Brevet FR2282109A1 — publié le 19760312

La présente invention concerne un dynamometre dont la force agissant sur un élément de mesure déformable élastiquement est transformée en un signal électrique proportionnel, une lameressort étant fixée et serrée par l'une de ses extrémités et utilisée comme élément de mesure transmettant à 1 'émetteur de signal électrique la course de la force multipliée par son propre effet de levier. Le but de cet agencement est de créer une démultiplication mécanique qui transforme sans hystérésis la course courte de la force mesurée en une course beaucoup plus grande destinée à l'émetteur de signal électrique, afin d'obtenir une meilleure décomposition ainsi qu'une reproduction parfaite du signal. Les dispositifs de démultiplication mécaniques ou hydrauliques contenus dans les dynamomètres connus ne sont pas seulement compliqués, mais ils ne sont jamais absolument exempts de pertes, de sorte que la reproduction en souffre, par suite d'une hystérésis même faible. Eventuellement, la force F agissant sur l'élément de mesure est supérieure de la valeur d'une fraction perturbatrice Fs à la force effective F que l'on désirait mesurer ou maintenir. w Cette force F est par exemple la résultante de la force de w traction se produisant dans la bande de papier qui traverse une machine de traitement ou qui doit être enroulée. La force perturbatrice Fs serait ici le poids du cylindre de mesure mobile qui est entouré par la bande. C'est la somme F = Fw + Fs qui agit sur le dynamomètre. Afin dans ces cas d'éliminer la fraction parasite Fs elle est, suivant une autre particularité de l'objet de l'invention éliminée par la contre-force d'un ressort de compensation, dont la valeur réglable agit sur le côté opposé de la lame-ressort. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident notamment dans le fait qu'en utilisant les possibilités offertes par une lame-ressort fixée et serrée par l'une de ses extrémités, c'està-dire par son propre effet de levier et l'action des forces s'exerçant à ses deux faces, deux solutions constructives simples ont été trouvées pour le dynamometre. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. La figure unique est une vue en coupe longitudinale du dynamomètre suivant l'invention. La lame-ressort 3 est fixée par l'une de ses extrémités entre le boîtier 1 et son couvercle 2 et serrée au moyen de vis 4. Une tige 5 faisant saillie par rapport au couvercle 2 passe dans un manchon 6 dans lequel elle glisse et s'applique sur la face supérieure de la lame-ressort 3. Si aucune force verticale ne s'exerce sur la tige 5, la lameressort 3 est complètement détendue et se place dans la position indiquée en traits interrompus. La tige 5 repose par sa tête sur le couvercle 2. La lame-ressort prolongée appuie par son extremite sur l'aiguille de réglage 7 d'un émetteur de signal électrique 8, par exemple d'un potentiomètre à faible course. Etant donné que cette aiguille est repoussée vers le haut par un faible ressort (non visible sur la fig. 1), monté dans l'émetteur de signal, elle suit tous les mouvements de la lameressort 3 et, dans sa position détendue, émet le signal 0. La lame-ressort 3 se place dans la position représentée en traits pleins lorsque la force F agissant sur la tige 5 a atteint sa valeur maximum. En conséquence, apparaît le signal électrique maximum. Toutes les positions du ressort entre ces deux limites représentent la gamme de mesure du dispositif. A l'intérieur de cette gamaL > le signal électrique reste strictement proportionnel au trajet suivi par la-tige 5, à condition que l'émetteur de signal se comporte de façon linéaire. Mais-cette course n'est autre que la déformation du ressort sous l'influence de la force F et il existe comme on le sait dans le cas d'une lame-ressort une stricte proportionnalité entre ces deux grandeurs. La lame-ressort se courbant autour de l'arête 9, suit la loi des leviers qui dit que la tige 5 et l'aiguille 7 se déplacent comme leur écartement de l'arête 9. Sur le dessin, ce rapport est de 1/3, de sorte qu'à l'émetteur de signal d'une course de 1 mm, il faudrait associer une course dynamométrique de -0,33 inti. Ainsi qu'on peut le voir, entre l'élément de mesure élastique et l'émetteur de signal, la démultiplication mécanique est simplement produite par l'utilisation de l'effet de levier de l'élément de mesure. A cet effet, il n'est prévu ni charnière ni organe de transmission supplémentaire qui sont sujets à des pertes par friction et à usure. Il n'y a pas non plus d'hysté résis. Etant donné que la force F se compose, comme dit au début, éventuellement de la composante active Fw à déterminer et d'une partie perturbatrice, il faut que celle-ci soit éliminée. Ceci est réalisé au moyen du ressort de compensation 10 qui s'applique sur le côté intérieur opposé de la lame-ressort 3, de telle sorte que les axes médians du ressort de compensation 10 et de la tige 5 coîncident. Afin de pouvoir régler la force antagoniste destinée à supprimer la partie perturbatrice Fs, il est prévu la vis 11 et une cuvette 12 sur laquelle le ressort de compensation 10 prend appui. Mais il est important de rendre le ressort de compensation 10 plus souple d'un multiple que la lame-ressort 3. En d'autres termes, il faut que la ligne caractéristique force-trajet de la lame-ressort soit beaucoup plus abrupte que celle du ressort de compensation. Ce dernier ne produira alors aucune falsification de la mesure, car la course dynamométrique ne provoque qu'une modification de force-compensatrice négligeable. I1 agit dans ce cas comme une charge préalable constante, indépendamment de la valeur de la force active Fw à mesurer. Certains détails de construction ont été supprimés sur le dessin afin de le rendre plus clair. Ce serait par exemple des butées réglables déterminant la position la plus élevée et la plus basse de la lame-ressort ainsi que des bornes de raccordement ou une prise de courant. La tige 5 pourrait porter à son extrémité supérieure une chape ou un oeilleton avec palier à billes afin de supporter l'axe fixe ou rotatif d'un cylindre de mesure déjà mentionné à titre d'exemple. Dans ce cas,il serait nécessaire de prévoir deux de ces dynamomètres de chaque côté du cylindre et le ressort de compensation soulèverait chacun la moitié du poids du cylindre. Il serait évidemment possible également d'utiliser dun côté un palier de support de type usuel. Mais ces agencements de dynamqmètre permettant de contrôler la force de traction des deux côtés ou d'un seul côté de bande continue sont en soi connus. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVENDICATIONS 1.- Dynamomètre comportant transformation de la force agissant sur un élément de mesure déformable élastiquement en un signal électrique proportionnel à cette force, caractérisé en ce qu'une lame-ressort fixée et serrée par l'une de ses extrémités et utilisée comme élément de mesure transmet à l'metteur de signal électrique la course de la force multipliée par son propre effet de levier. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie parasite de la force se manifestant éventuellement est supprimée par la force d'un ressort de compensation, de valeur réglable et agissant sur le coté opposé de la lameressort. 3.- Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la courbe caractéristique force-course de la lameressort se rapproche plus de la verticale que celle du ressort de compensation.