Brevet FR2230982A1 — publié le 19741220

L'invention concerne un dispositif pour mesurer et indiquer les changements de position d'un organe de mesure soumis à une charge et à une force antagoniste, notamment sur des véhicules. Comme balances pour peser des masses, des objets et/ou des charges importants, ou pour déterminer la charge des véhicules, on utilise, principalement ou exclusivement, des balances comportant des dispositifs mécaniques maycommodes de transmission et d'indication, ou des dispositifs de mesure hydrauliques ou pneumatiques, qui sont en général d'une structure compliquée et ne permettent que difficilement, pas du tout ou avec une sécurité insuffisante, de recevoir l'indication où on le désire, c'est-àdire plus ou moins loin. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients des dispositifs de mesure et d'indication connus et de procurer un tel dispositif de structure aussi simple que possible et pouvant avoir de nombreuses utilisations. Ce but est atteint en ce que, dans un dispositif de mesure et d'indication du type précité, on prévoit comme force antagoniste pour la charge de l'organe de mesure, au moins un ressort à ruban recourbé en forme de S, et monté dans un carter de guidage vertical, rectiligne et ayant des surfaces de guidage parallèles se faisant face, entre deux points de fixation terminaux sur lesdites faces de guidage, l'épaisseur et l'élasticité de ce ressort étant choisies de telle sorte qu'il ne subisse pas, du fait de charges s'exerçant, directement ou indirectement, parallèlement au carter de guidage et des changements de position en résultant de déformations permanentes, de sa partie en forme de S, les changements de position de cette partie en forme de S étant transmis à une résistance électrique de prise de mesure, et les variations de cette dernière étant amenées pour indication, dans un ampèremètre monté dans un circuit comportant en outre la résistance variable de prise de mesure, le ressort à ruban isolé et une source de courant. Selon la charge qui s'exerce sur la boucle supérieure de la partie du ressort à ruban en forme de S, on peut prévoir un ou plusieurs ressorts à rubans parallèles et coopérants. L'organe de mesure s'appuie par au moins un galet sur la boucle supérieure de la partie en forme de S. Entre le carter de guidage et la charge sont disposées, de façon appropriée, une ou plusieurs tiges télescopiques. I1 convient que les ressorts à ruban aient une forme allant en se rétrécissant d'un point de fixation à l'autre ou des deux points de fixation à un endroit intermédiaire, qui correspond au point zéro de l'ampèremètre indiquant les variations de la résistance, afin que la partie de ressort à ruban recourbée en forme de S revienne toujours, lorsque la charge cesse de s'exercer, à l'endroit correspondant à l'indication zéro. D'autres détails et avantages de l'invention sont expliqués plus en détail dans la description en liaison avec le dessin. Sur le dessin est représenté schématiquement, en vue antérieure et latérale, avec le circuit électrique de mesure de la résistance de prise de mesure, un exemple de réalisation de l'objet de 1 'inven- tion, sous forme d'un dispositif pour peser et indiquer la charge des véhicules, ou pour empocher de les surcharger. Sur la figure, 1 désigne un organe de mesure monté dans un carter 2 comportant les surfaces de guidage 3 et 4 se faisant face pour guider un ressort à ruban 7, qui est fixé à une extrémité en 5, et à l'autre extrémité en 6, sur ces faces de guidage 3 et 4. Dans l'intervalle, le ressort à ruban 7 est recourbé en forme de S, et il constitue une boucle supérieure 8 et une boucle inférieure 9, la boucle inférieure 9 peut comporter, par exemple, un galet de support 10 tournant fou. La boucle supérieure 8 de la partie en forme de S du ressort à ruban 7 ne s'appuie que contre la surface de guidage 4, tandis que l'autre boucle 9 est de préférence plus petite que la boucle supérieure 8 et ne s'appuie, en roulant, que sur la résistance de prise de mesure 11 logée, isolée dans la face de guidage 3 du carter de guidage, de sorte que la boucle est en contact électrique avec la face 3.Le ressort à ruban 7 est rendu électriquement conducteur et peut être placé, avec isolation, dans le carter de guidage 2. L'organe de mesure l repose par au moins deux galets d'appui 12, 13, sur la boucle supérieure 8 du ressort à ruban 7. Pour limiter la course du ressort à ruban 7 dans le carter de guidage 2, on peut placer, entre l'organe de mesure l et le point d'attaque de la charge à peser, par exemple le plateau 20 d'un véhicule, une ou plusieurs tiges télescopiques 14, qui sont guidées en ligne droite en 25 dans le sens du carter de guidage 2. Le ressort à ruban 7 a une épaisseur et une élasticité calculées de façon qu'il ne subisse pas de modifications ou de déformations permanentes, lorsqu'il se produit des mouvements de sa partie en forme de S, provoqués par la charge de la boucle supérieure 8. La boucle inférieure 9 du ressort à ruban 7 roule sur la résistance de prise de mesure 11, électriquement isolée et logée dans la surface de guidage 3 ; le point de fixation terminal inférieur 6 est relié à la masse et de ce fait au ple négatif d'une batterie 15 servant de source de courant.L'extrémité inférieure de la résistance de prise de mesure 11 est raccordée à un circuit électrique constitué par le ple positif de la batterie 15, l'ampèremètre 16 et le potentiomètre 17 tandis que le point de contact de la résistance de prise de mesure 11 est raccordé, par l'intermédiaire de la boucle inférieure 9 du ressort à ruban 7, de son point de fixation inférieur 6, et de la masse, au pôle négatif de la batterie 15. Le potentiomètre 17 sert à régler l'ampèremètre 16 sur zéro en charge, ou sur zéro pour une charge déterminée. Selon l'importance de la charge à mesurer, on peut prévoir un ressort à ruban 7 ou plusieurs, placés l'un sur l'autre et agencés en forme de S. Afin que le ou les ressorts à ruban 7 reviennQnt) toujours en position de départ avant la charge et la mesure, ils peuvent aller en se rétrécissant d'une extrémité à l'autre, ou en commençant aux deux extrémités et en allant vers le milieu. La graduation 21 de l'ampèremètre 16 peut être non uniforme, en correspondance avec les effets non uniformes des charges sur la partie de la résistance de prise de mesure Il se trouvant dans le circuit précité, ou bien la résistance de prise de mesure ll peut etre réalisée et disposée de façon que la graduation 21 soit uniforme. Si, avec le dispositif, on veut seulement déterminer et éviter la surcharge du véhicule, il suffit de munir la graduation 21 d'une partie initiale verte 22 pour les charges autorisées, et d'une partie rouge 23 pour les surcharges, avec une marque inter médiaire 24 pour la charge maximale autorisée. Le carter de guidage 2 dépend du type du véhicule et peut Entre fixé par une oreille 18 au carter du différentiel 19 de l'essieu arrière du véhicule. La tige télescopique 14 peut appuyer en 26 sur la face inférieure du plateau 20 du véhicule, ou peut être reliée de façon amovible à celui-ci. L'ampèremètre 16 peut entre placé dans la cabine du conducteur du véhicule, de façon à étire facilement lisible. Le dispositif de mesure et d'indication se caractérise surtout par une moindre usure, par le frottement glissant entre la résistance de prise de mesure lu et la boucle 9 du ressort à ruban roulant sans frottement sur la résistance 11. En outre, l'ensemble du dispositif présente l'avantage d'une grande simplicité de construction,d'un mode de fonctionnement sar et sans perturbations, et d'un faible prix de fabrication, de mise en place et d'entretien. -Le galet de guidage 10 dans la boucle inférieure de contact 9 du ressort à ruban peut également être supprimé. La tige télescopique 14 peut également etre soumise à l'action d'un ressort hélicoidal, qui tend à la maintenir, par élasticité, toujours en butée contre le plateau 20 et à la ramener à cette position. La tige télescopique 14 est alors soumise à l'action d'une bobine d'électro-aimant, qui la déplace en position de retrait, ou la laisse dans cette position, dans laquelle elle n'est pas en contact avec le plateau 20. La bobine d'électroaimant est placée dans un circuit électrique comportant un dispositif de fermeture et d'ouverture du circuit, qui interrompt le circuit électrique lors de la mise en marche du véhicule, et le ferme à nouveau, à des fins de mesure et d'indication, lorsque le véhicule est arrêté.Ainsi, les ressorts à ruban 7 sont considérablement déchargés et épargnés, et l'on peut faire l'économie de plusieurs ressorts à ruban. Les parties mobiles d'actionnement du dispositif de mesure et d'indication sont beaucoup moins sollicitées, leur usure est considérablement diminuée, et leur durée de vie prolongée. On économise en meme temps le courant de mesure et d'indication, étant donné que celui-ci n'est utilisé que pour la durée de l'opération de mesure et d'indication. Le dispositif de mesure et d'indication est alors rendu inactif pendant la marche du véhicule, et il n'est rendu actif qu'à l'arret du véhicule pour la mesure et l'indication, et, pendant la marche du véhicule, il reste à l'abri des secousses, ce qui peut être effectué automatiquement ou manuellement. L'agencement du ressort à ruban avec la partie en forme de S peut également être utilisé pour de nombreux autres dispositifs de mesure et d'indication, par exemple pour des dispositifs de mesure des quantités et des niveaux des liquides, l'organe de mesure 1 étant alors remplacé par un flotteur, ainsi que pour n'importe quels autres dispositifs de mesure et d'indication de changement de position, dans lesquels on dispose d'une faible force d'actionnement pour l'organe de mesure ou d'indication de changement de position. Le dispositif peut etre utilisé aussi bien comme dispositif de mesure et d'indication fines que comme dispo sitif de mesure et d'indication grossières, d'autant plus qu'il ne réagit essentiellement qu'au changement de position, en ne tenant compte ni du type ni de la forme de sa charge. En conséquence, le dispositif peut subir de nombreuses modifications dans les détails de sa structure pour s'adapter aux différents cas se présentant dans la pratique, sans s'éloigner de l'objet de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure pour mesurer et indiquer les changements de position d'un organe de mesure soumis à une charge et à une force antagoniste, caractérisé en ce que l'on prévoit, comme force antagoniste pour la charge de l'organe de mesure (1) au moins un ressort à ruban (7) recourbé en forme de S et monté dans un carter de guidage (2) vertical, rectiligne et ayant des surfaces de guidage (3, 4) parallèles se faisant face, entre deux points de fixation terminaux (5, 6) sur lesdites faces de guidage (3, 4), l'épaisseur et l'élasticité étant choisies de telle sorte qu'il ne subisse pas, du fait de charges s'exerçant, directement ou indirectement, parallèlement au carter de guidage (2) et des changements de position en résultant, de déformations permanentes de sa partie en forme de S, les changements de position de cette partie en forme de S étant transmis à une résistance électrique (11) de prise de mesure, et les variations de cette dernière étant amenées pour indication dans un ampèremètre (16) monté dans un circuit comportant en outre la résistance variable de prise de mesure (11), le ressort à ruban isolé (7) et une source de courant tel5). 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit, selon l'importance de la charge agissant sur la boucle supérieure (8) du ressort à ruban, plusieurs ressorts à rubans (7) parallèles et coopérants. 3. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de mesure (1) s'appuie, en tant que support de la charge, par au moins un galet (12, 13) sur la boucle supérieure (8) de la partie de ressort à ruban en forme de S, et est également guidé verticalement parallèlement au carter de guidage (2) du ressort à ruban. 4. Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce qu'entre le carter de guidage (2) et la charge sont disposées une ou plusieurs tiges télescopiques (14) guidées parallèlement au guidage du ressort à ruban. 5. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts à ruban (7) vont en rétrécissant en largeur d'un point de fixation (6) à l'autre point de fixation (5), ou des deux points (5, 6) à un endroit intermédiaire. 6. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un galet d'appui (1Q) fou est monté au moins dans la boucle inférieure (9) de la partie en forme de S du ressort à ruban (7). 7. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle inférieure (9) de la partie en forme de S du ressort à ruban (7) a un diamètre plus petit que la boucle supérieure (8), et en ce qu'elle s'appuie, en roulant, contre la résistance de prise de mesure (11) logée avec isolation dans une surface de guidage (3), tandis que la boucle supérieure (8) du ressort à ruban appuie sur les surfaces de guidage (3, 4) se faisant face. 8. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un potentiomètre (17) est monté dans le circuit de la résistance variable de prise de mesure (11). 9. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ampèremètre (16) comporte sur sa graduation (21) simplement une marque (24) pour indiquer la charge acceptable pour l'organe de mesure (1), ou qu'il comporte des couleurs différentes de chaque côté de cette marque. 10. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la graduation (21) de l'ampèremètre (16) est réalisée de façon non uniforme correspondant à la charge non uniforme de l'organe de mesure (1). 11. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance de prise de mesure (11), qui est en contact électrique avec la boucle inférieure (9) de la partie en S du ressort à ruban (7), par le roulement de cette boucle sur elle, est réalisée et disposée de telle sorte que l'ampèremètre (16) dans le circuit de la résistance de prise de mesure produit sur sa graduation (21) une indication linéaire des variations d'intensité dans le circuit de la résistance, en fonction des variations de la charge. 12. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance de prise de mesure (11) est réalisée et disposée de telle sorte, que la graduation (21) de l'ampèremètre (16) peut etre uniforme. 13. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit pour la tige télescopique (14) un ressort d'actionnement pour déplacer et maintenir la tige télescopique dans sa position de butée contre le plateau (20) et pour la ramener dans sa position en retrait du plateau (20). 14. Dispositif de mesure selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on prévoit pour le circuit de mesure et d'indication, des dispositifs d'interrupteurs qui mettent hors circuit la bobine d'électro-aimant lors de la mise en marche du véhicule, et la remettent en circuit lorsque le véhicule s'arrête. 15. Dispositif de mesure selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'on prévoit pour l'ouverture et la fermeture des circuits de mesure et d'indication, des dispositifs d'interrupteurs qui interrompent les circuits lors de la mise en marche du véhicule et les referment lorsque le véhicule est arreté.