Brevet FR2568368A1 — publié le 19860131

PHD 84-108 1 Transducteur de force. L'invention concerne un transducteur de force destiné notamment à des cellules de pesée et constitué par un corps cylindrique de refoulement sur les faces terminales duquel agit la force à mesurer et qui présente des trous oblongs opposés s'étendant dans le sens de la force, trous oblongs dont les surfaces de base forment une barrette sur laquelle sont disposées des jauges de contrainte s'étendant dans le sens de la force et perpendiculairement à celui-ci. Le modèle d'utilité DE-Gbm 80 30 920 préconise un transducteur de force de ce genre dont la sensibilité peut être augmentée par approfondissement ou par élargissement des trous oblongs pratiqués dans le corps de refoulement. Toutefois, si dans le transducteur de force connu, les valeurs prédéterminées relatives à la sensibilité et à l'étendue de mesure du transducteur de force sont dépassées à la suite de l'enlèvement d'une trop grande quantité de matériau lors du fraisage des trous oblongs, il n'est pas possible de diminuer encore la sensibilité du transducteur de force et d'augmenter ainsi son étendue de mesure linéaire. L'invention vise à fournir un transducteur de force dont la sensibilité et, par conséquent, l'étendue de mesure linéaire peuvent être réglées avec précision à des valeurs prédéterminées. Dans un transducteur de force du genre défini dans le préambule, ce but est atteint par le fait que la barrette présente des alésages continus qui, vus dans le sens de la force, sont situés devant et/ou derrière les jauges de contrainte. La sensibilité du transducteur de force peut être non seulement augmentée, par approfondissement ou élargissement des trous oblongs, mais aussi diminuée par augmentation du diamètre de l'alésage et par diminution de l'écart entre les alésages, de sorte que la sensibilité et, par conséquent, l'étendue de mesure linéaire du transducteur de force peuvent être réglées PHD 84-108 2 avec une grande précision à des valeurs prédéterminées. La description suivante, en regard des dessins annexés, permettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 est une vue de profil à découpage d'un corps de refoulement d'un transducteur de force. La figure 2 est une vue de profil du corps de refoulement dans une position tournée de 90 autour de son axe longitudinal par rapport à la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté en vue de profil un corps cylindrique de refoulement 1 sur les faces terminales 2 et 3 duquel agit la force à mesurer 4. Le corps de refoulement 1 présente des trous oblongs 5 et 6 qui s'étendent dans le sens de la force et qui sont représentés en coupe à découpage partiel sur la figure 1. Les surfaces de base 7 et 8 des trous oblongs 5 et 6 forment une barrette 9 sur laquelle sont disposées des jauges de contrainte 10 à 13 s'étendant respectivementdans le sens de la force etperpendiculai- rement à celui-ci. Pour diminuer lasensibilité dutransducteur de force, on a pratiqué dans la barrette 9 des alésages continus 14 et 15 qui, vus dans le sens de la force, sont situés devant et derrière les jauges de contrainte 10 à 13. Sur la figure 2, le corps de refoulement 1 est représenté dans une position tournée de 90 autour de son axe longitudinal, de sorte qu'on peut distinguer le trou oblong 5, les jauges de contrainte 10 et 11 et les alésages 14 et 15. La profondeur des trous oblongs opposés 5 et 6 détermine l'épaisseur b de la barrette 9. La déformabilité du corps de refoulement 1 et, par conséquent, la sensibilité du transducteur de force sont d'autant plus grandes que les trous oblongs et 6 sont fraisés plus profondément dans le corps de refoulement 1 et que, par conséquent, cette mesure b est plus faible. La sensibilité du transducteur de force peut également être accrue par augmentation de la largeur a des trous oblongs 5 et 6. Si, à la suite de l'enlèvement d'une trop grande quantité de matériau, les trous oblongs 5 et 6 sont devenus trop larges ou trop profonds, de sorte que la déformabilité du corps de refoulement 1 est devenue trop grande à l'endroit des jauges de contrainte 10 à 13, on peut diminuer la déformabilité à cet endroit en PHD 84-108 3 pratiquant des alésages continus 14 et 15, de sorte que la sensibilité du transducteur de force peut également être diminuée. Dans ces conditions, ladéformabilité des jauges de contrainte 10 et 12 à cet endroit est diminuée d'autant plus que le diamètre des alésages 14 et 15 est plus grand et que leur écart est plus faible. Toutefois, la sensibilité du transducteur de force peut également être diminuée par perçage de trous borgnes dans la barrette 9. En l'absence des alésages 14 et 15, le corps de refoulement, soumis à l'action d'une force 4, est déformé au point que les jauges de mesure 10 et 12 situées dans le sens de la force soient raccourcies et que les jauges de mesure 11 et 13 s'étendant perpendiculairement à ce sens soient allongées. Si des alésages 14 et 15 sont pratiqués dans le corps de refoulement 1, les lignes de force, lors de l'application d'une force 4, se concentrent sur les parties de la barrette 9 situées de part et d'autre des alésages 14 et 15. De ce fait, la répartition des lignes de force au milieu du corps de refoulement 1 devient d'autant plus inhomogène, c'est-à-dire qu'au milieu du corps de refoulement 1, les lignes de force se concentrent d'autant plus sur les parties situées de part et d'autre des jauges de contrainte 10 à 13, que le diamètre des alésages 14 et 15 est plus grand et que leur distance par rapport aux jauges de contrainte 10 à 13 est plus faible. Toutefois, & mesure que le nombre de lignes de force s'étendant à travers la partie de barrette 9 comprise entre les jauges de contrainte 10 à 13 est moins grand, la déformation de cette partie sous l'action d'une force 4 et, par conséquent, la déformation des jauges de contrainte 10 à 13 sont moins grandes. De ce fait, la sensibilité du transducteur de force est diminuée et l'étendue de mesure à caractéristique linéaire est augmentée. La caractéristique devient non linéaire si, à la suite d'une trop grande densité de lignes de force, l'épaisseur b de la barrette 9 augmente à l'endroit des jauges de contrainte 10 à 13, de sorte que, lors de l'application d'une force, sont prolongées les jauges de contrainte 10 et 12 situées dans le sens de la force 4. Un transducteur de force soumis à une épreuve PHD 84-108 4 expérimentale comporte un corps cylindrique de refoulement 1 d'un diamètre de 54 mm et présentant des trous oblongs 5 et 6 d'une longueur de 60 mm et d'une largeur de 21 mm. Ceux-ci ont été fraisés dans le corps 1 jusqu'à une profondeur telle que la barrette 9 a une épaisseur de 3 mm. En l'absence d'alésages 14 et 15, le corps de refoulement 1 peut être chargé jusqu'à 14 t environ sans que la caractéristique du transducteur de force devienne non linéaire. Si, par contre, le corps de refoulement 1 présente des alésages 14 et 15 d'un diamètre de 6 mm et séparés par une distance de 48 mm, le corps de refoulement 1 peut être chargé jusqu'a 15, 5 t environ. La limite de charge du corps de refoulement est de l'ordre de 16,5 t pour un diamètre des alésages de 8 mm et de l'ordre de 18 t pour un diamètre des alésages de 10 mm. PHD 84-108 5 REVENDICATION Transducteur de force destiné notamment à des cellules de pesée et constitué par un corps cylindrique de refoulement (1) sur les faces terminales (2, 3) duquel agit la force à mesurer (4) et qui présente des trous oblongs opposés (5, 6) s'étendant dans le sens de la force, trous oblongs dont les surfaces de base (7, 8) forment une barrette (9) sur laquelle sont disposées des jauges de contrainte (10à 13) s'étendant respectivement dans le sens de la force et perpendiculairement à celui-ci, caractérisé en ce que la barrette (9) présente des alésages continus (14, 15) qui, vus dans le sens de la force, sont situés devant et/ou derrière les jauges de contrainte (10 à 13).