Brevet FR2509465A1 — publié le 19830114

La présente invention a pour objet des capteurs à jauge perfectionnés et leur procédé de fabrication. On utilise actuellement des capteurs à jauge dans les balances, notamment, pour mesurer le poids d'objets déposés dans le plateau de ladite balance. Un capteur à jauge est constitué généralement par une pièce métallique parallElépipédique d'une certaine épaisseur, évidée en son milieu pour la rendre élastique, sur laquelle on colle une ou plusieurs jauges destinées à mesurer la déformation de ladite pièce sous l'action du poids d'un objet déposé dans un plateau auquel elle est reliée. Pour rendre plus sensible ce genre de capteur, on pratique à l'intérieur de l'évidement des saignées plus ou moins profondes qui ont pour effet d'accroître l'élasticité du capteur. Malheureusement, on s'est rendu compte que la valeur mesurée variait lorsque le même poids est disposé en différents points du plateau, par exemple au centre ou sur le côté. Pour remédier à cet inconvénient, on a réalisé des capteurs évidés dans leur partie centrale comme précédemment mais on les a munis d'une barre centrale. Ces capteurs à jauge sont dits "àmoment constant". De tels capteurs donnent une valeur moyenne, sont difficiles à usiner et, par conséquent, d'un coût très élevé. En effet, ils sont généralement fraisés dans un bloc de métal en tenant compte du fil du métal pour évi ter les contraintes. La présente invention a pour objet de remédier à ces différents inconvénients en réalisant des capteurs à jauges très économiques et fiables. L'invention a pour objet la réalisation de capteurs à jauge de forme parallélépipédique du type comportant un évidement central qui soit pratiquement insensible à la variation de position de la charge sur le plateau de la balance. Le capteur selon l'invention est obtenu par fraisage ou par moulage sous pression, ou par injection d'un alliage d'aluminium, dans un moule dont la confgura- tion permet d'obtenir brute de fonderie la forme défi nitive avec son évidement central. Ltévidement central dudit capteur est caractérisé en ce qu'il est de forme dissymétrique ou asymétrique ayant de préférence la forme d'un trapèze dont les sommets ou les angles présentent avantageusement des saignées. De plus, selon l'invention, les jauges sont disposées sur un seul côté du parallélépipéde, de préférence celui correspondant au plus grand côté de l'évidement. Enfin, selon l'invention, cette forme permet la dis position de jauges déposées ainsi que l'obtention dehauteurs très réduites. Par exemple : un capteur de 15kg,supportant un pla teau de 40cm x 40cm, a été réalisé avec une hauteur de 22mm. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessin annexés sur lesquels - la figure 7 est une vue en perspective d'un capteur à jauge selon l'invention montrant ses principales caractéristiques, -la figure 2 représente une réalisation particuliére d-'un capteur à jauge.selon l'invention. Bn se reportant à la figure 1, on voit que le capteur à jauge, selon l'invention, est constitué d'un bloc de métal parallélépipédique 1. Ce bloc 1 comporte un évidement 2 en son milieu ayant la forme générale d'un trapèze, dont les quatre angles A, B, C, D comportent des saignées 3 ayant la forme de demi-circonférence. L'épaisseur E de matière restant entre les bases du trapéze AB-CD, ou entres les saignées 3 en demi-circon férences, et les grands côtés 4 et 5 du bloc 1 peut être variable, ou différente en haut ou en bas du bloc 1. Par ailleurs, des essais ont montré que l'angle d'inclinaison des deux côtés AC et BD du trapèze qui ne sont pas parallèles dépend de sa hauteur. Cette réalisation permet de disposer les jauges que d'un seul côté du capteur, de préférence, sur celui correspondant au grand côté du trapèze. Dans l'exemple représenté, on a disposé quatre jauges 6 sur le côté 4 du bloc 1 correspondant au grand côté A B du trapèze évidé 2. Le bloc 1, avec son évidement 2, sont obtenus, contrai rement aux procédés de fabrication employés à ce jour, par simple injection sous pression d'alliage d'aluminium dans un moule conforme pour obtenir le capteur avec son évidement brut de fonderie. Ce procédé de fabrication permet une économie de matière, et ne nécessite aucun usinage. Le capteur, étant moulé, on procéde ensuite au dépôt de la jauge sur le côté correspondant âu grand côté de l'évidement, d!une manière également originale. Dans lesprocédés actuellement utilisés, on dépose la jauge sur le capteur après dégraissage polissage et dépot d'un isolant. Dans le procédé selon l'invention, le capteur brut d'usinage ou de fonderie est verni, ou revêtu simplement d'une mince couche de peinture, ou, éventuellement d'émail ou anodisé, sur laquelle on dépose la jauge. Cette façon d'opérer s'est rEvélee très avantageuse et sans inconvénient quant à la fiabilité du capteur ainsi réalisé. La figure 2 représente une réalisation particulière d'un capteur à jauges selon l'invention. Dans cette réalisation, le bloc métallique 21 à la forme d'un parallélépipéde. Il comporte en son centre un évidement 22 en forme de trapèze dont les côtés ABCD sont constitués par deux demicirconférence 23 presque tangentes dans la partie centrale du bloc. Les demi-circonférences 23,disposées sur le grand côté AB de l'évidement, comportent des nervures (ou voiles 28). Ce bloc 21 comporte de chaque côté, à sa partie inférieure et à l'opposé, deux pattes 31-32 de fixation rendu rigide au moyen de nervures 33. A sa partie inférieure, la patte 32 forme une légère surépaisseur 34 de façon que ltensemble, une fois fixé sur un bâti, soit en porte à faux et facilite une certaine élasticité de l'ensemble. Les jauges 26 sont disposées sur le côté 34 du bloc 21 Cette dernière réalisation permet un gain substantiel de matière tout en assurant une précision et une fidélité des mesures. Les capteurs, réalisés par moulage sous pression d'un alliage répondant à de bonnes caractéristiques élastiques ou de tout autre métal sans tenir compte du fil dudit métal, ne nécEssitent aucun usinage, d'où une économie appréciable. De tels capteurs sont utilisés notamment pour la réalisation de balances. - REVENDICATIONS 1. Capteur à Jauge perfectionné constitué par un bloc métallique de forme parallélépipédique du type comportant un évidement central, caractérisé en ce qu'il est obtenu, soit par usinage, soit par moulage sous pression d'un alliage métallique dans un moule dont la configuration permet d'obtenir un évidement central (2) de forme dissymétrique ou comportant des saignées asymétrie (3), les jauges (6) étant disposées sur un seul des côtés du bloc, l'épaisseur de matiére restant entre l'évidement (2) ou les saignées (3) pouvant être différentes. Capteur à jauge perfectionné selon 1, caractérisé en ce que la forme de l'évidement central (2) est un trapèze dont les quatre angles comportent des saignées (3) ayant une forme quelconque. 3. Capteur à jauge perfectionné selon 1, caractérisé en ce que l'évidement central (22) a la forme d'un trapèze dont les angles sont constitués par deux demi-circonférences (23) presque tangentes dans la partie centrale du capteur, lesdites demi-circonférences (23) comportant des ner"ures ou voiles (28), deux autres évidements (23) étant disposés de part et d'autre de l'évidement central, ledit capteur comportant en outre deux pattes de fixation (31-32) dont l'une (32) forme une surépaisseur (34). 4.Capteur à jauge periectionné selon 1, caractérisé en ce que les jauges (26) sont appliquées sur le capteur (21) brut d'usinage ou de fonderie après vernissage, émaillage ou avec interposition d'une mince. couche de peinture. 5.Capteur à jauge perfectionné selon 1, caractérisé en ce que les jauges (26) peuvent être collées ou déposées.