui engrène avec 15 un pignon 66 claveté sur l'arbre 45 de l'aiguille, ou index, 44. Sur l'arbre d'aiguille 45 agit en outre un ressort spiral 68, doit la tension initiale est transmise par l'articulation décrite ci-dessus au levier 54 et qui maintient le doigt palpeur 48 en application sur le levier de pesée. La tension initiale du ressort 68 20 entre en ligne de compte pour le réglage du ressort 34. L'arbre d'aiguille 45 portant le pignon 66 est tourillonné dans un cadre de réglage, dans lequel tourne également l'arbre 72 du segment denté 64 et qui constitue un ensemble fixé sur un bouton moleté 74. Ce dernier peut tourner autour d'un axe se trouvant dans l'a-25 lignement de l'arbre d'aiguille 45, et, à cet effet, est accessible à partir de la face postérieure du carter 10. De cette manière, le zéro de l'aiguille 44 peut être corrigé sans changement sensible des forces s'exerçant sur le doigt palpeur 48. Le cas é-chéant, le bouton moleté 74 peut être remplacé par une roue héli-30 coïdale engrenant avec une vis sans fin de réglage, qui assure un auto-blocage. Il ressort de ce qui précède que la déviation de l'aiguille 44 est approximativement proportionnelle à la charge de la coupelle 12, mais que le facteur de proportionnalité dépend de la 35 position du curseur 50, c'est-à-dire que la plage de mesure peut être modifiée par un déplacement du curseur 50 au moyen du bouton 54. La graduation 76 peut ainsi être subdivisée en plages de mesure, comme on l'a vu plus haut. Pour l'étalonnage de l'instrument, on prévoit un poids 40 de calibrage 78, pouvant être abaissé sur une patte 80 du levier 71 29934 7. 2122386 de pesée 20. Dans la plaque d'appui non représentée du carter est disposé dans ce but un mécanisme de levage mobile verticalement, qui est constitué par une équerre en tôle 82, percée d'une boutonnière de guidage 81 et munie d'une découpe 84, dans laquelle 5 se trouve un excentrique 86. Sur l'arbre de l'excentrique est calé un bouton de manoeuvre 88, permettant de soulever et d'abaisser 1'équerre en tôle 82. Une fente de celle-ci enserre la gorge du poids 78, qui est centré par des moyens non représentés au cours de son abaissement sur la patte 80. 10 La variante des figures 3 et 4 est identique dans ses grandes lignes à celle des figures 1 et 2; pour les éléments qui se correspondent, on a adopté les mêmes chiffres de référence et l'on n'a décrit que les différences entre les deux exemples. Pour le réglage reproductible du curseur 50, on a prévu 15 un mécanisme autre que la graduation 76. Le curseur 50 porte une languette de serrage 92, dans laquelle est bloquée et maintenue une boucle de câble sans fin 94. Cette boucle 94 passe sur des poulies de renvoi 98, 100 et s'enroule à friction sur la gorge 102 d'un tambour à bande 104, qui est ainsi entraîné en rotation 20 par frottement dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse, lors du mouvement vers le haut et vers le' bas du curseur 50. Sur le tambour 104 est posée une bande graduée 105, qui est également sans fin et dont les divisions - visibles à travers une loupe 106 (fig. 3) grossissant les repères tracés sur la bande -25 indiquent d'une manière reproductible la position instantanée du curseur 50. Le rapport entre les diamètres de la gorge 102 et du tambour à bande 104 permet d'écarter les divisions de la graduation, de telle manière que le réglage du curseur 50 peut être effectué avec une plus grande précision. La bande graduée est ren-30 voyée par un deuxième tambour 108 tournant à vide. Le dispositif d'étalonnage avec le poids 78, est remplacé par une tringle 109, assujettie à 1'équerre en tôle 82, dirigée vers le bas sur le levier de pesée 20 et portant à son extrémité libre un ressort hélicoïdal conique 110 qui, en position 35 entièrement abaissée de la tringle 109, exerce une force prédéterminée sur le levier de pesée 20, analogue à la force exercée par le poids dans l'exemple des figures 1 et 2. Dans cette position, le dispositif assure en même temps le blocage amorti élas-tiquement du levier de pesée 20 pendant le transport de l'instru-40 ment de mesure. 71 29934 2122386 REVENDICATIONS. 1. Instrument de mesure pour la détermination de poids, comportant un ressort comme organe de mesure et caractérisé par un mécanisme de pesée (14, 18, 20, 34) susceptible de dévier contre 5 la force du ressort (34) servant d'organe de mesure, par un mécanisme (44, 62, 64, 66) indiquant une fraction de la déviation du mécanisme de pesée, et par un dispositif d'accouplement (40, 48, 58), qui est réglable en vue de la détermination de la fraction considérée et qui accouple dans leur mouvement le mécanisme de 10 pesée au mécanisme indicateur. 2. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de pesée comprend un levier de pesée (20) avec un bras vertical à l'état non chargé et pouvant pivoter sous l'action de la charge, en ce que le mécanisme indi- 15 cateur contient un bras de levier de transmission vertical (54) chargé par un ressort, et en ce que le dispositif d'accouplement comprend un doigt palpeur mobile (48) guidé horizontalement, qui s'applique sur le bras du levier de pesée et le bras du levier de transmission et peut être déplacé en direction verticale au moyen 20 d'un organe de réglage (50) en vue d'occuper des positions de réglage choisies. 3. Instrument de mesure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort servant d'organe de mesure est -un ressort hélicoïdal (34). 25 4. Instrument de mesure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort constituant l'organe de mesure est un ressort à lame. 5. Instrument de mesure selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans l'intervalle entre deux plaques 30 d'appui (16) verticales et parallèles, est pivoté autour d'un axe horizontal (26, 28) le levier de pesée (20) en forme d'une bande de tôle sur champ repliée à angle droit, dont une branche (40) • servant de bras de levier est perpendiculaire aux plaques d'appui et l'autre branche (43) parallèle à celles-ci, cependant que le 35 ressort hélicoïdal (34) est attaché à l'extrémité supérieure du bras de levier vertical (40) et que l'extrémité libre de la branche parallèle (43) sert de support au moyen d'appui (30) d'une colonne (14) recevant la charge, et en ce qu'au bras de levier vertical (40) est conjugué, dans la plaque d'appui voisine, l'or-40 gane de réglage (50) déplaçable dans une fente verticale avec le 71 2993k ?* 2122386 doigt palpeur (48) qui coulisse horizontalement dans une éclisse en TJ, et sur lequel le "bras de levier de transmission double (54) agit par force élastique au moyen d'une nervure de butée (58) s'~ étendant verticalement sur toute la longueur du déplacement, de 5 telle manière que le doigt (48) suit toutes les variations, en fonction du poids, de l'inclinaison du bras de levier de pesée vertical (40), l'étendue instantanée du trajet de coulissement du doigt (48) et, par suite, de la déviation de l'aiguille indicatrice, dépendant de la position donnée à l'organe de réglage (50). 10 6. Instrument de mesure selon la revendication 5, ca ractérisé en ce que, sur l'une des plaques d'appui, est disposé un poids de calibrage (78) relevable et abaissable au moyen d'un excentrique (81 à 86), ce poids reposant, à l'état abaissé, sur un appendice (80) qui est prévu à l'extrémité libre de la branche 15 (4-3) parallèle aux plaques d'appui. 7. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme indicateur comprend une aiguille (44) mobile au-dessus d'une graduation (46) et accouplée au bras du levier de transmission (54) au moyen d'une articulation (60, 20 62, 64) avec un segment denté en prise avec un pignon (66) calé sur l'arbre (45) de l'aiguille, et en ce que la charge élastique est fournie par un ressort spiral (68) prenant appui sur l'arbre (45) de l'aiguille. 8. Instrument de mesure selon la revendication 5, ca-25 ractérisé en ce qu'il est prévu, sur l'une des plaques d'appui, un ressort d'étalonnage (110), qui peut être appliqué et dégagé au moyen d'un excentrique (81 à 86) et exerce une force prédéterminée sur le levier de pesée à l'état appliqué. 9. Instrument de mesure selon la revendication 2, ca-30 ractérisé en ce que l'organe de réglage (50) est accouplé par un câble de traction à une bande graduée tournante (105), dont les divisions correspondant à la position réglée du doigt palpeur (48) peuvent être lues à travers une lentille grossissante (106)„