Brevet FR2188149A1 — publié le 19740118

La présente invention, dûe à la collaboration de Monsieur Maurice DUPREY, concerne les instruments ou balances de pesée, du type à fléau. Dans les instruments connus de ce type, le fléau est en général monté oscillant sur un support, par l'intermédiaire d'un couteau qui repose par son arete éfilée sur une pièce en général en forme de V. De tels montages oscillantsconstituent des pièces fragiles et coûteuses nécessitant une grande précision d'exécution et l'emploi de matériaux de haute qualité, principalement lorsqu'il s'agit d'effectuer des mesures précises sur des objets de poids relativement important. En effet dans ce cas la pression exercée par le couteau sur le support est très élevée, du fait de la très faible surface de-contact entre ces deux éléments. Le but de l'invention est donc de réaliser une balance qui, tout en étant d'une grande précision, soit cependant peu coûteuse et très robuste. A cet effet, suivant l'invention, le montage oscillant du fléau sur son support est réalisé par l'intermédiaire d'au moins deux pièces conjuguées, l'une concave, l'autre convexe, pouvant osciller l'une par rapport à l'autre autour d'un axe et séparéesl'une de l'autre par une couche minc-e d'un fluide en écoulement permanent. Ce fluide peut être- un gaz, par exemple de l'air, ou bien un liquide, par exemple de l'huile. Suivant un mode de réalisation, les pièces conjuguées ont une forme sphérique, et dans ce cs le fléau est soutenu-par- deux dispositifs élémentaires qui déterminent l'axe d'oscillation. Suivant un autre mode de réalisation, les pièces conjuguées ont une forme cylindrique. L'invention va être mieux comprise en se reportant à la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique, en élévation, d'un premier mode de réalisation d'une balance suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation des moyens de supportdufléau - la Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3 - la Fig. 5 est une vue en coupe transversale d'une troisième va riante ; et, - la Rig 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5. Dans le premier mode de réalisation représenté aux Fig. l et 2, un fléau 1, portant à chacune de ses extrémités un plateau 2, repose sur deux sphères 3, par l'intermédiaire de pièces 4 et 5 La pièce 4 comporte un évidement tronconique 6 permettant le positionnement latéral du fléau, tandis que la pièce 5 comporte un évidement transversal rectiligne 7, ce qui élimine toute contrainte relative à la précision dimensionnelle de l'entr'axe des sphères. Chaque sphère 3 repose sur un support 8 terminé à sa partie supérieure par une calotte sphérique convexe 9 de même rayon que celui de la sphère. Chaque support 8 comporte une arrivée centrale d'huile 10 débouchant au centre de la calotte 9, dans une chambre 11, et est entouré par une rainure 12 reliée par un conduit 13, à une bâche 14. Une pompe 15 relie la bâche 14 aux conduits 10 de chacun des supports 8. Un manomètre 16, raccordé au moyen d'un conduit 16a,permet de contrôler la pression dans la chambre 11. Le fonctionnement découle directement de la description : pour faire une pesée, l'huile fournie -par la pompe 15 est envoyée sous pression dans chaque chambre ll, I1 se crée alors un film d'huile entre la calotte 9 et la sphère 3 puis l'huile s'écoule par gravité dans la rainure 12 et retourne à la bâche par le conduit 13. On voit qu'une telle balance ne comporte aucune pièce fragile et qu'elle est de réalisation particulièrement simple. Elle est en outre d'une grande précision, par suite de l'absence de tout frottement sec, tout en ayant des mouvements amortis par les frottements visqueux. Dans l'exemple des Fig. 3 et 4, le montage du fléau est réalisé au moyen d'un cylindre 20 fixé par des vis creuses 21 sur un support 22 lui-rneme solidaire d'un bâti 23. Le fléau 24 comportant une cavité 25 semi-cylindrique limitée par deux flancs 26 est posé sur le cylindre 20. Une gorge 27 limite chacune des extrémités de la cavité 25 et la distance entre les flancs est supérieure de quelques dixièmes de millimètres à la longueur du cylindre 20. Une chambre 28, ménagée entre le support 22 et le bâti 23, communique, à travers les vis creuses 21, avec un canal central 29 du cylindre 20. Ce canal central 29 est limité, à ses deux extrémités par des bouchons 30 percés d'un orifice 31 qui débouche face aux flancs 26. 13es orifices rayonnants 32 relient le canal 29 à l'extérieur du cylindre 20, face à la cavité 25. Un orifice fileté 33 ménagé dans le support 22, et communiquant avec la chambre 28, permet de raccorder ltextrémité d'un conduit d'amenée d'air comprimé Lorsque la chambre 28 est mise sous pression, l'air s'échappe, d'une part par les orifices 32, ce qui assure la sustentation du fléau 24 et, d'autre part par les orifices 31, ce qui assure son centrage en évitant tout frottement. Les gorges 27 facilitent l'échappement de l'air et assurent la séparation des débits de sustentation et de centrage. Dans l'exemple des Fig. 5 et 6, le montage est réalisé grâce à un cylindre 40 solidaire d'un fléau 41 et la pièce conjuguée est formée par un support 42 solidaire du bâti 43 et qui délimite un logement 44 de forme semicylindrique complété par deux flancs d'extrémité 45. Une chambre 46 ménagée entre le support 42 et le bâti 43 peut être alimentée en air comprimé par un orifice fileté 47. De cette chambre 46 partent des conduits 48 qui débouchent normalement à la surface du logement 44 et des conduits 49 qui débouchent en face de l'axe du cylindre 40, dans les flancs d'extrémité 45. Comme dans l'exemple précédent des gorges 50 sont prévues dans le support pour assurer la séparation des débits de sustentation et de centrage. Le fonctionnement est le même que dans l'exemple précédent. R E7IE VP NIDICATIONS l - Instrument de pesée, du type comprenant un fléau monté oscillant sur un support, caractérisé en ce que les moyens de montage du fléau sur son support comprennent au moins un groupe de deux surfaces conjuguées (9, 3 ; 25, 20 ; 44, 40) respectivement concaves et convexes, susceptibles d'osciller l'une par rapport à l'autre et séparées par une mince couche de fluide en écoulement permanent. 2 - Instrument de pesée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces conjuguées sont des surfaces sphériques (3, 9). 3 - Instrument de pesée suivant la revendication 2, caractérisé en que le fléau (1) comporte au moins un logement (6) de forme conique ou tronconique dans lequel est reçue une sphère (3) reposant par ailleurs dans un logement (9) dn forme de calotte sphérique, ménagé dans ce support (8). 4 - Instrument de pesée suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le fléau (1) repose sur deux sphères (3) et comporte un premier logement (6) de forme conique ou tronconique coopérant avec Ia première sphère et un deuxième logement (7) ayant dans la direction de la droite joignant les centres des deux sphères une longueur supérieure au diamètre de la deuxième sphère avec laquelle il coopère. 5 - Instrument de pesée suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le support (8) comporte au moins un conduit (10) d'alimentation en fluide sous pression, débouchant dans l'une desdites surfaces conjuguées. 6 - Instrument de pesée suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le support (8) comprend également des moyens pour récupérer le fluide lorsqu'il s'échappe de l'intervalle délimité entre les surfaces conjuguées, ces moyens comprenant, de préférence, une rainure (12) entourant le dispositif de montage du fléau sur le support. 7 - Instrument suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces conjuguées sont des surfaces cylindriques (20, 25 ; 40, 44) dont l'axe est parallèle à l'axe d'oscillation du fléau. 8 - Instrument de pesée suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le fléau (24) comporte un logement (25) de forme à peu près semi-cylindrique limité par deux faces planes d'extrémité (26), dans lequel est reçu un cylindre creux (20) solidaire du support (22), ce support comportant des moyens (21, 28, 33) d'alimentation en fluide sous pression, qui débouchent à l'inté- rieur (29) du cylindre (20), ce dernier comportant dans sa paroi latérale et dans ses faces d'extrémité, des orifices (31, 32) qui débouchent en face des parois adjacentes du logement (25) prévu dans le fléau. 9 - Instrument de pesée suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le support (42) comporte un logement (44) de forme à peu près semicylindrique limité par des faces d'extrémité (45),dans lequel est reçu un cylindre (40) solidaire du fléau (41), le support comportant des moyens (46 à 49) d'alimentation en fluide sous pression, qui débouchent dans la paroi latérale et dans les faces d'extrémité du logement, en face des surfaces adjacentes du cylindre. 10 - Instrument de pesée suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en fluide sous pression comprennent une chambre (28 46) ménagée dans le support (22 42) une source de fluide sous pression reliée à cette chambre et des conduits ménagés dans le support et reliant la chambre aux divers points à alimenter. ll - Instrument de pesée suivant l'une quelconque des revendications 8 Ya 10, caractérisé en ce que, au voisinage immédiat de ses faces d'extrémité, le logement cylindrique (25 ; 44) comporte des gorges annulaires (27 ; 50) adap- tées pour faciliter l'échappement du fluide et réaliser la séparation des débits de sustentation et de centrage.