Brevet FR2433173A1 — publié le 19800307

La prêsente invention concerne-l'industrie des instruments depesage. Ces instruments comportent généralement un ensemble récepteur de charge -plateau associé à une cinématique du genre parallélogrammede Roberval, soumise à rappel elastique- et des organes de~mesure et d'affichage de la charge, diapres l'amplitude de force de rappel et/ou le déplacement delta cinématique. La cinematique connue sous lue nom de demi-Roberval se limite à un montant vertical solidaire du plateau porte-charge horizontal, et qui s'articule, par deux bras maintenus parallèles, sur un bâti fixe. La force de rappel est appliquée verticalement au montant, pour s'opposer directement à la charge présente sur le plateau. L'invention concerne un nouveau récepteur de charge, qui permet notamment la réalisation d'instruments de pesage très plats, faciles à étalonner, et s'adaptant bien au pesage de fortes charges. Elle s'applique en particulier aux pèse-personnes. Ce nouveau récepteur de charge est du type général défini plus haut, et comporte un plateau porte-charge mobile en coopération avec des bras maintenus parallèles à l'encontre d'une force de rappel variable. Le récepteur de charge de l'invention diffère de la technique antérieure en ce que le plateau n'est plus perpendiculaire au segment de droite qui joint les extrémités des bras parallèles avec lesquelles il coopère. De son côté, la force de rappel n'est plus appliques dans la direction de ce même segment de droite. Selon l'invention, le segment de droite qui joint les extrémités mobiles des bras, du côte où ils coopèrent avec le plateau porte-charge, est incliné sur la perpendiculaire au plateau porte-charge, qui définit la direction générale de pesée et la direction générale de pesée ainsi que la direction de la force de rappel sont inclinées sur la direction des bras paral lèles, de part et d'autre de celle-ci, respectivement, si bien qu'en se déplaçant, les bras parallèles viennent s'aligner sur la résultante de la force due au poids de la charge et de la force de rappel. De préférence, le segment de droite precité est sensiblement perpendiculaire à la direction générale de pesée. De son côté, la force de rappel peut, selon l'invention, être variable en intensité-et/ou en direction. Avantageusement, c'est une force de rappel élastique. La demanderesse considère actuellement comme préférable pour des raisons pratiques que la force antagoniste soit comparable au poids de la charge. L'inclinaison des bras sur la direction générale de pesée est alors de l'ordre de 450, étant entendu qu'avec un angle compris entre 300 et 600 la force de rappel reste du même ordre de grandeur que le poids à mesurer. Pour certaines applications, des angles plus faibles que 300 ou plus grands que 600 pourront également convenir. On notera cependant qu'avec un angle grand, la force résultante qui s'exerce sur les bras mobiles devient très supérieure au poids de la charge. Selon une autre caractéristique de l'invention, en faisant varier légèrement -l'angle d'inclinaison des bras, on ajuste la sensibilité, c'est-à-dire la relation entre la force antagoniste et le poids de la charge. Dans un mode de réalisation particulier, le récepteur de charge est constitué simplement d'un parallélograrmne déformable le plateau porte-charge s'articule directement sur les bras paral lèles, qui à leur tour s'articulent sur un plateau support formant bâti. La force de rappel élastique est fournie par exemple comme suit : une lame de flexion, fixée d'une part sur le plateau support, reçoit d'autre part un organe de tirage fixé au plateau supérieur porte-charge, fournissant ainsi la force élastique antagoniste. La direction de tirage est de préférence sensiblement parallèleau plateau porte-charge ce qui rend la force de rappel pratiquement perpendiculaire à la direction de pesée. Pour constituer un instrument de pesage, on ajoute à ce récepteur de charge un capteur de force, qui fournit la force antagoniste tout en permettant la détection de celle-ci ; un capteur de force désigne un organe raide capable de fournir une force importante en réponse à un petit déplacement. L'instrument se complète d'un moyen pour déterminer et afficher la charge à partir de la force ainsi détectée. L'instrument de pesage ainsi obtenu s'applique en particulier comme pèse-personnes, car il peut utiliser des bras très courts qui lui donnent une faible épaisseur. Sa faculté de réglage d'échelle le rend de surcroît facile à fabriquer : dans le cas d'une lame de flexion, par exemple, il est admissible que les lames de flexion fabriquées en série offrent une assez large dispersion de caractéristiques élastiques, puisqu'on peut compenser la dispersion en ajustant l'angle d'inclinaison des bras dans chaque instrument. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suiv-re, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe du récepteur de charge constituant le mode de réalisation préférentiel de la présente invention ; et - lå figure 2 est une vue de dessus schématique d'un pèse-personnes utilisant le récepteur de charge de la figure 1, lequel en constitue une coupe suivant la ligne de coupe A-A. Sur la figure 1, le récepteur de charge comporte un plateau supérieur porte-charge 1, et un plateau inférieur fixe 2, muni de pieds 21 et 22. Du côté inférieur du plateau 1, deux épaulements 13 et 14, dirigés vers le bas, définissent deux coussinets à angle droit, 16 et 17 respectivement. De même, du côté supérieur du plateau fixe 2, deux épaulements 23 et 24, définissent des cousu sinets à angle droit respectifs 26 et 27, dirigés vers le haut. Les arêtes des coussinets à angle droit sont parallèles entre elles. Entre les coussinets 16 et 26 s'articulent des bras courts constitués de lames-couteaux 3 et 5, tandis qu'entre les coussinets 17 et 27 viennent se placer de la même manière les lames-couteaux 4 et 6. Comme le montre la figure 2, les couteaux 3 et 5 sont de préférence solidaires, de même que les couteaux 4 et 6. Dans ce mode de réalisation, la distance entre les coussinets 16 et 17 est la même qu'entre les coussinets 26 et 27, et les couteaux 3, 4, 5 et 6 sont de même longueur de manière a définir un parallélogramme déformable ; pour certaines applications, il est avantageux de prévoir un réglage du parallélisme, au niveau de l'un des quatre coussinets (coussinet 26 par exemple). Bien entendu, tout autre agencement qui maintienne les bras ou couteaux 3 -à 6 parallèles entre eux est utilisable en variante. Sur la figure 1, la force de rappel élastique est appliquée au plateau 1 dans une direction pratiquement parallèle à celui-ci, donc perpendiculaire au poids de la charge à peser de leur côté, les couteaux 3 à 6 sont inclinés d'un angle voisin de 450. Du fait de cette inclinaison, la force due au poids de la charge placée sur le plateau 1 se décompose en une force dirigée selon les couteaux, et une force sensiblement parallèle au plateau, qui va être équilibrée par la force de rappel elastique ; l'inclinaison des couteaux varie alors légèrement pour réaliser l'équilibre vectoriel des trois forces. Dans un mode de réalisation avantageux, une lame de flexion 7, munie classiquement d'un etranglement 15 où se produit la flexion, est fixée sur le plateau inférieur 2 par l'une de ses extrémités. Sur son autre extrémité est fixé par une pièce de serrage 8 un ruban de tirage 9, qui vient en direction sensiblement horizontale s'attacher en 10 dans le plateau horizontal supérieur 1. La longueur du ruban de tirage est de préférence ajustable : une vis 11, sur laquelle il vient se fixer, peut être actionnée à la main, pour se déplacer horizontalement dans un filetage du plateau 1. Ceci fournit tres simplement une faculté de réglage de l'echelle de-mesure en faisant varier l'angle d'in inclinaison des couteaux pour une charge constante. En l'absence de charge, la lame 7 est légèrement fléchie pour équilibrer le poids du plateau. Une charge la fera fléchir plus, et la mesure de cette flexion permet d'accéder à la charge. étant l'angle d'inclinaison-des couteaux, la relation entre la charge P et la force de rappel antagoniste F s'écrit F = P tgC( I1 est donc aisé de mesurer la charge à partir de la flexion de la lame 7. Pour detecter cette flexion, il est avantageux d'utiliser un capteur très raide, de façon que la flexion sous charge maximale-puisse être choisie assez faible. De la sorte, l'anglet d'inclinaison des couteaux en charge variera peu ; on réduit ainsi les non-linéarités dues àlarelation F = P.tg , déjà mentionnée Par exemple, des jauges de contrainte 18 et 19 sont placées de part et d'autre de l'étranglement- 15 de la lame 7, pour en détecter la flexion. De manièreconnue en soi, des connexions électriques 20 relient ces jauges à un dispositif électronique de traitement et d'affichage 19, logédans un boîtier 18 adjacent au récepteur de charge. L'ensemble peut constituer un pèserpersonnes de faible épaisseur. Bien entendu, on peut concevoir'de nombreuses variantes conformes l'esprit de l'invention, dans lesquelles des bras parallèles inclinés articulés sur une pièce en segment de droite permettent de mesurer des charges perpendiculaires à ce segment de droite à l'aide d'une force élastique antagoniste qui ne soit pas parallele au poids de la charge. Le mot articulation est ici à interpréter au sens large : dans un instrument de pesage, an peut réaliser une articulation sous la forme d'un étranglement entre deux parties d'une même-pièce à la façon d'une charniere élastique. Comme précédemment indiqué, il est avantageux que l'angIe varie peu lorsqu'on passe de l'absence de charge à la charge maximale. Ceci suppose que la force antagoniste soit fournie par un organe raide, qui se déplace peu en charge, et que le détecteur de force soit très sensible. On pourra donc substituer à la lame de flexipn tout autre moyen de rappel élastique raide de même, on pourra substituer aux jauges de contrainte tout autre détecteur de force sensible, par exemple un détecteur à condensateur dont les deux armatures sont mécaniquement liées aux deux parties de la lame de flexion, de part et d'autre de son étranglement. Dans ce dernier cas, il est intéressant de déterminer et afficher le poids de la charges à 1'aidedes moyens décrits dans la demande de brevet N 77 28 758 déposée le 23 Septembre 1977 au nom de la demanderesse. REVENDICATIONS 1. Récepteur de charge pour pesage, du type comportant un plateau porte-charge mobile sur un bâti en coopération avec des bras maintenus parallèles, et à l'encontre d'une force de rappel variable, caractérisé par le fait que le segment qui joint les extrémités mobiles des bras, côté plateau porte-charge, est incliné sur la direction générale de pesée, et que la direction générale de pesée ainsi que la direction de la force de rappel sont inclinées sur la direction des bras parallèles, de part et d'autre de celle-ci, respectivement, si bien qu'en se déplaçant, les bras parallèles viennent s'aligner sur la résultante de la force due au poids de la charge et de la force de rappel. 2. Récepteur de charge selon la revendication 1, carac térisé par le fait que le segment qui joint les extrémités mobiles des bras est sensiblement perpendiculaire à la direction générale de pesée. 3. Récepteur de charge selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la force de rappel est élastique. 4.- Récepteur de charge selon la revendication 3, carac térisé par le fait que la direction de la force antagoniste élastique est perpendiculaire à la direct-ion générale de pesée. 5. Récepteur de charge selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'inclinaison des bras sur la direction générale de pesée est de l'ordre de 45 . 6. Récepteur de charge selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le plateau porte-charge s'articule directement sur les bras parallèles, qui à leur tour s'articulent sur un plateau support formant bâti. 7. Récepteur de charge selon la revendication 6, carac térisé par le fait que le plateau porte-charge est muni d'épaulements formant des coussinets à angle droit dont les arêtes sont paralleles, que le bâti est constitué d'un plateau support également muni d'épaulements formant des coussinets à angle droit dont les arêtes sont parallèles, et que les bras parallèles sont cons titués de lames courtes, formant couteau à leurs deux extrémités, et s'appuyant chacune d'une part sur un coussinet du plateau support et d'autre part sur un coussinet du plateau porte-charge. 8. Récepteur de charge selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un capteur de force fournissant la force antagoniste, et un moyen pour déterminer et afficher la charge à partir de cette force, ce qui fournit un instrument de pesage applicable en particulier comme pèsepersonnes. 9. Récepteur de charge selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'une lame de flexion, fixée d'une part sur le plateau support, reçoit d'autre part un organe de tirage fixe au plateau supérieur porte-charge, fournissant ainsi la force élastique antagoniste. 10. Récepteur de charge selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen capable de faire varier légèrement l'inclinaison des bras pour une charge constante, ce qui permet d'ajuster la sensibilité c'est- -dire la relation entre la force antagoniste et le poids de la charge.