Brevet FR2445950A1 — publié le 19800801

L'invention se rapporte à un appareil de mesure ayant une ou plusieurs aiguilles indicatrices disposées pour se déplacer le long d'une graduation. Dans la mesure d'une grandeur variable dans le temps, on demande souvent que l'instrument de mesure, tout en indiquant une valeur instantanée de la grandeur, puisse en outre enregistrer une valeur maximale ou minimale atteinte au cours d'une période choisie. Des exemples de telles grandeurs sont la température, la pression, l'humidité, la tension d'une distribution électrique, des niveaux de liquide et une vitesse de rotation, toutes ces grandeurs pouvant avantageusement être indiquées par une aiguille se déplaçant le long d'une graduation étalonnée. Pour l'enregistrement des températures maximale et minimale, par exemple pour l'enregistrement météorologique, un thermomètre à mercure ayant un tube en U est bien connu. Quand la température s'élève, une colonne de mercure descend dans une branche du tube (sous l'action de la dilatation d'une colonne d'alcool dans la branche) et s'élève dans l'autre branche. Un index en fer flottant sur le haut de la colonne de mercure dans chaque branche du tube s'élève avec le mercure mais, par suite d'une résistance de frottement, reste en retrait quand le mercure redescend dans le tube, Un index joue le rôle d'indicateur de température maximale tandis que l'autre sert d'indicateur de température minimale, chaque branche du tube étant disposée le long d'une graduation. Pour remettre en place les index pour une nouvelle période d'enregistrement, on les ramène aux extrémités respectives de la colonne de mercure en les faisant descendre au moyen d'un aimant. Ce thermomètre connu présente l'inconvénient que cette remise en place peut être malcommode.Dans une autre construction connue, la résistance de frottement entre les index et le tube est insuffisante pour les maintenir en place lorsque le mercure se retire à moins qu'un aimant soit placé derrière le tube pour tirer les index contre la paroi du tube. Pour remettre en place les index, l'aimant, normalement placé près du tube, est écarté de ce tube, de sorte que les index glissent lentement en descendant vers les extrémités de la colonne. Ces deux types de thermomètre à mercure présentent les inconvénients que le soufflage d'un bulbe de verre à l'extrémité d'une branche pour constituer un réservoir d'alcool est une opération délicate et que chaque tube individuel doit être étalonné par marquage de chaque branche du tube à une température de référence et par réglage de la position de chaque graduation par rapport au tube. Ces deux opérations sont une cause de perte de temps et par conséquent sont conteuses, De plus, ces thermomètres à mercure sont d'une lecture assez difficile par suite de la faible longueur des graduations et sont souvent impropres à un transport par air. On contact un appareil de mesure ayant une graduation circulaire ou en segment de cercle et une aiguille enregistreuse d'une valeur maximale. L'aiguille enregistreu- se suit une aiguille indicatrice principale quand celle-ci avance vers un maximum0 Quand l'aiguille indicatrice se retire, l'aiguille enregistreuse est maintenue à la valeur maximale par un mécanisme à cliquet. Pour remettre en place l'aiguille enregistreuse, on doit faire tourner à la main un petit bouton moleté jusqu'à ce que l'aiguille soit amenée à la m8me position que l'aiguille indicatrice. Le mécanisme est relativement compliqué et coûteux. Un but de la présente invention est d'éviter dans une large mesure les inconvénients mentionnés ci-dessus. Selon l'invention, on prévoit un appareil de mesure ayant une aiguille indicatrice mobile pivotant par rapport à une graduation en réponse aux variations de la grandeur à mesurer et au moins une aiguille enregistreuse également mobile pivotant par rapport à la graduation autour du même axe que l'aiguille indicatrice, l'aiguille enregistreuse ou chaque aiguille enregistreuse étant mobile dans un sens vers une extrémité correspondante de la graduation en réponse au mouvement de l'aiguille indicatrice dans ce sens tandis qu'au mouvement de l'aiguille enregistreuse ou de chaque aiguille enregistreuse dans le sens contraire s'oppose la résistance dtun moyen de retenue à friction qui peut autre neutralisé pour permettre à l'aiguille enregistreuse ou à chaque aiguille enregistreuse de se déplacer sous l'influence d'une force de remise en place. Selon un autre aspect de l'invention, on propose un appareil de mesure pour enregistrer les valeurs maximale et minimale d'une grandeur variable pendant une certaine période, caractérisé par le fait que cet appareil demesure comprend une aiguille enregistreuse d'un maximum pour enregistrer ladite valeur maximale et une aiguille enregistreuse de minimum pour enregistrer ladite valeur minimale, lesdites aiguilles étant mobiles par rapport à une graduation en arc de cercle autour d'un axe commun et que l'appareil de mesure comprend de plus un moyen de retenue à friction pour maintenir lesdites aiguilles contre une force de remise en place quand ladite grandeur se retire des valeurs respectivement maximale et minimale, ledit moyen de retenue pouvant etre mis hors d'action pour permettre aux aiguilles de se déplacer sous l'influence de la force de remise en place jusqu'à une position correspondant à la valeur présentée par ladite grandeur. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention qui comprend deux aiguilles enregiatreuses l'une pour enregistrer une valeur minimale et 11 autre pour enregistrer une valeur maximale, le moyen de retenue à friction est constitué par de petits aimants fixés respectivement aux aiguilles enregistreuses. Ces aimants sont attirés vers une plaque en acier ou autre métal ferreux.Quand les aiguilles enregistreuses sont poussées par l'aiguille indics trice, les aimants glissent sur la surface de la plaque contre la résistance due à la force de frottement entre les aimants et la plaque créée par la force d'attraction magnétique entre ces éléments Pour remettre en place les aiguilles au départ d'une nouvelle période d'enregistrement, on écarte la plaque des aiguilles, de sorte que les aiguilles enregistreuses se déplacent immédiatement jusqu'à la position de l'aiguille indicatrice. La remise en place s'accomplit ainsi d'une façon relativement rapide et simple. La résistance de frottement peut s'exercer sans que les aimants viennent effectivement en contact avec la plaque. Pourvu que l'attraction entre les aimants et la plaque soit suffisamment forte, la force transversale exercée sur l'aiguille enregistreuse établit une force de frottement dans le palier de pivotement qui forme la monture des aiguilles sur le corps de l'appareil de mesure. En variante, un moyen de retenue à friction non magnétique peut être sous la forme dtun ressort en spirale disposé coaxialement à l'axe de pivotement pour appliquer une force de compression; sur le palier de pivotement, le ressort pouvant être déplaçable 9 l'écart des aiguilles enregistreuses pour permettre la remise en place. On décrira maintenant l'invention à titre dtexem- ple en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue en perspective d'un thermomètre selon l'invention enregistrant un maximum et un minimum, sa face avant étant enlevée la figure 2 est une vue de profil en coupe partielle correspondant à la figure 1 ; et la figure 3 est une vue de face de l'aiguille indicatrice principale, des deux aiguilles enregistreuses et de la graduation du thermomètre de la figure 1. Le thermomètre représenté au dessin a une aiguille 1 soumise à l'action d'une lame bi-métallique en spirale 2. L'aiguille I se déplace le long d'une graduation 3 autour d'un axe horizontal ayant une direction générale perpendiculaire au plan de la graduation. Le thermomètre comprend une aiguille enregistreuse de maximum 4 et une aiguille enregistreuse de minimum 5 qui peuvent aussi tourner autour du même axe que l'aiguille indicatrice 1. A la rotation des aiguilles enregistreuses s'oppose la résistance d'un moyen de retenue à friction comprenant de petits aimants 6 et 7, fixés respectivement aux aiguilles enregistreiuses, et une plaque en acier de remise en place 8 qui, dans sa position statique normale, touche les deux aimants et qui, sous l'action des forces d'attraction exercées entre la plaque et les aimants, maintient les aiguilles enregistreuses 4 et 5 dans des positions fixes par rapport à la graduation sauf en présence d'une force de rotation suffisamment grande exercée sur les aiguilles. Les trois aiguilles tournent dans des plans paroi lèles adjacents et l'aiguille indicatrice 1 comprend, comme on l'a représenté, une partie coudée à angle droit qui traverse les plans des deux aiguilles enregistreuses de telle sorte que si par exemple l'aiguille 1 se déplace dans le sens horaire autour de l'axe de pivotement quand la température s'élève, elle pousse devant elle l'aiguille enregistreuse 4. Si la température atteint alors un maximum et commence à redessendre, l'aiguille 1 descend le long de la graduation en laissant l'aiguille enregistreuse 4 à une position correspondant à la température maximale à laquelle elle est maintenue par le frottement entre l'aimant 6 et la face plane intérieure de la plaque 8 qui est perpendiculaire à l'axe de rotation.De façon analogue, si la température s'abaisse au-dessous de la valeur à laquelle est maintenue l'aiguille enregistreuse 5, l'aiguille indicatrice 1 pousse l'aiguille 5 jusqu'à une position de valeur minimale où elle la laisse quand la température remonte En référence à la figure 3, chaque aiguille enregistreuse comporte une partie formant un bras 9 ou 10 et une partie formant contrepoids 11 ou 12.Chaque partie formant contrepoids est sous la forme d'un secteur de cercle et porte sur sa surface un aimant 6 ou 7 fixé à sa surface dans un angle extérieur du secteur du c8té opposé, par rapport à l'axe de rotation, à la partie formant bras 9 ou lOo La forme de chaque aiguille enregistreuse qui est façonnée à partir d'une simple feuille de matière non ferreuse est telle que son centre de gravité soit placé d'un côté de l'axe de façon que l'aiguille soit rappelée vers une positiom de repos dans laquelle son centre de gravité se trouve verticalement au-dessous de l'axe.Si on considère l'exemple de l'aiguille enregistreuse 4, son centre de gravité, indiqué en 13 sur la figure 3, se trouve entre les deux plans 14 et 15 qui se coupent le long de l'axe de rotation et sont respectivement à 1350 et 450 d'une ligne 16 s'étendant entre l'extrémité de la partie formant bras 9 et l'axe. La position optimale du centre de gravité 13 pour un fonctionnement sur une longueur de graduation maximale est sur un rayon situé à 90Q du plan 16.En fonctionnement, guand l'aiguille indicatrice 1 se déplace dans le sens horaire, sa partie coudée à angle droit vient en contact avec l'aiguille 4 juste au-dessous de l'épaulement 17 sur le bord de l'aiguille 4 et pousse celle-ci dans le sens horaire à la fois contre la force de frottement mentionnée ci-dessus et contre une force de remise en place par gravité exercée par la partie formant contrepoids 11. La remise en place des aiguilles enregistreuses 4 et 5 s'accomplit comme indiqué ci-après. En écartant des aimants 6 et 7 la plaque de remise en place 8 (figure 2), on supprime la force de retenue par friction et les aiguilles enregistreuses 4 et 5 se déplacent immédiatement et automatiquement vers leurs positions de repos jusqu'à ce qu'elles rencontrent l'aiguille indicatrice 1. Après remise en place, les aiguilles enregistreuses restent toutes deux dans une position qui coincide avec celle de l'aiguille indicatrice.On ramène alors la plaque de remise en place à sa position normale (figure 2), cette plaque étant rappelée élastiquement à sa position normale par de petits coussins de mousse 18 qui pressent contre la face frontale transparente 16 de l'appareil de mesure et cet appareil est alors prêt pour une nouvelle période d'enre gistrementO Dans la forme d'exécution représentée au dessin, on peut écarter des aimants la plaque de remise en place 8 en pressant une patte 20 qui est fixée à cette plaque 8 ou qui en fait partie et qui dépasse à travers une fente de la paroi arrière 21 du bottier du thermomètre. Cette construction particulière permet, quand l'appareil de mesure est monté avec sa paroi verticale contre une surface plane verticale, la remise en place simplement par poussée sur la partie inférieure de la face avant 19. Cette action déplace le thermomètre vers la surface portante, de sorte que la patte 20 en contact avec la surface portante est poussée dans le bottier en comprimant les coussins de mousse 18 et en supprimant la retenue par frottement sur les aiguilles enregistreuses. En variante, à la place d'une force de remise en place par gravité utilisant des contrepoids, on peut employer d'autres moyens, par exemple des ressorts, pour rappeler les aiguilles vers leurs positions de repos. Ces autres moyens permettraient d'utiliser une graduation s'étendant sur un angle supérieur à 1800o Avec la remise en place par gravité, l'angle de 1800 est le plus grand angle théorique de graduation qu'on peut utiliser et en pratique on utilise un angle de moins de 1800 pour permettre un pivotement de l'appareil de mesure quand il est monté. R E V E N D I C A 2 I O N S. lo Appareil de mesure ayant une aiguille indicatrice mobile pivotant par rapport à une graduation en réponse aux variations d'une grandeur à mesurer et au moins une aiguille enregistreuse mobile et pivotant aussi par rapport à la graduation autour du même axe que l'aiguille indicatrice, caractérisé par le fait que chaque aiguille enregistreuse est mobile dans un sens vers une extrémité correspondante de la graduation en réponse au mouvement de l'aiguille indicatrice dans ce sens tandis qu'au mouvement de l'aiguille enregistreuse ou de chaque aiguille enregistreuse s'oppose la résistance d'un moyen de retenue par friction qui peut être mis hors d'action pour permettre à l'aiguille enregistreuse ou à chaque aiguille enregistreuse de se déplacer sous l'influence d'une force de remise en place. 2o Appareil de mesure selon la revendication 1, dans lequel le moyen de retenue par friction peut être mis ors d'action pour permettre à l'aiguille enregistreuse ou à chaque aiguille enregistreuse de se déplacer jusqu'à une position qui coïncide pratiquement aveo celle de l'aiguille indicatrice. 3. Appareil de mesure selon la revendication 1 ou la revendication 2, ayant une aiguille enregistreuse de maximum et une aiguille enregistreuse de minimum qui sont respectivement mobiles dans le sens horaire et dans le sens contraire par rapport à la graduation en réponse au mouvement de l'aiguille indicatrice dans le sens correspondant. 4e Appareil de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'aiguille indicatrice ou chaque aiguille indicatrice est soumise à une force transversale agissant dans une direction générale parallèle à l'axe de pivotement et ayant pour effet d'amener l'aiguille à venir en contact de friction aveo une partie fixe de l'appareil de mesure, la force transversale étant pratiquement supprimée quand le moyen de retenue par friction est mis hors d'action. 5o Appareil de mesure selon la revendication 4, dans lequel la force transversale est le résultat d'une attraction magnétique entre l'aiguille ou chaque aiguille et une partie statique de l'appareil de mesure. 6. Appareil de mesure selon la revendication 5, dans lequel le moyen de retenue par friction comprend un aimant permanent faisant partie de l'aiguille enregås- treuse ou de chaque aiguille enregistreuse et une plaque ferreuse ayant une surface plane perpendiculaire à l'axe de pivotement et adjacente à l'aimant ou à chaque aimant, le moyen de retenue pouvant etre mis hors d'action par le déplacement de la plaque à l'écart de l'aimant ou de chaque aimant. 7. Appareil de mesure selon la revendication 6, dans lequel la plaque ferreuse constitue la partie fixe de l'appareil de mesure tandis que l'aiguille enregistreuse ou chaque aiguille enregistreuse est en contact de friction aveo ladite surface plane. 8. Appareil de mesure selon ltune guelconque des revendications précédentes, dans lequel la force de remise en place est une force de pesanteur. 9t Appareil de mesure selon la revendication 8, dans lequel 11 axe de pivotement est pratiquement horizontal quand l'appareil de mesure est dans sa position normale de fonctionnement tandis que L'aiguille enregistreuse ou chaque aiguille enregistreuse comprend une partie formant un bras et une partie formant un contrepoids et a son centre de gravité écarté de l'axe de façon que l'aiguille ou chaque aiguille soit rappelée vers une position de repos respective dans laquelle son centre de gravité se trouve verticalement au-dessous de l'axe et dans lequel, pour l'aiguille ou pour chaque aiguille, l'axe et le centre de gravité définissent un premier plan tandis que l'axe et la partie. du bras adjacente à la graduation définissent un second plan, l'angle entre ces deux plans étant dans l'intervalle de 450 à 1350. 10. Appareil de mesure selon la revendication 9 rattachée à la revendication 6, dans lequel, pour l'aiguille enrelseuse ou pour vaque aiguille enregistreuse, la partie formant un bras et la partie formant contrepoids sont obtenues à partir d'une seule feuille de matière non terreuse sous la forme d'un secteur de disque centré sur l'axe de pivotement, l'aimant étant placé dans un angle extérieur du secteur du caté opposé, par rapport à l'axe de pivotement, à la partie formant bras. Il; Appareil de mesure selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel l'aiguille enregistreuse ou chaque aiguille enregistreuse est mobile en réponse au mouvement de 11 aiguille indicatrice par contact de l'aiguille indicatrice avec la partie formant bras de 1 'aiguille enregistreuse respective. 12. Appareil de mesure selon la revendication Il rattachée à la revendication 3, dans lequel la graduation, la partie formant bras de l'aiguille enregistreuse de maximum, la partie formant bras de l'aiguille enregistreuse de minimum et une partie extérieure de l'aiguille indicatrice se trouvent dans des plans parallèles adjacents sépa rés, pratiqueuent perpendiculaires à l'axe de pivotement et dans lequel une partie intérieure de l'aiguille indicatrice coupe les plans des deux aiguilles enregistreuses. 13e Appareil de mesure selon la revendication 6, ians lequel les aiguilles, les graduations et la plaque ferreuse sont logées dans un bottier fermé, la plaque ferreuse étant montée élastiquement et ayant un organe de remise en place des aiguilles enregistreuses qui dépasse à travers une ouverture dans la paroi arrière du boîtier, 14. Xhermomètre enregistreur de maximum et de minimum selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15. Appareil de mesure pour enregistrer les valeurs maximale et minimale d'une grandeur variable pendant une certaine période, comprenant une aiguille enregistreuse de maximum pour enregistrer ladite valeur maximale et une aiguille enregistreuse de minimum pour enregistrer ladite valeur minimale, caractérisé par le fait que lesdites aiguilles sont mobiles par rapport à une graduation en arc de cercle autour d'un axe commun et que cet appareil comprend de plus un moyen de retenue par friction pour maintenir lesdites aiguilles contre une force de remise en place quand ladite grandeur est en recul desdites valeurs maximale et minimale respectivement, ledit moyen de retenue pouvant être mis hors d'action pour permettre aux aiguilles de se déplacer sous l'influence de la force de remise en place jusqu'à une position correspondant à la valeur présentée par ladite grandeur.