Brevet FR2551207A1 — publié le 19850301

La présente invention concerne une balance d'analyse à plateau supérieur, comportant un quadrilatère articulé guidant de manière à le maintenir horizontal et parallèle à lui-même le plateau-de balance dans son mouvement vertical, dont'un côté vertical est maintenu solidaire du carter, dont un autre côté vertical porte, sous la forme d'une pièce d'accouplement, un fléau recevant le plateau de balance et dont les deux côtés horizontaux sont articulés, par l'intermédiaire d'un levier supérieur et d'un levier inférieur, sur les côtés verticaux, le quadrila10 tère articule étant soumis à la force de rappel d'un convertisseur de charge De telles balances d'analyse sont connues d'après l'art antérieur, par exemple d'après les documents suivants: brevet CH- 397 262 brevet GB-71 12 179 demande de brevet allemand DE-3 144 103 modèle d'utilité allemand DE 82 03 807 4 modèle d'utilité allemand DE 82 03 094 4 Pour le réglage de la balance, il est prévu un ou 20 plusieurs poids de réglage placés immédiatement en-dessous du plateau de balance Ces poids de réglage peuvent être accouplés au support de plateau de manière à le solliciter pour le processus de réglage par l'intermédiaire d'un mécanisme de déplacement vertical, et ils sont désaccouplés pour supprimer la 25 charge pendant l'opération normale de pesée De même il est connu de disposer ce qu'on appelle des poids de substitution, directement en-dessous du platau de balance sur le support de plateau, de façon à élargir par substitution la plage de pesée en désaccouplant du support de plateau de balance diffé30 rents poids de substitution en correspondance à l'augmentation de la charge. La disposition d'un fleau ou d'un bras porteur pour recevoir le plateau de balance présente certains avantages, en ce qui concerne la construction, la technique d'agencement 35 et la technique d'utilisation, par rapport à la disposition du plateau de balance directement sur l'axe du récepteur de charge ou de la pièce d'accouplement d'un quadrilatère articulé Lors du choix d'un tel principe de construction, il existe obligatoirement le risque que, à cause du bras porteur, des couples perturbateurs soient transmis, du fait de la déformation de l'organe d'accouplement, aux ressorts de flexion sensibles et que le comportement de la balance par rapport à des charges placées dans des positions excentrées sur le plateau, soit plus défavorable, c'est-à-dire que ce qu'on appelle le comportement en fonction d'un décalage de charge, soit plus mauvais. Dans une balance d'analyse connue du type défini cidessus, le fléau est monté au-dessus du plan inférieur d'articulation sur la pièce d'accouplement, auquel cas la zone d'articulation se compose de deux bras porteurs courts faisant saillie des deux côtés de la pièce d'accouplement en direction 15 du fléau proprement dit et sur lesquels s'appuie des deux côtés ledit fléau Le fléau se compose dans ce cas de deux membrures/correspondant à la section de la pièce d'accouplement et qui s'appuient au moyen de deux traverses sur les bras porteurs courts Pour absorber des chocs latéraux s'exerçant 20 sur le plateau de balance, le fléau est monté sur la pièce d'accouplement de façon à pouvoir exécuter un mouvement de pivotement horizontal limité Ces zones d'appui sont soumises à des couples additionnels et elles augmentent la sensibilité de la structure à l'action de charges décalées ou décentrées sur le 25 plateau de balance. La présente invention a en conséquence pour but, dans une balance d'analyse du type défini ci-dessus, d'améliorer l'application des forces du plateau de balance au système de guidage parallèle, en évitant notamment que des couples 30 perturbateurs soient transmis aux zones d'articulation du système de guidage parallèle et augmentent ainsi la sensibilité de la balance à des charges décalées Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que le fléau recevant le plateau de balance est agencé en 35 forme de L et en ce que la branche horizontale du L (bras de plateau) porte à son extrémité libre le plateau de balance relié ainsi rigidementttandis que la branche verticale du L (bras d'appui) est montée sur une âme d'un support de bras en forme de U, qui s'accroche par ses deux branches horizontales du U, en haut et en bas, sur les extrémités correspondantes, mobiles verticalement, du quadrilatère articulé dans les plans des leviers d'articulation et qui est fixé sur celles-ci par deux zones d'appui placées verticalement l'une au dessus de l'autre, la fixation étant assurée en haut par boulonnage et en bas avec possibilité de rotation autour d'un axe vertical dans la plage de capacité de torsion élastique du support de 10 bras. L'avantage d'un tel agencement consiste en ce que la transmission de forces au plateau de balance s'effectue dans le plan d'articulation, de sorte qu'aucun couple et aucune force ne sont appliqués à la pièce d'accouplement et qu'il 15 ne se produit pas une flexion perturbatrice de cette pièce d'accouplement Cette disposition permet en outre une bonne possibilité de réglage du plateau de balance dans une direc1-on horizontale et dans une direction verticale Un autre avantage consiste dans l'insensibilité du plateau de balance à des chocs latéraux par suite de la capacité de torsion élastique du support de bras. Les avantages de cette structure sont également conservés lorsque les poids de réglage sont disposés directement en-dessous du plateau de balance et sollicitent temporairement 25 le fléau La pièce d'accouplement peut en outre librement recevoir additionnellement des poids de substitution, qui sont disposés avantageusement directement sur l'axe vertical du récepteur de charge ou de la pièce d'accouplement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 30 sont mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple préféré mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique en vue en élévation latérale ou en coupe verticale de la balance 35 d'analyse avec esquisse d'indication du carter, la figure 2 représente à échelle agrandie une coupe verticale du fléau en forme de L avec la pièce d'accouple- ment, la figure 3 est une vue en plan du fléau en forme de L, la figure 4 est une vue coupe détaillée de l'articula5 tion du fléau en forme de L et elle met en évidence son effet de sécurité anti-surcharge, la figure 5 est une représentation schématique en vue en plandu mécanisme de déplacement des poids de réglage, et la figure 6 est une vue de face du mécanisme de dépla10 cement vertical. Conformément à la figure 1, la balance fonctionne suivant le principe de la compensation électromagnétique de charge, comme cela est déjà connu d'après l'art antérieur cité ci-dessus Les organes mécaniques se composent d'un quadri15 latère articulé, comprenant un levier supérieur 5 de forme trapézoïdale ou rectangulaire comportant des zones d'articulation 5 ', qui est suspendu à des éléments de support 7 en des points fixes 2 ' du carter et qui est relié,par l'intermédiaire d'autres articulations 5 ' à une pièce d'accouplement 9 orientée verticalement La pièce d'accouplement 9 est en outre montéeau moyen d'un levier inférieur 6 comportant des zones d'articulation 6 ' sur des éléments de support correspondants 8 de façon à former au total un quadrilatère articulé 5,5 ', 6,6 ', 7, 8, 9 qui peut exécuter un mou25 vement vertical limité par des butées, dans la zone de la pièce d'accouplement 9 et qui porte sur un fléau 16 un plateau de balance 17 pourvu d'un pivot porteur 17 ' L'enceinte de pesée 1 est entourée par un carter 2 L'affichage numérique 3 placé sur le côté frontal est relié électriquement, par 30 l'intermédiaire d'un circuit électrique et d'un système de régulation 4, à un détecteur de positions 15 et à un système magnétique 13,14 Sur la pièce d'accouplement 9, est en outre monté de façon articuléepar l'intermédiaire d'une articulation de liaison 10, un levier de transmission 11, qui est lui35 même relié de façon articuléepar l'intermédiaire d'une suspension 12,à des points fixes 2 ' du carter et qui porte à son extrémité arrière une bobine 14, qui plonge dans le champ magnétique d'un aimant permanent 13 Lorsqu'une charge est placée sur le plateau de balance 17 ou bien lorsque des poids de réglage 21 sont amenés en position, la bobine 14 parcourue par un courant produit dans le champ du système à aimant permanent 13 une force antagoniste proportionnelle à la charge, qui est convertie, par l'intermédiaire du détecteur de position 15 et du système électronique d'analyse et de régulation 4, en des données numériques affichées sur le dispositif d'affichage 3 A cet égard, on se référera à l'art antérieur conformément 10 à la demande de brevet allemand DE-A-3 144 103. Selon l'invention, conformément aux figures 2 et 3, le fléau 16 est agencé en vue latérale en forme de L et la branche horizontale du L (bras de plateau) 16 " porte à son extrémité libre le plateau de balance 17 relié ainsi rigide15 ment et la branche verticale du L (bras d'appui) 16 ' est montée sur une âme 18 "' d'un support de bras 18 en forme de U, qui s'accroche par ses deux branches horizontales du U 18 ', 18 " sur l'extrémité 9, mobile verticalement, du quadrilatèrearticulé 5, 6, 7, 8, 9 dans les plans des leviers, de préférence 20 dans les plans des articulations 5 ', 6 ', et qui est fixé sur celle-ci en deux zones d'appui 118 ', 118 " placées verticalement l'une au-dessus de l'autre. Comme le montre la figure 2, le bras d'appui 16 ' comporte des tôles latérales qui entourent les tôles latérales recourbées 118 25 du support de bras 18 et qui sont reliées entre elles par un axe de pivotement 20 Entre l'axe de pivotement 20 et l'âme 18 " ' du support de bras 18 en forme de U, il est prévu une lame élastique 19, parallèle au support de bras 18 et au bras d'appui 16 ', ayant une courbure convexe et dont les extrémités libres 70 s'appuient sur le support de bras 18 Le centre 36 de la 30 lame élastique incurvée s'appuie sur l'axe horizontal de pivotement 20. Comme le montre la figure 4, l'articulation du fléau 16 s'accroche au moyen d'un téton dans un évidement du support de bras 18 et s'appuie élastiquement sur l'extrémité libre inférieure 70 de la lame élastique 19 Le fléau 16 en forme de 35 L, le support de bras 18 et la lame élastique 19 montée entre eux font partie d'un système de sécurité anti-surcharge assurant la protection du plateau de balance 17 contre des sur- charges s'exerçant verticalement Dans la zone de sollicitation, la lame élastique forme un contre-appui,quasi rigide et de flexibilité limitée dans la zone de surcharge, pour le bras de plateau 16 " En cas de surcharge, le fléau 16 pivote légèrement autour de son axe 20, auquel cas l'extrémité libre 70 du ressort 19 s'écarte vers la droite sous l'effet de la pression exercée par le téton 35 prévu sur le bras de fléau 16 " et protège ainsi le mécanisme à leviers,sensiblecontre des chocs exercés par des surcharges En outre, le plateau de balance 17 s'appuie contre la butée 31 solidaire du carter et soulage ainsi le fléau 16 La branche inférieure 18 " du U formant le support de bras 18 est reliée à la pièce 9 par une zone d'appui 118 à pivot et trou oblong, tandis que la branche supérieure 18 ' du U est agencée sous la forme d'une pièce d'appui réglable 118 " 15 permettant le réglage de hauteur, latéral et de parallélisme du plateau de balance 17 L'application des forces s'effectue pratiquement dans les plans des articulations élastiques 5 ', 6 ' en forme de lames des deux leviers 5 et 6 et suivant l'axe vertical de la pièce d'accouplement de sorte que celle-ci 20 n'est soumise à aucune force perturbatrice, notamment un couple perturbateur, et qu'elle ne peut pas subir une flexion perturbatrice En outre, de cette manière, on obtient une possibilité de réglage simple du plateau de balance 17 de manière à pouvoir établir un espacement latéral et un espace25 ment vertical corrects par rapport aux ouvertures du carter. Sur la pièce d'accouplement 9, il est prévu des évidements 30 destinés à recevoir des poids de substitution en forme de cylindres de manière que, lors de l'utilisation de poids de réglage additionnels, en-dessous du plateau de balance 17, on soit malgré tout assuré d'obtenir encore une structure compacte pour le système de pesée. Comme le montre la figure 2, le poids de réglage 21, présentant par exemple une masse de 30 g,et le poids de réglage 21 ', présentant par exemple une masse de 120 g, sont 35 disposés en forme de cylindres directement en-dessous du plateau de balance 17 et ils sont arrêtés contre des butées 2 ' solidaires du carter par le mécanisme de déplacement vertical repré- senté sur les figures 5 et 6, de manière que, pour le transport d'introduction ou de sortie d'un produit, le bras de plateau comme indiqué ne soit pas sollicité Sous l'effet du mécanisme de déplacement vertical représenté sur les figures 5 et 6, il est possible de faire descendre l'un ou l'autre des poids précités, sélectivement ou en même temps, dans les évidements 29, 29 ' du bras de plateau)de façon à pouvoir effectuer un réglage de la balance en fonction de l'opération de pesée -à exécuter juste par la suite Le mécanisme de déplacement vertical se compose d'un contacteur électrique 22, qui est placé sur le côté extérieur du carter et qui enclenche un moteur électrique 23 avec des contacts de commande 24 Le moteur porte sur son arbre à came une came de déplacement 26 qui actionne, en fonction de sa position, des fourchettes d'actionnement 28 et 28 ' accrochant par dessous les deux poids de réglage 21 et 21 ' et qui assure ainsi les mouvements de descente ou de montée des poids de réglage 21, 21 ' suiccessivement par rapport au bras de plateau 16 " et qui les applique contre les butées 2 ' solidaires du carter,conformwéimert à la figure 2 Un ressort 27 fait en sorte que les fourchettes de déplacement 28, 28 ' restent constamment en prise avec la came de commande 26. Pour faciliter le montage, le démontage et le réglage du mécanisme de déplacement 22, 23, 24,25, 26, 27, 28 et des poids de réglage 21, 21 ', le fléau 16 en forme de L peut pivoter vers le haut de légèrement plus que 90 autour de son axe transversal horizontal 20, comme cela est indiqué en trait mixte en 16 A sur la figure 1, en direction du point d'appui supérieur du support de bras 18, de manière que le mécanisme placé en dessous soit librement accessible. REVENDICATIONS 1 Balance d'analyse à plateau supérieur comportant un quadrilatère articulé ( 5,6,7,8,9), guidant de manière à le maintenir horizontale et parallèle à lui-même le plateau de balance ( 17) dans son mouvement vertical, quadrilatère dont un côté vertical ( 7,8) est maintenu solidaire du carter, dont un autre côté vertical porte, sous la forme d'une pièce d'accouplement ( 9), un fléau ( 16) recevant le plateau de balance ( 17) et dont les deux côtés horizontaux ( 5,6) sont articulés, par l'intermédiaire d'un levier 10 supérieur et d'un levier inférieur ( 5, 5 '; 6,6 ') sur les côtés verticaux ( 7,8,9), le quadrilatère articulé ( 5,6,7,8,9) étant soumis à la force de rappel d'un convertisseur de charge ( 13,14),balance caractérisée en ce que le fléau ( 16) recevant le plateau de balance ( 17) est agencé en forme de L et en ce que 15 la branche horizontale du L (bras de plateau) ( 16 "), porte à son extrémité libre le plateau de balance ( 17) relié ainsi rigidement tandis que la branche verticale du L (bras d'appui) ( 16 ') est montée sur l'âme ( 18 ', 18 ") sur l'extrémité ( 9) en forme de U, qui s'accroche en haut et bas par ses deux 20 branches horizontales du U ( 18 ', 18 ") sur l'extrémité ( 9) mobile verticalement, du-quadrilatère articulé ( 5,6,7,8,9) dans les plans de leviers et qui est fixé rigidement sur celle-ci en deux zones d'appui ( 118 ') placées verticalement l'une au-dessus de l'autre. 2 Balance d'analyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fléau ( 16) en forme de L est monté par ses branches verticales (bras d'appui) ( 16 ') à son extrémité libre au moyen d'un axe transversal horizontal ( 20) traversant des ailes latérales ( 118) du support de bras ( 18) 30 en forme de U, sur le support de bras ( 18) et en ce que le fléau ( 16) en forme-de L est disposé, en vue du montage et du réglage, de façon à pouvoir pivoter, sous l'effet de poids de réglage ( 21, 21 ') situés en dessous du plateau de balance ( 17) et de son bras porteur ( 16 "), et de leur mécanisme d'entraînement ( 25,26,27,28), autour de son axe transversal horizontal et de son axe d'appui ( 20) d'un angle légèrement supérieur à 90 vers le haut en direction du point d'appui supérieur du support de bras ( 18). 3 Balance d'analyse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le fléau ( 16) en forme de L, le support de bras ( 18) et une lame élastique ( 19) disposée entre eux font partie d'un système de sécurité anti-surcharge assurant une protection contre les surcharges s'exerçant verticalement. 4 Balance d'analyse selon l'une des revendications 1 à 3,caractérisée en ce que la lame élastique ( 19) est disposée parallèlement au support de bras ( 18) et au bras d'appui ( 16 ') et elle a une courbure convexe, la partie centrale de courbure ( 36) s'appuyant sur l'axe de pivotement ( 20) du fléau ( 16) tandis que les extrémités libres s'appuient sur le support de bras ( 18), et en ce que l'extrémité infé15 rieure de la lame de ressort ( 19), tournée vers l'articulation du fléau ( 16), constitue pour le bras de plateau ( 16 ") un contre-appui quasi rigide, dans une zone de charge,et présente une flexibilité limitée en cas de surcharge. Balance d'analyse selon l'une des revendications 20 1 à 4, caractérisée en ce que la pièce d'accouplement ( 9) comporte des zones d'appui ( 30) pour des poids de substitution en forme de cylindres. 6 Balance d'analyse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le point inférieur d'appui 25 ( 118 ") du support de bras ( 18) en forme de U est constitué sur la pièce d'accouplement ( 9) par une zone d'appui à pivot et trou oblong, tandis que le point supérieur-d'appui ( 118 ") est agencé sous forme d'une pièce d'appui réglable pour l'ajustement en hauteur, latéral et de parallèlisine du plateau 30 de balance ( 17). 7 Balance d'analyse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'extrémité libre du bras de plateau ( 16 ') comporte deux évidements ( 29,29 ') en forme d'alvéoles pour deux poids de réglage ( 21, 21 ')Y en forme de 35 cylindres, qui peuvent être descendus par l'intermédiaire d'un mécanisme de déplacement vertical ( 22, 23,24,25,26,27,28) sur le bras de plateau ( 16 ") afin de le solliciter et qui peuvent le décharger en étant relevés vers un contre-appui ( 2) solidaire du carter. 8 Balance d'analyse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le mécanisme de déplacement vertical ( 22, 23,24,25,26,27,28) des poids de réglage ( 21,21 ') est constitué par un entraînement motorisé à came ( 23,24,25,26) associé à des fourchette de déplacement ( 28,28 ') accrochant par-dessous les poids de réglage ( 21,21 ').