Brevet FR2475218A1 — publié le 19810807

-1 - La présente invention concerne d'une manière générale les instruments de pesage, et plus particuliè- rement leurs parties dénommées récepteur de charge. On connaît déjà des récepteurs de charge dans lesquels la force antagoniste à la charge est fournie par un organe massif, qui possède au moins une zone, du genre étranglement, aménagée pour avoir une réponse élastique aux sollicitations. De tels récepteurs de charge ont été décrits dans les demandes de brevet en France N' 79 08218, N0 79 28300 et N0 79 11457 au nom de la demanderesse. Le problème se pose de prévoir une fixation entre le reste du récepteur de charge et l'organe massif, sans induire dans celui-ci des déformations qui soient de nature à perturber la mesure. La présente invention vient apporter une solution avantageuse à ce problème. Dans le récepteur de charge proposé, les liai- sons entre l'organe massif et le reste du récepteur de charge sont réalisées exclusivement par des fixations latérales telles que des chevilles ou goupilles, logées dans des perçages de l'organe massif. On évite ainsi des mouvements relatifs entre l'organe massif et le reste du récepteur de charge, dans la zone entourant leurs points de fixation, de tels mouvements relatifs étant générateurs d'hystérésis. -2- De préférence, les fixations sont placées au voisinage de la zone centrale axiale de l'organe massif, le long de laquelle les déformations sont minimales. Ici le mot "axial" vise l'axe de l'organe massif considéré en section droite dans son épaisseur. Et les mots "zone cen- trale" visent la zone entourant cet axe dans l'épaisseur de l'organe massif, par opposition à la zone proche de ses bords ou parois. Bien entendu, l'axe de l'organe massif suit la géométrie propre de celui-ci, et peut par consé- quent être curviligne. Avantageusement, les fixations sont placées sen- siblement sur la ligne neutre en déformation de l'organe massif. Dans un mode de réalisation préférentiel, les fixations sont réalisées par paires de chevilles, placées sensiblement symétriquement, le long de l'axe de l'organe massif, sur l'intervalle séparant une zone du genre étran- glement d'une autre zone étranglée ou d'une extrémité de l'organe massif. Dans un premier mode de réalisation particulier, l'organe massif est un ensemble monobloc à quatre étran- glements formant parallélogramme déformable, en particu- lier de géométrie rectangulaire ou en anneau; deux parties opposées de cet ensemble monobloc sont reliées par paire de chevilles respectivement à une pièce liée au bâti et à une pièce liée au plateau porte-charge. Ce mode de réali- sation s'applique en particulier aux balance de ménage. Selon un autre mode de réalisation de l'inven- tion, l'organe massif est une lame de flexion à un seul étranglement, sollicitée de part et d'autre de cet étran- glement par deux pièces-leviers qui sont montées sensi- blement symétriquement en articulation d'une part avec le bâti et d'autre part avec le plateau porte-charge; les deux pièces-leviers sont liées chacune à la lame de flexion par une paire de chevilles. -3- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue latérale du premier mode de réalisation de l'invention, le parallélogramme déformable ayant la forme générale d'un anneau; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 1; - les figures 3 et 4 illustrent respectivement en vue de dessus avant pliage et en vue de bout après pliage l'une des pièces du récepteur de charge de la figure 1; - les figures 5 et 6 illustrent une variante de la fixation du transducteur capacitif dans un récepteur de charge du type illustré à la figure 1; - la figure 7 est une vue partielle illustrant le cas o l'organe massif est une lame de flexion; - la figure 8 est une vue en coupe schématique d'un pèse-personne comportant la lame de flexion de -la figure 7; et - la figure 9 est une vue partielle de dessus du pèse-personne de la figure 8. Sur la figure 1, un parallélogramme déformable de géométrie annulaire, désigné par la référence générale , est défini par quatre arcs 11, 13, 15 et 17, séparés par quatre étranglements 12, 14, 16 et 18. Le reste du récepteur de charge comprend tout d'abord une pièce inférieure 2C, comportant en partie basse deux pieds 22 et 26 coopérant avec le bâti de l'appareil, et en partie haute deux plaques verticales, telles que 24, formant fourche. De la même manière, le haut du récepteur de charge comporte une pièce 40, défi- nie par deux plaques telles que 44 formant elles aussi fourche, et deux saillies supérieures 42 et 46 qui viennent se fixer sur un plateau portecharge 60, qui -4- reçoit une charge Q. Les deux plaques 24 viennent se fixer par des chevilles 21 et 23 dans l'arc il de l'organe massif annulaire. De l'autre côté, les deux plaques 44 viennent se fixer par des chevilles 41 et 43 dans l'arc 13 de l'organe massif annulaire. De ce même côté, deux autres dispositifs de fixation 71 et 73 viennent solidariser une fourchette sur l'arc 13, et cette fourchette se prolonge par une membrure horizontale 70, dans laquelle viennent se fixer par exemple par soudage des tiges verticales solidaires d'une première électrode 80. A son tour, l'arc il de l'organe massif annulaire soutient par deux dispositifs de fixation 91 et 93 une fourchette solidaire d'une plaque horizontale allongée 9O qui définit l'autre électrode, ou soutient un matériau propre à constituer la seconde électrode. La figure 2 montre avec plus de détail la fixation de la pièce 40 sur l'anneau 10, en son arc 13. Dans cet arc 13 sont réalisés deux alésages 131 et 132, qui logent serrées les deux chevilles 41 et 43 déjà citées. Les chevilles 41 et 43 viennent à leur tour se loger dans des trous percés aux endroits convenables des deux pièces verticales 44 et 44A. Bien entendu, au limf'alé- sages traversants, les fixations peuvent se loger dans des trous bcrgnes. De meme, au lieu de chevilles on peut utiliser des poinçonnages ou creusures pratiqués dans la pièce 40. On notera que la coupe de la figure 2 est réalisée au niveau des chevilles selon l'-axe en trait tireté et de contour annulaire qui peut être considéré 3G comme l'axe central de l'organe massif 10, pris dans son épaisseur. Ici, les chevilles sont donc placées exactement sur l'axe de l'organe massif. Il a été observé que des fixations légèrement décalées pouvaient convenir, pourvu que la fixation ne soit pas en bordure de l'anneau, suivant son épaisseur; en d'autres termes, il faut rester -5- au voisinage de la zone centrale axiale de l'organe massif. Dans le cas présent, les chevilles sont en fait placées sur l'axe, qui dans le cas d'un anneau correspond sensiblement à la ligne neutre en déformation de flexion. Il convient d'observer également que les deux chevilles 41 et 43 sont placées de manière sensiblement symétrique, le long de l'axe de l'organe annulaire 10, sur l'intervalle qui sépare l'étranglement 16 de l'étran- glement 14. Les deux chevilles sont placées respectivement à faible distance des étranglements associés, en préservant toutefois les qualitées élastiques de ceux-ci. On notera également que le seul contact entre les pièces telles que 44 et l'anneau 10 est réalisé par l'intermédiaire des chevilles 41 et 43, un jeu existant par ailleurs entre la pièce 44 et l'arc 13. Ceci permet un déplacement relatif sans glissement entre l'organe massif qui est ici de forme annulaire et le reste du récepteur de charge, d'o une fixation mécaniquement{ réversible entre les deux ensembles. La fig ne 2 fait écale:ient aapaLa1re la fLxalni de l'une des éJlectrodes dans 1e cas prdrtel d'un transducteur pacitif. La pièce 70 comporte deux lèvres latérales repliées, qui viennent se fixer au voisinage de la partie médiane de l'arc 13 par des chevilles 71 et 73, lesquelles passent dans des gaines cylindriques isolantes 72 et 74, réalisées par exemple en matière plastique dure. Le même montage est prévu pour l'autre électrode, dont le support 90 présente lui aussi deux lèvres venant chevaucher l'arc 11 de part et d'autre de celui-ci, et se fixer par des chevilles 91 et 92, qui traversent l'arc 11 par l'inter- médiaire de cylindres isolants, non représentés. Les figures 3 et 4 font apparaître plus préci- sément la nature de la pièce 40, qui est la même que celle de la pièce 20. Sur la figure 3, la pièce 40 est illustrée avant pliage. On voit qu'elle est de structure 24752 18 -6- entièrement symétrique par rapport à son axe longitudinal, avec deux ailes 44, une partie centrale 45, et deux parties d'extrémités 48 et 49 solidaires respectivement de deux ailettes telles que 42 d'une part et 46 d'autre part. Les ailes 44 sont pliées vers le bas le long des axes 144. L'extrémité 48 est elle aussi pliée vers le bas selon l'axe 148; de même l'extrémité 49 est pliée vers le bas selon l'axe 149. On engage alors les ergots tels. que 146 dans les fentes telles que 147, avec une fixation par repliement ou par soudage. La pièce a alors la forme qui apparaît en vue latérale sur la figure 1, et en vue de bout sur la figure 4. Les figures 5 et 6 illustrent une variante de la fixation des électrodes capacitives. Bien que cela ne soit pas absolument nécessaire, les deux électrodes 180 et 200 sont ici réglables en position relative par l'intermédiaire de tiges sur leurs supports 170 et 190. Le support 170 est fixé par au moins une vis 175 qui traverse radialement l'arc 11, tandis que le support 190 est fixé par au moins une vis qui traverse radialement l'arc 13. Pour éviter là encore des glissements relatifs entre les supports d'électrodes et l'an- neau, leur contact est avantageusement limité à une rondelle ou un bossage entourant la vis de fixation. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne de coupe B-B de la figure , et fait mieux apparaître la forme exacte des électrodes 180 et 200, qui sont réalisées sous la forme d'une plaque de tôle o sont découpées les tiges, celles-ci étant ensite de- pliées à angle droit, en 181 et 182, 201 et 202 par exemple. Dans ce qui précède, l'organe massif est cons- titué sous la forme d'un anneau. Une telle structure a déjà été décrite dans la d:emande de brevet français sTO 79 28 300, à laquelle on se référera pour de plus amples détails. L'organe massif peut avoir en variante la géométrie d'un véritable parallélogramme. Des exemples d'une telle géométrie sont décrits dans la demande de brevet No 79 08 218, au nom de la demanderesse, dont le -7- contenu descriptif est également incorporé à la présente description, pour illustrer d'autres exemples avantageux d'application de l'invention. L'invention s'applique également à d'autres réalisations de l'organe massif qui définit de manière élastique la force antagoniste à la charge. Dans de nombreux cas, en particulier celui des pèse-personnes, il est avantageux d'utiliser une lame de flexion pour définir cette force antagoniste. Une telle lame de flexion possède le plus souvent la forme illustrée sur la figure 7. Définie par des génératrices parallèles, et illustrée ici en section droite, la lame de flexion possède deux parties 211 et 213, séparées par un étran- glement 212. Au voisinage de l'étranglement 212, d'un côté de celui-ci, ici en partie supérieure, vient se f ixer le support 270 d'une première électrode 280. De l'autre côté de l'étranglement 212, et en partie infé- rieure, vient se fixer le support 290 d'une seconde électrode 292. Dans l'exemple représenté, l'électrode 280 possède des tiges qui permettent de régler sa position par rapport à son support 270, alors que l'électrode 292 est fixée directement sur son support 290. La figure 8 illustre l'application d'un récep- teur de charge à lame de flexion selon la figure 7 au cas particulier d'un pèse-personne plat. Celui-ci comporte un plateau supérieur porte- charge 260, et un bâti inférieur 265 muni de pieds. Des moyens d'articulation 230 et 250, ainsi que 239 et 259 (figure 9) sont définis par des charnières élastiques, constituées d'une tôle mince munie d'étranglements. Ainsi, en partie gauche de la figure 8, on voit une telle double charnière élastique, désignée par la référence générale 230, une autre double charnière du même genre étant désignée par la référence générale 250. Les références numériques varient dans les deux cas de -8-- vingt unités. On ne décrira donc que la double charnière 230, qui comporte une première partie 231, solidaire du plateau porte-charge 260; cette-première partie 231 est séparée par un étranglement allongé 232 d'une partie centrale 233, laquelle est solidaire d'une pièce-levier désignée par la référence générale 220.-A son tour, la partie centrale de la charnière élastique 233 est reliée par un étranglement 234 à la partie terminale 235, qui vient s'appuyer sur le bâti inférieur 265 au niveau de l'un des pieds. Comme on le voit sur la figure 9, les doubles charnières ainsi conçues sont au nombre de quatre, et les étranglements sont alignés deux à deux, par exemple entre la pièce 231 et la pièce 239 de la figure 9. - Ces pièces 231 et 239 de la figure 9 viennent soutenir le bras transversal 226 de la pièce-levier 220, et ce bras transversal 226 est solidaire de deux bras obliques 220 et 224, qui viennent se réunir au centre de la figure pour former une sorte de fourchette entourant la lame de flexion 210, mais sans avoir de contact de friction avec elle. Le même montage est réalisé en ce qui concerne l'autre pièce-levier 240, dont le bras trans- versal 246 s'appuieen articulation sur les éléments 250 et 259. Là encore, ce bras transversal 246 est solidaire de deux bras obliques 242 et 244, qui viennent se réunir pour entourer l'autre extrémité 211 de la lame de flexion 210, sans avoir de contact direct avec celle-ci. Enfin, suivant la caractéristique essentielle de la présente invention, chacune des pièces-leviers 220 et 240 coopère avec l'extrémité de la lame de flexion qui lui est associée par l'intermédiaire de chevilles, 271 et 273 pour la pièce 240, 291 et 293 pour la pièce 220, ces chevilles étant logées serrées dans des alésages pratiqués dans la lame de flexion 210. Là auoi,]svariantes précédemment décrites (perçages borgnes et/ou creusures sail- lantes des pionces 220 et 240) sont applicables. -9- A l'examen de la figure 7, on voit que comme précédemment les alésages pratiqués dans la lame de flexion le sont au niveau de l'axe longitudinal de celle- ci, donc en zone centrale, et de préférence sensiblement sur la ligne neutre de déformation de la lame de flexion. Là encore, les deux chevilles de chaque paire, par exemple 271 et 273, sont placées de manière sensible- ment symétrique selon l'axe de la lame de flexion, sur l'intervalle qui sépare l'extrémité droite de la pièce 211 du bord de l'étranglement 212. A première vue, il semble sur la figure 7 que cette symétrie ne soit pas tout à fait vérifiée. En fait comme le transducteur capacitif est ici fixé tout près de l'étranglement, il faut fixer la cheville 273 assez loin pour préserver les qualités élas- tiques nil seulement au niveau de l'étranglement, mais aussi à celui de la fixation d'électrode voisine de l'é- tranglement. Avec cette réserve, on constate également que les deux chevilles sont placées sensiblement au quart et aux trois quarts de l'intervalle compris entre la ver- ticale de la fixation de transducteur 270 et le bord extrême de la pièce 211. On notera que le seul contact entre les pièces 220 ou 240 et la lame de flexion 210 s'effectue au niveau des fixations latérales, ici par chevilles. Comme précédemment indiqué, ce second mode de réalisation s'applique tout particulièrement aux pèse- personnes; mais il est naturellement susceptible d'autres applications. En ce qui concerne ses variantes de struc- ture, on pourra se référer à la demande de brevet déjà citée N0 79 11 457, au nom de la demanderesse, dont le contenu descriptif est à considérer comme incorporé à la présente description. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. -10- REVENDICATIONS 1. Récepteur de charge, du type dans lequel la force antagoniste à la charge est fournie par un organe massif (10; 210) possédant au moins une zone, du genre étranglement (12, 14, 16, 18; 212), aménagée pour avoir une réponse élastique aux sollicitations, caractérisé par le fait que la liaison entre cet organe massif (10; 210) et le reste du récepteur de charge est réalisée exclusi- vement par des fixations latérales (71, 73, 91, 93; 271, 273, 291, 293) logées dans des perçages de l'organe massif ce qui évite des mouvements relatifs entre l'organe massif et le reste du récepteur de charge (20, 40; 220, 240), dans la zone entourant leurs points de fixation. 2. Récepteur de charge selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fixations sont placées au voisinage de la zone centrale axiale de l'organe massif 3. Récepteur de charge selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les fixations sont placées sensiblement sur la ligne neutre en déformation de l'organe massif. 4. Récepteur de charge selon l'une des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par le fait que les fixations sont des chevilles placées par paires sensiblement symé- triquement, selon l'axe de l'organe massif, sur l'inter- valle séparant une zone du genre étranglement d'une autre zone étranglée ou d'une extrémité de l'organe massif. 5. Récepteur de charge selon l'une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par le fait que l'organe massif est un ensemble monobloc à quatre étranglements (12, 14, 16, 18) formant parallélogramme déformable, en particulier de géométrie rectangulaire ou en anneau, et par le fait que deux parties opposées (11, 13) de cet ensemble mono- bloc sont reliées par paire de chevilles (71, 73, 91, 93) respectivement à une pièîce (20) liée au bâti et à une 247521" -11- pièce (40) liée au plateau porte-charge. 6. Récepteur de charge selon la revendication , caractérisé par le fait qu'il comporte un transducteur capacitif (70, 80, 90) qui s'appuie sur les mêmes parties opposées (11, 13) de l'organe massif que le reste du récepteur de charge, entre les fixations latérales pré- citées, et que lesdites fixations latérales sont placées à faible distance des étranglements, en préservant toute- fois les qualités élastiques de ceux-ci. 7. Récepteur de charge selon l'une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par le fait que l'organe massif est une lame de flexion (210) à un seul étranglement (212), sollicitée de part et d'autre de cet étranglement par deux pièces-leviers (220, 240) qui sont montées sen- siblement symétriquement en articulation d'une part avec le bâti (265) et d'autre part avec le plateau porte-charge (260), et que les deux piècesleviers (220, 240) sont liées chacune à la lame de flexion (210) par une paire de che- villes (271, 273, 291, 293). & 8. Récepteur de charge selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un transducteur capacitif (270, 280, 290) qui s'appuie sur la lame de flexion (210) de part et d'autre de son étranglement et au voisinage immédiat de ce dernier, et que la fixation latérale côté étranglement est placée suffisamment loin de l'étranglement pour ne pas perturber le comportement élastique de la lame de flexion l o s'appuie le trans- ducteur capacitif.