Brevet FR2143515A1 — publié le 19730209

La présente invention concerne une bascule de pesage comportant un tablier qui ne peut pas être suspendu, mais qui doit être porté par dessous. Ce problème se pose principalement dans les ponts bascule s. Pour obtenir une mesure exacte, il faut ou bien effectuer électriquement la sommation des charges appliquées au tablier, c'est-à-dire calculer électriquement l'intégrale des charges élémentaires sur la surface du tablier et la transmettre à un affichage électrique extérieur, ou bien mesurer au moyen d'une timonerie mécanique la charge totale reposant sur le tablier. Telles qu'on les pratiquait jusqu'ici, ces deux méthodes présentent des inconvénients. L'intégration électrique des charges nécessite de nombreux transducteurs de charge comportant des circuits électroniques très complexes et dont le prix est élevé en conséquence, tandis que les tringleries mécaniques comportaient antérieurement des pivots à couteau ou autres agencements sujets à usure qui entraSnaient des inexactitudes et/ou présentaient l'inconvénient de nécessiter un entretien fréquent. La bascule de pesage selon l'invention, comportant une structure porte-charge et une cellule piézoélectrique pour détecter l'affaissement moyen de points espacés de cette struc turne, est caractérisée en ce que cette structure comprend au moins une paire de pièces de membrure rigides au cisaillement, à la flexion et à la torsion, s'étendant parallèlement le long des c8tés opposés de la bascule et dont chacune est reliée à des supports de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe qui lui est parallèle par flexion élastique desdits supports, de ladite pièce ou de la liaison entre eux, et un dispositif de sommation reliant lesdites pièces de membrure à la cellule piézoélectrique, la sommation étant réalisée par flexion d'un ou plusieurs éléments de ce dispositif. De préférence, il est prévu quatre pièces de membrure (une à chaque coin d'une fosse de pont bascule) et le dispositif de sommation comprend deux poutrelles reliées chacune à deux de ces pièces par des consoles. Ces consoles sont de préférence fixées aux poutrelles à une hauteur égale à la hauteur à laquelle les pièces de membrure sont fixées aux supports, autrement dit toutes les fixations sont situées dans un même plan. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue de plan d'un pont bascule dont le tablier est supposé enlevé la figure 2 est une vue latérale du pont bascule et de son tablier, dans le sens de la flèche A de la figure 1 la figure 7 montre le pont bascule et son tablier vus en bout avec coupe partielle selon la ligne B-B de la figure 1. La fosse du pont bascule contient huit paires 11 de montants 12 dont chacun constitue un support en U, le sommet ouvert de 1'U de chaque support étant tourné à l'opposé du sommet ouvert de l'U,/l'autre support de la paire et étant dirigé transversalement à la fosse. Ces paires 11 sont espacées le long des deux grands côtés de la fosse et leurs extrémités inférieures sont encastrées fermement dans le fond de celleci. Dans chaque angle de la fosse, une pièce de membrure rigide formant une poutre en caisson 14 s'étend longitudinalement à la fosse. Comme on peut le voir sur la figure 3, chaque pièce 14 comprend un auget 15 divisé par une plaque longitudinale 16 et est encore raidie par des cloisons transver sales 18 (figures 1 et 2) et des plaques de recouvrement 19. La paroi longitudinale 20 de chaque pièce 14 formant sa face extérieure (du c8té de la fosse) est serrée, près de chaque extrémité de cette pièce, entre des cales 21 prévues sur les faces en regard des montants 12, au moyen de boulons 22 qui sont tous situés dans un même plan horizontal. Bien entendu; il est nécessaire de prévoir une découpure 23 dans les plaques de recouvrement et de fond de la pièce pour permettre le passage du montant intérieur 12 de chaque paire 11. D'autres découpures peuvent wetre prévues pour faciliter les opérations de soudage ou autres opérations d'assemblage. Les plaques longitudinales 16 dépassent au-dessus du reste des pièces 14 et supportent des poutrelles en U 25 celles-ci sont placées à cheval sur les plaques 16 transversalement à la fosse. Ces poutrelles supportent à leur tour des traverses ao à section en I, qui reposent à l'intérieur des poutrelles en U sur des tampons de fibres 27 absorbant les chocs, disposés au-dessus des plaques 1G. Les poutrelles 25 se terminent au droit des plaques 16, mais les traverses 26 s'étendent à travers la fosse et supportent un tablier de charge 29, par exemple en t81e striée ou une dalle en béton. ires traverses 26, les poutrelles 25 et les plaques 16 sont de préférence maintenues ensemble par des boulons qui peuvent passer à travers des consoles appropriées 28. La disposition ae poutrelles,de traverses et de tampons assure la transmission de la charge aux pièces de membrure 14 sous la forme d'une poussée verticale sur les plaques 16. Ainsi, les pièces de membrure 14 se déforment dans une mesure reproductible quelle que soit la position transversale de la charge sur la plateforme. I1 se produit peu de déformation des pièces de membrure car chacune d'elles est rigide à la torsion, à la flexion et au cisaillement. La seule façon pour une de ces pièces de se déformer est une déformation localisée de sa face 20 qui permet à la pièce de pivoter autour d'un axe Z dirigé longitudinalement à cette face, mais ne permet guère d'autre liberté. Donc, les pièces 14 fléchissent également dans une mesure reproductible quelle que soit la position longitudinale de la charge sur le tablier. I1 faut faire la somme ou la moyenne des flexions de membrure des diverses pièces/. Cela est effectué par un dispositif mé- canique de sommation 30 fixé aux pièces de membrure 14 et pous sant sur une cellule 30 piézoélectrique rigide 31 (telle qu'une jauge sur de contrainte) qui a une déformation inférieure à 0,13 mm. Ce dispositif de sommation comprend deux poutrelles 32 légèrement espacées l'une de l'autre le long de la ligne médiane de la fosse. Chaque poutrelle est fixée aux deux pièces de membrure 14 voisines, à l'une par deux consoles 33 et à 1 t autre par une seule console allongée 34. L'une des consoles 34 est disposée entre deux consoles 33 dans la direction longitudinale de la fosse, entre les deux pièces de membrure 14 situées à cette extrémité. Il est préférable que les consoles soient rigides et soient fixées rigidement aux pièces de membrure 14 vers le bas de celles-ci, et aux poutrelles 32 aussi près que possible de l'axe longitudinal du pont bascule. Les consoles doivent être fixées aux poutrelles par des boulons, des soudures ou analogues, situés dans le même plan horizontal que les boulons 22. Les poutrelles sont rétrécies à leur centre (au-dessus de la cellule piézoelectrique) de sorte qu'elles peuvent fléchir. I1 peut être judicieux de les assembler à leur centre.En variante, les consoles pourraient être flexibles et les poutrelles rigides, à condition que l'on prenne soin d'équilibrer les effets des éléments ; ici encore, il serait préférable que les liaisons entre les consoles d'une part, les poutrelles et les pièces de membrure d'autre part, soient situées dans le même plan horizontal que les boulons 22. Au lieu d'utiliser quatre pièces de membrure, il est possible de n'en utiliser que deux, une à chacun des cités opposés de la fosse. La structure des pièces de membrure 14 est telle qu'elle présentent une très grande rigidité à la torsion de façon qu'en aucun point il n'y ait une flexion supérieure à 2,54 mm, on peut donc se passer des pivots à couteau de la technique antérieure, puisqu'il se produit une flexion suffisante pour assurer le mouvement voulu. I1 est nécessaire de faire en sorte que tous les points d'appui des poutrelles 26 aient une position précise relativement au support pour assurer un bras de levier correct ; à cet effet, on peut régler, pendant l'installation, des tiges d'ajustement prévues dans le An des surfaces supérieures des pièces de membrure 14 pour assurer qu'un poids placé en n'importe quel point du tablier cause la m8me déformation de la cellule piézoélectrique. I1 convient de remarquer que dans la réalisation de ces réglages tous les effets de "déplacement du zéro" appliqués au système par torsion de l'une des pièces de membrure 14 autour de son axe longitudinal sont automatiquement annulés par de petites corrections appliquées aux points d'appui. Ce pont ressemble donc aux ponts bascules électriques fabriqués antérieurement, en ce sens qu'il ne nécessite pas d'entretien puisqu'il ne se produit aucune détérioration de pivots avec le temps, tandis que l'utilisation d'une seule cellule piézoélectrique simplifie la compensation électrique qui est nécessaire pour tenir compte des défauts de linéarité de la cellule piézoélectrique. REVENDI CAT IOBS 1. Pont bascule pour montage affleuré, comportant une seule cellule piézoélectrique située de préférence en position centrale, dans lequel une structure porte-charge est supportée par des éléments établissant des articulations et s'étendant le long de cotés opposés d'une fosse de pesage, et comprend des moyens par lesquels la force appliquée à chacun desdits éléments est appliquée à une distance constante de lar- ticulation établie par cet élément (c'est-à-dire avec une longueur de bras de levier constante), un dispositif mécanique de sommation procédant par flexion étant prévu pour transmettre à la cellule piézoélectrique la déviation moyenne de chacun desdits éléments, caractérisé en ce qu'il est prévu, de chaque côté, deux au moins desdits éléments ayant chacun, de préférence, la forme d'une poutre en caisson comportant des cloisons transversales, et que la structure porte-charge comprend des poutrelles transversales reliant deux à deux les éléments qui sont placés cte à côte sur les cotés opposés de la fosse et s'appuyant à chacun de ces éléments par l'intermédiaire d'organes définissant une longueur de bras de levier constante. 2. Pont bascule selon la revendication 1, dans lequel les éléments sont creux et sont supportés chacun par des supports attachés à une de ses faces, de sorte que la déviation dudit élément est assurée par flexion élastique de ladite face0 3. Pont bascule selon la revendication 2, dans lequel cette face de chaque élément est verticale et constitue la face la plus extérieure de celui-ci. 4. Pont bascule selon une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe, associé à chaque élément, définissant la longueur de bras de levier constante est une plaque s'étendant vers le haut de manière à s'élever audessus du reste de cet élément, ladite plaque faisant partie dudit élément et s'étendant le long de celui-ci parallèlement à l'axe d'articulation établi par lui, So Pont bascule selon une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments sont disposés de façon telle que deux éléments soient placés le long de chacun des deux grand côtés opposés de la machine, et le dis positif de sommation comprend deux poutrelles qui s'étendent sensiblement le long de l'axe longitudinal de la bascule et sont fixées chacune aux deux éléments situés le long du grand côté adjacent de la machine, ces poutrelles étant rétrécies en leur centre. 6o Pont bascule selon une quelconque de; revendications précédentes; comportant des moyens de réglage des points d'appui.