Brevet FR2644889A1 — publié le 19900928

La présente invention porte sur une machine d'étalonnage de capteurs de forces comportant un transmetteur de charge, se raccordant au capteur de forces, pour des poids disposés en une pile en chaine et accouplables successivement, un dispositif élévateur et abaisseur des poids et une deuxième pile enchaînée de poids accoupables entourant concentriquement la première pile de poids. Sur une machine d'étalonnage de ce type connue par le "PTB-Bericht Me-22, août 1978, pages 60 à 63", sont prévus des dispositifs élévateurs et abaisseurs distincts pour les deux piles de poids, la pile intérieure, en position de base, ayant seulement sa moitié inférieure entourée par la pile extérieure. Il en résulte, en particulier lorsque la machine doit être conçue pour une grande étendue de mesure, une dépense élevée de fabrication et une hauteur importante de celle-ci. Le problème a la base de l'invention était de créer une machine d'étalonnage utilisable sur une grande étendue de mesure qui se distingue de l'état de la technique par une dépense réduite de fabrication et une hauteur moindre. A partir d'une machine d'étalonnage du type indiqué au début, l'invention propose pour résoudre ce problème que les poids supérieurs des deux piles soient enchainés directement, que le jeu d'enchaînement entre ces deux poids supérieurs soit supérieur à la somme des jeux élémentaires des poids de la première pile et que les poids des deux piles puissent être montés et descendus au moyen d'un dispositif élévateur et abaisseur unique. -2- Ces mesures permettent- de prévoir des piles de poids à peu près de la même hauteur et ainsi de réduire beaucoup la hauteur de la machine. Comme dans l'invention, il suffit d'un seul dispositif élévateur et abaisseur pour les deux piles, les dépenses de fabrication sont très réduites. Selon une réalisation préférée de l'invention, il peut être prévu que le jeu d'enchaînement entre les deux poids supérieurs soit supérieur d'environ un jeu élémentaire à la somme des jeux élémentaires des poids de la première pile et que la première pile de poids soit logée entièrement à l'intérieur de la deuxième. L'étroite limitation du jeu entre les deux poids supérieurs assure un déroulement uniforme d'un accouplement successif des poids y compris lors d'un passage à une deuxième pile. Le logement complet de la première pile de poids à l'intérieur de la deuxième donne une optimisation en matière de faible hauteur. En complément de l'invention, il peut être prévu que le transmetteur de charge soit constitué d'une suspension réversible pour capteurs de forces de compression et de traction et d'un tirant joint au poids supérieur de la première pile qui sont réunis de manière démontable par un raccord autocentreur, et que la suspension réversible forme le premier échelon de charge. la machine est ainsi utilisable pour les capteurs de forces aussi bien de compression que de traction, et l'inclusion de la suspension réversible comme premier échelon de charge supprime la balance à tare autrement nécessaire pour la neutralisation du poids de la suspension réversible. Selon une forme de réalisation, la suspension réversible peut s'appuyer par l'intermédiaire du capteur de- forces sur une traverse qui peut être montée et descendue au -3- moyen d'un dispositif moteur & vis, auquel cas, donc, le dispositif élévateur et abaisseur attaque d'en haut la pile de poids. Selon une' autre forme de réalisation, le dispositif élévateur et abaisseur peut être constitué d'une table élévatrice commune aux deux piles de poids qui peut exécuter une course au moins égale au jeu total d'enchaînement des deux piles de poids. Dans les deux formes de réalisation précitées est avantageusement prévu un capteur de déplacements sans contact et ainsi sans réaction, par exemple optoélectro- nique incrémentiel, qui sert à la mesure de la déformation en charge du capteur de forces et de la suspension réversible et selon lequel la course de la traverse ou de la table élévatrice est commandée postérieurement. D'autres formes de réalisation avantageuses de l'invention sont indiquées dans les revendications secondaires. L'objet de l'invention est décrit en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins, sur lesquels: la fig. 1 est une vue de face d'une machine d'étalonnage avec piles de poids représentées en coupe verticale, la fig. 2 est une vue de gauche de la machine d'étalonnage de la fig. 1, la fig. 3 est une coupe verticale à plus grande échelle du raccord de centrage de la machine d'étalonnage, représenté dans le cercle III de la fig. 1 et -4- les fig. 4, 5 et 6 montrent ce raccord de centrage dans trois positions de travail différentes. La charpente de la machine d'étalonnage est constituée essentiellement de quatre colonnes 1 à 4 disposées en carré qui sont stabilisées par un cadre supérieur 5, un cadre médian 6 et un cadre inférieur 7, et de deux vis à circulation de billes 8, 9 placées la première entre les colonnes 1 et 3 et la seconde entre les colonnes 2 et 4. Les vis 8, 9 forment avec un moteur électrique à vitesse réglable et un système d'engrenage à faible jeu un dispositif élévateur et abaisseur 10 pour le déplacement d'une traverse 11 guidée par les colonnes 1 à 4. Sur la traverse 11 est posé un capteur de forces de compression 12 sur lequel s'appuie un transmetteur de charge 13 auquel peuvent être accouplés les poids de la machine d'étalonnage. Ce transmetteur de charge 13 est constitué d'une suspension réversible rectangulaire en forme de cadre 14 et d'un tirant 15 qui sont réunis de manière démontable par un raccord 16. La machine peut aussi être utilisée pour l'étalonnage d'un capteur de forces de traction, qu'on accroche entre les supports de serrage 17 prévus sur le dessous de la traverse 11 et les supports 18 prévus sur le côté inférieur du cadre de la suspension réversible 14. La machine d'étalonnage est équipée d'une pile 19 de poids en forme de disque cylindrique pleins 20 de différentes épaisseurs et d'une pile 21 de poids annulaires 22. Ces deux piles 19, 20 sont disposées concentriquement et la pile 19 est logée entièrement à l'intérieur de la pile extérieure 21. Les poids sont, à l'intérieur de leur pile, accouplés en chaîne de la manière habituelle avec un faible jeu élémentaire entre deux poids. Le disque annulaire supérieur 23 de la pile extérieur possède un trou central relativement petit 24 -S- par o passe le tirant 15 et qui est nettement plus petit que les poids en forme de disque 20 de la pile intérieure. Sur le poids supérieur 25 de la pile intérieure est placé, coaxialement avec le tirant 15, un anneau d'appui 26. Pour l'étalonnage du capteur de forces 12, la traverse 11 est montée au moyen du dispositif élévateur et abaisseur 10 et successivement, d'abord, les poids 20 de la pile intérieure en chaîne 19 sont accouplés au capteur de forces 12, et après soulèvement du poids inférieur de la pile intérieure 19 de sa base 27, le disque supérieur 25, la traverse 11 continuant de monter, rencontre le disque supérieur 23 de la pile extérieure, dont les poids sont ensuite accouplés également successivement au transmetteur de charge 13. Comme les poids supérieurs 25, 23 des deux piles sont enchaînés, il suffit d'un seul dispositif moteur pour l'accouplement des poids des deux piles. Comme le montrent les fig. 2 à 6, le cadre réversible 14 porte sur une tige allonge inférieure centrale 28 un double cône 29 qui se raccorde à celle-ci par un épaulement annulaire 30. Ce double cône 29 est reçu avec jeu axial par un boîtier biconique de centrage qui est constituée de deux moitiés 32, 33 assemblées par des vis, la moitié inférieure 32 étant unie rigidement au tirant 15. La fig. 4 montre le cas o des poids de la pile 19 et/ou de la pile 21 sont accouplés, auquel cas le boitier de centrage 31 s'appuie par un collet intérieur supérieur 34 sur l'épaulement annulaire supérieur 30 du double cône 29. La fig. 5 montre la situation par exemple au changement d'un capteur de forces 12. Le double cône 19 repose par son épaulement annulaire inférieur 35 sur le collet -6 - intérieur inférieur 36 du boîtier de centrage 31, de sorte que la suspension réversible entière est maintenue dans une position exactement centrée. La fig. 6 montre la position des éléments de raccord lors de la mesure avec un premier échelon de charge, ici formé seulement par la suspension réversible 14. Le double cône 29 est, par montée de la traverse 11, monté à l'intérieur du boîtier de centrage 31 de façon à ne pas avoir de contact dans celui-ci. Comme on le voit en outre sur la fig. 1, la machine d'étalonnage est pourvue d'un capteur de déplacements optoélectronique incrémentiel 37 pour la mesure de la déformation en charge du capteur de forces 12 et de la suspension réversible 14, la sortie de ce capteur 37 étant utilisée pour la commande postérieure de la course de la traverse 11. -7 - Revendications 1. Machine d'étalonnage de capteurs de forces (12), comportant un transmetteur de charge (13), se joignant au capteur de forces, pour des poids (20) disposés en une pile enchaînée (19) et accouplables successivement, un dispositif élévateur et abaisseur (10) pour les poids, et une deuxième pile en chaine (21) de poids accoupables (22) entourant concentriquement la première pile de poids (19), caractérisée par le fait que les poids supérieurs (respectivement,25 et 23) des deux piles (19, 21) sont enchainés directement, que le jeu d'enchaînement entre ces deux poids supérieurs (23, 25) est supérieur à la somme des jeux élémentaires des poids (20) de la première pile (19) et que les poids (20, 22) des deux piles peuvent être montés et descendus au moyen d'un dispositif élévateur et abaisseur unique (10). 2. Machine d'étalonnage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le jeu d'enchainement entre les deux poids supérieurs (23, 25) est supérieur d'environ un jeu élémentaire à la somme des jeux élémentaires des poids (20) de la première pile (19) et que la première pile de poids (19) est logée entièrement à l'intérieur de la deuxième (21). 3. Machine d'étalonnage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le transmetteur de charge (13) est constitué d'une suspension réversible (14) pour capteurs de forces de compression et de traction et d'un tirant (15) joint au poids supérieur (25) de la première pile (19) qui sont réunis de manière démontable par un raccord autocentreur (16), et que la suspension réversible (14) forme le premier échelon de charge. -8- 4. Machine d'étalonnage selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le poids supérieur (23) de la deuxième pile (21) est constitué d'un disque annulaire qui est traversé par le tirant (15) et dont l'ouverture centrale (24) est nettement plus petite que les poids en forme de disques cylindriques pleins (20) de la première pile (19). 5. Machine d'étalonnage selon la revendication 4, caractérisée par un anneau d'appui (26) concentrique avec le tirant (15) et placé sur le dessus du poids supérieur (25) de la première pile (19). 6. Machine d'étalonnage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée par le fait que le tirant (15) reçoit à son extrémité supérieure, dans un boîtier biconique de centrage (31) et avec jeu axial, un double cône inférieur d'accrochage (29) de la suspension réversible (14). 7. Machine d'étalonnage selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la suspension réversible (14) s'appuie par l'intermédiaire du capteur de forces (12) sur une traverse (11) qui peut être montée et descendue au moyen d'un dispositif moteur à vis (8, 9, 10). 8. Machine d'étalonnage selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le dispositif élévateur et abaisseur est constitué d'une table élévatrice commune aux deux piles de poids. 9. Machine d'étalonnage selon une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisée par un capteur de déplacements (37) agissant sans contact, et ainsi sans réaction, pour la mesure de la déformation en charge du -9 - capteur de forces (12) et de la suspension réversible (14), la sortie de ce capteur (37) servant à la commande postérieure de la course de la traverse (11) ou de la table élévatrice. -