Brevet FR2334944A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne les instruments automatiques de mesurage sélectif des valeurs électriques et non électriques, par exemple, de la température, de la pression et du debit des fluides et, plus précisement, les dispositifs d'affichage à échelles multiples ; et elle peut être appliquée dans les appareils radiotechniques et autres, ainsi que dans les appareils presentant une large information. On connait largement des dispositifs d'affichage automatiques de contrôle des paramètres d'un objet, ayant un amplifica- teur débitant le signal au moteur opératoire, qui est en liaison avec un rhéocorde ou rhéostat, doté d'indicateur, et ayant une echelle de mesures. Lorsqu'on utilise des dispositifs d'affichage à une échelle indiquée, il est possible de mesurer un paramètre quelconque mais, pour la mesure de plusieurs paramètres, il faut faire appel à un nombre correspondant d'appareils similaires, ce qui rend plus relevé le prix des systèmes de contrôle et exigé d'augmenter les aires utiles des pupitres et tableaux pour l'emplacement des appareils. On connaît aussi des dispositifs d'affichage à échelles multiples comportant chacun un amplificateur débitant le signal au moteur opératoire, qui est en liaison avec le rh-éocorde doté d'indicateur, et un moteur électrique relié avec le commutateur par lequel on applique l'alimentation sur le moteur électrique considéré et avec le barillet cylindrique. Sur l'arbre du barillet cylindrique, aux deux bouts, sont f-ixées des brides et, sur sa surface suivant la génératrice, sont montés des cadrans à échelles. La mise en oeuvre de tels dispositifs d'affichage lors du contrôle sélectif des paramètres permet d' accroître la quantité de l'information prélevée sur un dispositif (appareil). Un accroissement ultérieur de la quantité d'information prélevée sur un dispositif peut être obtenu par l'augmentation du nombre de cadrans à échelles, grâce à l'augmentation des cotes d'encox- brement du tambour, les cotes d'encombrement des cadrans à & chellesétant conservées invariables, ou grâce à la diminution des cotes d'encombrement des cadrans à échelles, les cotes dfen- combrement du tambour étant invariables.Une telle augmentation de la quantité dtinforxation prélevée sur un dispositif conduit à l'accroissement des encombrements de l'ensemble et à l'aggra- vation des conditions de lecture du résultat. Le but de l'invention vise à supprimer les inconvénients susmentionnés. On s'est posé le problème de mettre au point un dispositif avec éléments, qui assureraient l'accroissement de la quantité d'information prélevée sur un dispositif, les cotes d'encombrement des cadrans à échelles et celles du barillet restant les mêmes. Le problème posé est résolu par le fait que, dans le dispositif d'affichage à échelles multiples comprenant un amplificateur débitant le signal au moteur opératoire qui est en liaison avec le rhéocorde, doté d'indicateur, et un moteur électrique relié avec le commutateur par lequel on applique l'alimentation sur le moteur électrique considéré et avec le barillet cylindrique sur l'arbre duquel, aux deux bouts, sont fixées les brides et sur la surface duquel, suivant sa génératrice, sont montés les cadrans à échelles, conformément à l'invention, chaque cadran est suspendu, au moyen de charnières, aux brides du barillet, et possède deux échelles, dont l'une est réalisée sur le côté externe du cadran, tandis que l'autre est prévue sur le coté interne opposé du cadran et en outre, pour la pose de n'importe quelle échelle, le dispositif possède, à ltextErieur du barillet, un mécanisme à verrous, comportant un élément mené sur l'arbre de chaque cadran et un élément menant fixé d'une façon immobile par rapport au barillet. Pour assurer une précision plus élevée de la mesure, il est avantageux de solliciter par les ressorts les cadrans et le barillet suivant le sens passant le long de l'échelle. Les autres objectifs et avantages de la présente invention ressortiront de la description du mode concret de sa réalisation qui suit, et des dessins annexés, sur lesquels La fig. l représente le dispositif d'affichage à échelles multiples, conformément à l'invention (vue en plan) la fig. 2, idem, conformément à l'invention en coupe sui vant II-II, fig.. ; la fig. 3, idem, conformément à l'invention (vue de face) la fig. 4, idem, conformément à l'invention, en coupe suivant V-V, fig. 1 la fig. 5, idem, conformément à l'invention, en coupe suivant V-V, fig. 3 la fig. 6, idem, conformément i l'invention, on coupe suivant VI-I, fig. 3. Le dispositif d'affichage à échelles multiples, examiné plus loin, peut s'utiliser dans les appareils à une large pr*- sentation de l'information pour mesurer des valeurs électriques et non électriques. La vue d'ensemble du dispositif d'affichage à breveter est donnée sur la figure 1. Tous les éléments et organes du dispositif se fixent au support 1 (fig. 1) et aux plateaux 2 et 3, reliés d'une manière rigide audit support. Les plateaux 2 et 3 sont percé; respectivement d'orifices 4 et 5 (fig. 2), dont la position coIn- cide avec la position de l'arbre 6 du barillet 7. Dans le plateau 3 sont réalisés quatre évidements coniques 8 d'une forme identique symétriquement par rapport i 1'orifice 5. Le dispositif d'affichage à échelles multiples comprend un amplificateur 9 (fig. 1) servant à amplifier le signal électrique d'entrée du capteur, qui peut être de n'importe quelle organisation (et non représenté sur le dessin). L'amplificateur 9 est en liaison avec le moteur opératoire 10 qui fait déplacer, par l'intermédiaire d'un cible flexible ll, l'indicateur 12 (fig. 3) et le courseur 13 du rhéocorde 14. Le dispositif d'affichage à échelles multiples comporte aussi un moteur électrique 15 (fig. 1), destiné à transmettre la rotation, au moyen de sa roue dentée 16, k la roue dentée 17 qui est en prise avec lui et reliée avec le-cosutateur 18. Le moteur électrique 15, relié au moyen de roues dentées 16 et 17 au commutateur 18, est relié également avec le barillet 7 au moyen de la roue dentée 16 susmentionnée, calée rigidement sur le barillet 7 de la roue dentée 19, et au moyen de la roue dentée 20 qui est en prise avec les roues dentées 16 et 19. Le barillet 7 (fig. 2) se compose de brides 21 et 22, ca lées rigidement sur l'arbre 6 du barillet 7, qui se monte dans les orifices 4 et 5 des plateaux 2 et 3, cou e dans les paliers. Les brides 21 et 22 comportent quatre orifices 23 qui sont situés symétriquement par rapport d l'arbre 6 du barillet 7, l'arbre 6 étant fixé d'une manière rigide. Sur la br-ide 22, sont pratiqués deux évidements coniques 24 et 25 (fig. 4? d'une forme identique. Le barillet 7 possède ainsi les cadrans 2C, 27, 28 et 29 (fig. 5), dont chacun est muni d'un arbre 30. Chacun des cadrans 26, 27, 28 et 29 est constitue par les disques 31 et 32 (fig. 4), qui ont une liaison rigide avec les deux bouts de l'arbre 30. Les arbres 30 de ces cadrans 26, 27, 28 et 29 sont montées, sur les deux côtés, dans des orifices 23 des brides 21 et 22 comme dans les paliers. Chacun des cadrans 26, 27, 28 et 29 porte deux échelles respectivement 33 et 34, 35 et 36, 37 et 38, 39 et 40 (fig. 5). L'une des deux échelles 33 ou 34, 35 ou 36, 37 ou 38, 39 ou 40 de chaque cadran 26, 27, 28 et 29 se trouve sur le côté externe du cadran et l'autre, sur son côté interne opposé. Les échelles des cadrans 26, 27, 28 et 29 sont disposées suivant une succession déterminée, et chacune des échelles a le numéro d'ordre sur le pupitre (non montré sur le dessin) de lto- pérateur, et notamment n- 1,2,3,4,5,6,7,8. Les disques 32 (fig. 4) de chacun des cadrans 26, 27, 28 et 29 ont les orifices cylindriques 41 et 42 situés symétrique- ment par rapport A l'arbre 30. Chacun des cadrans 26, 27, 28 et 29 est fixé sur la surface cylindrique du barillet 7 b l'aide de deux arrêtoirs 43 et 44, qui sont disposés symétriquement par rapport i l'arbre 30. Chacun des arrêtoirs 43 et 44 se compose de ressorts 45 dont chacun se trouve dans l'un des orifices cylindriques 41 et 42 des disques 432 et de billes 46 qui, chacune, se trouve alors dans l'un des évidements coniques 24 et 25 de la bride 22. Par deux arrêtoirs identiques 47 et 48 (fig. 2) constitués par les ressorts 49 et les billes 50, situés dans un des quatre évidements coniques 8 du plateau 3, le barillet 7 (fig. 5) avec cadrans 26, 27, 28 et 29 se fixe dans la position voulue, quand l'une des échelles se trouve en face de l'indicateur 12 (fig. 3). Le dispositif est doté d'un mécanisme de pose de chacune des échelles 33 ou 34, 35 ou 36, 37 ou 38, 39 ou 40, en dehors du barillet 7. Dans l'exemple décrit de réalisation du dispositif d'affichage à échelles multiples, le mécanisme de pose de l'échelle est composé des roues dentées 51 (fig. 6) fixées rigidement sur chacun des arbres 30 des cadrans 26, 27, 28 et 29, et d'un secteur denté 52 fixé d'une façon immobile sur le plateau 2 (fig. 1). Le rapport de transmission de la roue dentée 51 et du secteur denté 52 est choisi de façon à assurer la rotation des cadrans de 180. EN cas de nécessité, le mécanisme de pose des échelles au dehors du barillet peut être réalisé selon d'autres variantes diverses, par exemple, il est possible de prévoir une variante employant des Croix de Malte. Le principe de fonctionnement de l'organisation proposée, du dispositif d'affichage à échelles multiples, consiste dans ce qui suit. Le signal électrique auxiliaire d'entrée pour le contrôle du paramètre selon l'échelle ayant un numéro d'ordre quelconque met en marche, par l'intermédiaire du commutateur 18 (fig. 1), le moteur électrique 15. Le moteur électrique 15 fait tourner, par l1intermédiaire des roues dentées 16, 19 et 20, le barillet 7 avec cadran dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 5) et, par l'intermédiaire des roues dentées 16 et 17, fait tourner l'arbre du commutateur 18. A la rotation du barillet 7 avec cadrans, les roues dentées 51 (fig. 6) se mettent, l'une après l'autre, en prise avec le secteur 52.Vu que le secteur denté 52 est fixé d'une façon immobile sur le plateau 2, les roues dentées 51 roulent alors sur lui, comme sur une crémaillère, en faisant tourner en même temps les arbres 30 des cadrans 26, 27, 28, 29 (fig. 5), les disques 31 et 32 et les échelles 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, les arbres 30 étant en liaison rigide avec le secteur denté 52. Au moment où la roue dentée 51 (fig. 6) se désengrène.du secteur denté 52, l'échelle qui était au dehors du barillet vient se placer à l'intérieur du barillet et l'échelle qui était à l'intérieur se trouve alors en dehors du barillet 7, et est retenue en cette position par les arrêtoirs 43 et 44 (fig. 4) composés de ressorts 45 et de billes 46 se trouvant à ce moment dans les évidements coniques 24 et 25 de la bride 22. Les ressorts 49 des arrêtoirs 47 et 48 du barillet 7 et les ressorts 45 des arrêtoirs 43 et 44 des cadrans rattrapent, grâce à la force d'élasticité, les jeux existant entre le tambour 7 et les plateaux 2, 3 et entre chacun des cadrans 26, 27, 28 et 29 et les brides 21, 22, ce qui contribue à l'accroissement de la précision des mesures. Ainsi, on réalise une pose successive de toutes les échelles à partir de la première jusqu'à la huitième, en dehors du barillet 7, en face de l'indicateur 12 (fig. 3), si l'on a fait appeler l'échelle sous le numéro huit, tandis qu'en face de l'indicateur 7 est disposée, à ce moment, l'échelle désignée par le numéro un. Au moment où l'échelle appelée par l'opérateur se met en face de l'indicateur 12, le commutateur 18 (fig. 1) coupe l'alimentation du moteur électrique 15, la rotation cesse et le barillet 7 avec les cadrans 26, 27, 28, 29 est retenu en position immobile par les arrêtoirs 47 et 48 (fig. 2), composés de ressorts 49 et de billes 50, se trouvant à ce moment dans les évidements coniques du plateau 3.Le cycle de pose des échelles fait deux tours complets du barillet 7, c'est-à-dire chacune des échelles 33 à 40 se pose pour la deuxième fois en face de l'indicateur 12 (fig. 3), après que le barillet 7 a fait deux tours complets. Le barillet 7 ne tourne pas si l'on fait appeler l'échelle qui se situe en face de l'indicateur 12. Simultanément avec l'appel d'une échelle voulue, on envoie sur l'amplificateur r (fig. 1) un signal électrique den- tréedu capteur (non montré sur le dessin) du paramètre à mesurer. Le signal électrique amplifié par l'amplificateur 9 parvient au moteur opératoire 10, qui commence à tourner et à déplacer, par l'intermédiaire du cable flexible 11, le courseur 13 (fig. 3) du rhéocorde 14 et l'indicateur 12. L'indicateur 12 s'arrête au moment où le signal électrique prélevé sur le rhéocorde 14 devient égal au signal électrique à contrôler. A ce moment, l'indicateur 12 montre la valeur du paramètre à mesurer sur l'échelle posée. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage k échelles multiples, comprenant un amplificateur débitant le signal i un moteur opératoire qui est en liaison avec un rhéocorde ou rhéostat, doté d'indicateur, et un moteur électrique relié avec un commutateur par lequel on applique l'alimentation sur le moteur électrique considéré, et avec le barillet cylindrique sur l'arbre duquel, à tous les deux bouts, sont fixées les brides et sur la surface duquel, sui vant sa génératrice, sont montés les cadrans à échelles, caractérisé par le fait que chaque cadran est suspendu, au moyen de charnières, aux brides du barillet et possède deux échelles dont l'une est réalisée sur le côté externe du cadran, tandis que l'autre est prévue sur le côté interne opposé du cadran, et aussi par le fait que, pour la pose de n'importe quelle échelle, le dispositif possède, à l'extérieur du barillet, un mécanisme k verrous comportant un élément mené sur l'arbre de chaque cadran et un élément menant fixé d'une façon immobile par rapport au barillet. 2. Dispositif conformément à la revendication 1, carac térisé par le fait que les cadrans et le barillet sont sollicités par les ressorts dans le sens passant le long de 1' échelle.