Brevet FR2394780A1 — publié le 19790112

L'invention se rapporte à un instrument de mesure linéaire à ruban comportant un tambour d'enroulement du ruban et un moteur électrique pour l'entraînement du ruban. On a déjà eu l'idée de prévoir des instruments de mesure linéaire munis d'un moteur électrique pour l'entraînement du ruban, cependant l'application pratique de cette idée a été freinée par le fait qu'il fallait prévoir un réducteur de vitesse à grand rapport de réduction entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre du tambour d'enroulement car les micro-moteurs simples et bon marché disponibles pour ce genre d'application ont des vitesses assez élevées, de l'ordre de 9000 à 12000 tours par minute. Pendant longtemps on a cru que ce problème de réducteur à grand rapport de réduction rendait l'application compliquée et c'est pourquoi on a hésité à munir les instruments de mesure linéaire de tels dispositifs. L'invention se propose de résoudre ce problème en réalisant un instrument de ce genre d'une construction simple et bon marché, d'une manipulation facile, sure et robuste. A cet effet, l'instrument selon l'invention est caractérisé par le fait que le moteur électrique entraîne le tambour d'enroulement par l'intermédiaire d'un réducteur à au moins deux étages, le pignon d'entrée du réducteur, monté sur l'arbre du moteur, étant relié à une premiere grande roue solidaire d'un deuxième pignon lui-meme relié à une deuxième grande roue montée sur l'arbre du tambour d'enroulement. On obtient ainsi un instrument simple qui ne requiert pas une grande précision dans le positionnement des divers éléments ; les roues du réducteur étant préférablement fabriquées en nylon, l'instrument est silencieux. I1 a été particulièrement étonnant de constater que pour un rapport de réduction acceptable, par exemple de l'ordre de 1/25 obtenu au moyen d'un réducteur comprenant deux transmissions à courroies, surtout à courroies crantées coopérant avec des roues dentées, le dispositif était réversible et que par conséquent il n'était pas nécessaire de prévoir un dispositif de débrayage pour permettre le déroulement du ruban. Bien entendu, dans le cas ou il est utile ou nécessaire d'avoir un rapport de réduction plus élevé, le système risque de ne plus etre réversible, c'est pourquoi selon une autre forme d'exécution de la présente invention on prévoit un dispositif de débrayage qui agit sur l'un des deux étages du réducteur. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue en élévation schématique de l'instrument. La figure 2 est une vue de profil de l'instrument illustré figure 1 La figure 3 est une vue de dessous. La figure 4 est une vue en élévation avec le capot enleve. La figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue schématique partielle en coupe d'une deuxième forme d'exécution de l'instrument. La figure 7 est une vue schématique en élévation du réducteur illustré figure 6. Les figures 8 et 9 sont des vues schématiques en élévation de deux autres formes d'exécution du réducteur. On se réfère aux figures 1 à 5. L'instrument de mesure linéaire comprend un cadre en forme de Y constitué en deux parties 1,1', muni d'une poignée 2 et sur lequel est monté un tambour d'enroulement 3 du ruban de mesure 3'. Sur la face extérieure de la partie I du cadre est prévu un emplacement pour le logement du dispositif d'entraînement, emplacement qui est recouvert par un capot de protection etanche 4 fixé sur le cadre 1 par des vis 4'. En se référant aux figures 4 et 5, on voit que le tambour 3, formé pour des raisons de fabrication en deux parties, est muni d'un axe central 5 supporté dans le cadre 1,1' entre deux roulements à bille 6,6'. L'entraînement du tambour 3 est réalisé au moyen d'un moteur 7 alimenté par quatre batteries 8 montées en série, et sur l'arbre de sortie 9 duquel est fixé un pignon denté 10 constituant le pignon d'entrée d'un réducteur à deux étages. Le pignon denté 10 (fig.4) est relié par l'intermédiaire d'une courroie crantée 11 à une première grande roue dentée 12 tournant libre sur deux roulements à billes 14,14' entre le cadre 1 et un axe de positionnement 15 formé sur la face interne du capot 4. Un deuxième pignon denté 16 solidaire du pignon 12 est relié par une deuxième courroie crantée 17 à une deuxième grande roue dentée 18 fixée par une vis 19 à une extrémité de l'axe 5 du tambour d'enroulement 3.Sur l'autre extrémité de l'axe 5 est prévu un carré 20 qui fait légèrement saillie à l'extérieur à travers une ouverture 21 du cadre 1' et sur lequel une manivelle amovible peut être montée pour enrouler le ruban dans le cas d'une panne du dispositif d'entrainement électrique. Dans le voisinage de la poignée 2 sur la face supérieure du cadre est prévu un interrupteur 22 pour commander le fonctionnement du moteur électrique 7 lequel a deux vitesses de fonctionnement. Cet interrupteur 22 est basculable depuis une position zéro vers une premiere position dans laquelle les quatre batteries 8 sont mises sous circuit ce qui correspond à un fonctionnement à grande vitesse du moteur et vers une seconde position dans laquelle deux des batteries 8 seulement sont mises sous circuit, ce qui correspond à un fonctionnement à faible vitesse du moteur. Ce fonctionnement à faible vitesse du moteur est particulièrement utile pour que le tambour d'enroulement puisse être entrainé à une vitesse plus faible quand il ne reste que quelques dizaines de centimètres de ruban à enrouler afin d'éviter un choc important de l'anneau de tirage 23 monté à l'extrémité libre du ruban 3', contre le cadre 1. Pour amortir ce choc, il est avantageux de prévoir autour de la fente de sortie 24 du ruban un tampon amortisseur 25 formé par exemple par un tampon en caoutchouc ou par un tampon à ressort, ou encore formé par un tampon à ressort revetu d'un tampon caoutchouc. Par ailleurs, selon une forme préférée de l'invention on peut prévoir des moyens pour que le tambour 3 soit automatiquement en tralné à faible vitesse quand il ne reste que quelques dizaines de centimètres de ruban à enrouler. Ceci peut être réalisé par exemple au moyen d'un repère conducteur ou magnétique prévu sur le ruban, par exemple approximativement à 20 centimètres de son extrémité libre, qui actionne un contacteur permettant la mise hors circuit automatique de deux batteries. Bien entendu il est possible d'envisager tout autre moyen pour réduire la vitesse d'entraînement du tambour d'enroulement. I1 est également possible de prévoir un contacteur fin de course qui arrête la mise sous tension du moiteur, dès que le ruban est complètement déroulé hors du boîtier ou enroulé dans le boîtier. Un levier de blocage 26 monté coulissant dans un logement 27 de la face de la partie 1' du cadre permet de bloquer à volonté le tambour d'enroulement 3 dans n'importe quelle position. Ce levier 26 est fixé sur le cadre l au moyen de deux rivets 28 reliés par une plaquette 28' et traversant deux ouvertures oblongues 29, une ex trémité du levier étant munie vers l'intérieur d'une projection 30 qui est engagée dans une rainure annulaire 31 du tambour 3 formant une rampe 32 qui se termine par une face radiale 33. Une fois le ruban tiré hors du boltier de la longueur voulue, on met le levier 26 en position de blocage, telle qu'illustrée sur la figure 5, la projection 30 vient alors en butée contre la face abrupte 33 de la rainure 31 et ainsi le ruban ne peut pas être davantage tiré vers l'extérieur. La rampe 32 est inclinée de telle façon que si le tambour est entraîné dans le sens de l'enroulement du ruban, le levier de blocage 26 est automatiquement déplacé en position de déblocage par cette rampe 32. En outre, la partie 1' du cadre est munie d'une ouverture oblongue 34 qui coïncide a chaque tour du tambour 3 avec une ouverture de même forme 35 ménagée dans le flasque 36 du tambour 3 au dessus de l'encoche 37 formée sur le tambour et servant à l'accrochage de l'extrémité intérieure du ruban 3', ceci afin de faciliter l'accès à cette extrémité. Selon une forme préférée de l'invention une prise extérieure est prévue dans le cadre 1,1' pour recharger les batteries sur le réseau par l'intermédiaire d'un transformateur incorporé ou par exemple sur la batterie d'une automobile grâce à l'utilisation d'un onduleur, ou encore pour travailler avec des batteries de secours placées dans la poche de l'utilisateur pour permettre l'utilisation électrique de l'appareil quand il y a impossibilité de recharge immédiate. En outre, grâce a la réversibilité de la cynématique il est possible de recharger les batteries lors du déroulement du ruban et a cet effet on insère dans le circuit une valve électrique entre les batteries et le moteur qui travaille alors comme dynamo. On a pu constater qu'en utilisant un micromoteur d'un type courant, ayant par exemple une vitesse approximative de 11.000 tours/minute qui est alimenté par 4 batteries de 1,2 volts montées en série, avec un réducteur de vitesse ayant un rapport de 1/25, donc deux transmissions à 1/5, un ruban de mesure de 50 mètres de longueur pouvait être completement enroulé dans le cadre en 20 secondes alors qu'en utilisant une manivelle usuelle il faut 1 à 2 minutes pour enrouler le ruban totalement. Ce dispositif d'entrainement électrique permet donc d'épargner du temps. Dans la forme d'exécution représentée figures 6 et 7 il est prévu un dispositif de débrayage qui permet de couper l'entraîne- ment entre le moteur et le réducteur dans le cas où le rapport de réduction est trop élevé pour permettre la réversibilité du dispositif. Comme dans la forme d'exécution précédente, l'entraînement du tambour 43 est réalisé au moyen d'un moteur 47 alimenté par des batteries 48 et sur l'arbre de sortie 49 duquel est fixé un pignon dente 50 constituant le pignon d'entrée d'un réducteur à deux étages. Le pignon dente 50 (fig.7) est relié par l'intermédiaire d'une courroie crantée 51 à une première grande roue 52 qui, selon une forme préférée de l'invention, est lisse et dont l'axe 53 est supporté dans le cadre 41 entre deux roulements à bille 42. Un deuxième pignon denté 54 fixé sur cet axe 53 est relié par une deuxième courroie crantée 55 à une deuxième grande roue 56 fixée sur l'axe 45 du tambour d'enroulement 43 lequel est monté entre deux roulements à bille 46. L'ensemble formé par le moteur 47, son arbre de sortie 49 et le pignon denté 50 est soumis à l'action d'un ressort 57 qui normalement tend la courroie crantée 51 sur le pignon denté 50 et la première grande roue lisse 52. Une "gachette" ou bouton, accessible depuis l'extérieur de l'instrument et non représentée sur les figures permet de comprimer le ressort 57 de manière à faire se déplacer l'ensemble moteur 47, arbre 49 et pignon denté 50 ce qui a pour effet de détendre la courroie crantée 51 et permettre le glissement de cette courroie sur la grande roue lisse 52, ainsi, même si le moteur 47 tourne, l'entraînement du tambour d'enroulement 43 n'est plus réalisé.Le tambour d'enroulement 43 est donc libre et on peut soit tirer manuellement sur le ruban, soit enrouler celui-ci au moyen d'une manivelle usuelle qui n'est pas représentée sur les dessins mais qui pourrait être montée sur l'axe 45 du tambour d'enroulement, extérieurement au flasque de protection 58. Le moteur 47 est normalement prévu pour l'enroulement du ruban sur son tambour, mais on peut également prévoir un inverseur afin que le moteur serve également au déroulement du ruban. Sur la figure 8 est représentée une autre forme d'exécution du dispositif réducteur. Dans ce cas, le pignon d'entrée 60 du réducteur monté sur l'arbre de sortie 61 du moteur engrène directement avec la première grande roue dentée 62 laquelle est solidaire, comme dans la forme d'exécution précédente, d'un deuxième pignon denté 63 lui-même relié par une courroie crantée 64 à la deuxième grande roue 65 fixée sur l'axe 66 du tambour d'enroulement. Dans ce cas également il est prévu un dispositif de débrayage afin de pouvoir désunir à volonté les dents du pignon d'entrée 60 et de la première grande roue 62.Comme dans la forme d'exécution précédente, ce dispositif comprend par exemple un ressort qui pousse normalement le pignon 60 à être en prise avec la première grande roue 62 et un système à "gachette" permet de déplacer l'ensemble moteur, arbre du moteur et pignon d'entrée à l'encontre de l'action dudit ressort de manière à désengager les dents des roues. Sur la figure 9 est représentée une autre variante d'exécution selon laquelle on a deux trains d'engrenage avec roues dentées avec un engagement direct entre le pignon d'entrée 70 et la pre mière grande roue dentée 71 ainsi qu'entre le deuxième pignon denté 72 et la deuxième grande roue dentée 73 fixée sur l'arbre 74 du tambour d'enroulement. Cette variante permet avantageusement d'obtenir un gain de place à l'intérieur du cadre. Dans ce cas également l'ensemble formé par le premier pignon d'entrée 70 et le moteur est soumis à l'action d'un ressort qui pousse ledit pignon à être en prise avec la première grande roue et un dispositif à gachette permet de désunir à volonté ledit pignon et ladite roue. L'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif et il est bien évident que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Instrument de mesure linéaire à ruban comportant un tambour d'enroulement du ruban et un moteur électrique pour l'entraînement du ruban caractérisé par le fait que le moteur électrique (7,47) entraîne le tambour d'enroulement (3,43) par l'intermédiaire d'un réducteur à au moins deux étages, le pignon d'entrée du réducteur (10,50,60,70), monté sur l'arbre (9,49,61) du moteur, étant relié à une première grande roue (12,52,62,71) solidaire d'un deuxième pignon (16,54,63,72) lui-même relié à une deuxième grande roue (18,56,65,73) montée sur l'arbre du tambour d'enroulement. 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les quatre roues (10,12,16,18) constituant le réducteur sont reliées deux à deux au moyen d'une courroie (11,17). 3. Instrument selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites courroies (11,17) sont crantées et que les roues, respectivement les pignons, avec lesquels elles coopèrent sont dentés. 4. Instrument selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu un dispositif de débrayage. 5. Instrument selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le deuxième pignon (54) et la deuxième grande roue (56) sont des roues dentées reliées par une courroie crantée (55), que le pignon d'entrée (50) et la première grande roue (52) sont également reliés par une courroie crantée (51), une de ces roues étant lisse pour qu'il se produise un glissement de ladite courroie crantée (51) si le couple dépasse une valeur donnée, ceci constituant ledit dispositif de débrayage. 6. Instrument selon la revendication 5, caractérisé par le fait que c'est la première grande roue (52) qui est lisse. 7. Instrument selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé par le fait que l'ensemble moteur (47) et pignon d'en trée (50) du réducteur est soumis à l'action d'un ressort (57) qui tend ladite courroie crantée (51) entre le pignon d'entrée (50) et la première grande roue ('52) et que cet ensemble peut être poussé, particulièrement au moyen d'une gachette, à l'encontre de l'action dudit ressort pour relâcher la tension de la courroie et permettre son glissement afin de débrayer ledit pignon d'entrée (50) de la première grande roue (52). 8. Instrument selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le pignon d'entrée (60,70) et la première grande roue (62,71) sont des roues dentées qui engrènent directement entre elles et que ensemble moteur et pignon d'entrée (60,70) du réducteur est soumis à l'action d'un ressort qui presse ledit pignon d'entrée (60,70) en engagement avec ladite première grande roue (62,71), cet ensemble pouvant être poussé, particulièrement au moyen d'une gachette, à l'encontre de l'action dudit ressort pour dégager complètement ledit pignon d'entrée (60,70) de la première grande roue (62,71). 9. Instrument selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le deuxième pignon (63) et la deuxième grande roue (65) sont des roues dentées reliées par une courroie crantée (64). 10. Instrument selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le deuxième pignon (72) et la deuxième grande roue (73) sont des roues dentées qui engrènent directement entre elles. 11. Instrument selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'ensemble formé par le moteur et le réducteur est protégé par un capot étanche (4). 12. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le moteur a deux vitesses. 13. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'à proximité de la fente de sortie (24) du ruban est prévu un amortisseur constitué par un tampon en caoutchouc (25) ou un tampon à ressort. 14. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel le moteur électrique est alimenté par une batterie, caractérisé par le fait que le moteur (7) et son circuit sont conçus de telle manière que le déroulement du ruban entraîne la recharge de la batterie. 15. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le moteur électrique est alimenté par une batterie, caractérisé par le fait qu'il est prévu une prise extérieure pour la recharge de la batterie. 16. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il est prévu un contacteur fin de course pour arrêter le moteur quand le ruban est soit totalement déroulé hors du boîtier soit totalement enroulé dans le boltier. 17.Instrument selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'un contacteur 22 électrique à double fonction, opérable automatiquement ou manuellement, est prévu pour que le moteur soit entraîné à la vitesse la plus faible quand il ne reste que quelques dizaines de centimètres de ruban à enrouler.