Brevet FR2636735A1 — publié le 19900323

BALANCE COMPACTE La présente invention a trait à une balance compacte équipée d'un support de système, qui se compose essentiellement d'une plaque verticale, équipée d'un support de plateau de balance, qui se compose également sensiblement d'une plaque verticale, le plan du support de système et le plan du support de plateau de balance étant parallèles entre eux, d'au moins trois bras oscil- lants qui s'étendent perpendiculairement au plan de sup- port de système et qui réunissent le support de plateau de balance au support de système sous la forme d'un guidage parallèle, et d'un plateau de balance, qui est fixé rabattable sur le support de plateau de balance. Une balance de ce type est connue par le document DE-AS-1.146.272. Sont également connues, d'une manière générale, des balances électroniques selon le principe de la com- pensation de force électromagnétique (DE-OS 33 40 512). Les balances électroniques usuelles présentent cependant une surface de base importante, de sorte que l'adoption de ces modes de réalisation pour des balances compactes du type cité dans le préambule aurait pour conséquence un fort accroissement de volume. L'adoption de la cellule de pesée fraisée à partir d'un bloc de métal, connue par exemple par le document DE-PS 32 43 350, n'est pas non plus possible, car cette cellule de peséedu fait de son mode de construction petitne possède pas un guidage pa- rallèle satisfaisant pour un plateau de balance disposé latéralement. L'objet de l'invention est par conséquent de proposer, pour une balance du type indiqué dans le préam- bule, un mode de construction permettant une réalisation électronique sans accroissement possible du volume. Conformément à l'invention, ceci est obtenu par le fait que sur le support de système est disposé un levier, qui s'étend parallèlement au plan du support de système dans l'espace entouré par le support de sys- tème et le support de plateau de balance, et par le fait qu'un élément d'accouplement réunit un bras du le- vier au support de plateau de balance tandis que sur l'autre bras de levier est fixée une bobine en vue de la compensation de force électromagnétique, qui plonge dans un entrefer d'un aimant permanent fixé au support de système. Dans le cas de cette disposition du levier paral- lèle au plan du support de système, celui-ci s'étend ainsi tourné de 90 par rapport aux bras oscillants; ou en d'autres termes: l'axe de rotation du levier est tourné de 90 par rapport aux quatre axes de rotation du guidage parallèle. Grâce.à la disposition selon l'in- vention, malgré'la compacité, une longueur normale de levier devient possible et les bras oscillants du guida- ge parallèle sont sollicités,dans le cas de la disposi- tion latérale du plateau de balance sur le support de plateau de balance,uniquement à la traction et à la pres- sion. Des formes de réalisation avantageuses ressorti- ront de la description qui va suivre. L'invention est ci-après décrite à l'aide des Figures schématiques. La Figure 1 est une représentation en perspective 3 2636735 d'une première forme de réalisation. La Figure 2 est une élévation latérale de la forme de réalisation de la Figure 1. La Figure 3 est une seconde forme de réalisation en élévation latérale. La Figure 4 est une troisième forme de réalisa- tion en élévation latérale. La Figure 5 est une quatrième forme de réalisa- tion en élévation latérale. La Figure 6 est une cinquième forme de réalisa- tion en pièce découpée cambrée en développement. Sur la représentation en perspective de la Figure 1 et sur l'élévation latérale de la Figure 2, on voit le support de système 1, qui forme la paroi postérieure de la balance et constitue les points de fixation pour les autres constituants de la balance. Le support de sys- tème 1 se tient sur des pieds 16. Le plateau de balance 2 est fixé par l'intermédiaire d'articulations 3 sur un support de plateau de balance 4. Le support de plateau de balance 4 à son tour est relié par l'intermédiaire de deux bras oscillants 5 et de deux bras oscillants infé- rieurs 6, qui forment un guidage parallèle, au support de système 1. La fixation des bras oscillants 5 et 6 s'effectue en des régions coudées 7 au support de système 1 ou en des régions coudées 8 au support de balance 4. Il va sans dire qu'en haut ou en bas les deux bras oscil- lants peuvent être remplacés par un unique bras oscillant central. Le support de plateau de balance 4 est repré- senté en pointillés sur la Figure 1, afin que les parties fonctionnelles de la balance recouvertes par celui-ci soient visibles. En réalité, lesupport de plateau de balance 4 est naturellement réalisé par exemple sous la forme d'une pièce matricée cintrée à partir d'une tôle de métal, tout comme le support de système 1 et le levier 9 mentionné plus loin. Dans l'espace entre le support de système 1 et le support de plateau de balance 4, se trouve un le- vier 9 en vue de la démultiplication de force. Ce levier 9 est relié,de façon R popvoir tourner par l'intermé- diaire d'articulations élastiques 11,à un bras 10 en porte-à-faux du support de système 1. La force corres - pondant au poids du produit à peser (y compris le pla- teau de balance 2 et le support de plateau de balance 4) est transmise depuis le bras en saillie 13 sur le support de plateau de balance 4 par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement mince 12 sur le bras de levier court 9. Sur le bras de levier long du levier 9, est fixée une bo- bine approximativement rectangulaire 14, qui se trouve dans l'entrefer de deux aimants permanents 15 en forme de C, qui sont fixes au support de système 1. Le courant circulant à travers la bobine 14 est, de manière connuerégulé par un capteur de position (non représenté) et d'un circuit de régulation, de sorte que sur le levier 9 règne un équilibre. Grâce à la trans- formation de force du levier 9, la force électromagnétique à engendrer est sensiblement plus faible que le poids du produit à peser, de sorte qu'on peut se tirer d'affaire avec de petites bobines et de petits aimants. Grâce à la position du levier 9 parallèle au plan du support de sys- tème 1 et au plan du support de plateau de balance 4, 2636735 -et ainsi tournée de 90 vis-à-vis des bras oscillants et 6 - en liaison avec la disposition de l'élément d'accouplement 12 entièrement sur le côté du support de -p4lateau de balance 4, toute la longueur du support de système 1 ou du support de plateau de balance 4 en tant que longueur de levier est disponible, de sorte qu'un rapport de transformation de force élevé peut être obtenu facilement. Si la moitié de la longueur du support de système 1 ou du support de plateau de balance 4 suffit en tant que longueur du levier, alors l'élément d'accouple- ment 12 peut bien entendu,être disposé au centre du sup- port de plateau de balance 4. La charge du guidage paral- lèle est alors minimale, par exemple dans le cas de la po- sition centrale du produit à peser sur le plateau de ba- lance 2, les bras oscillants 5 et 6 sont uniquement sol- licités à la traction ou à la compression. L'électronique (non représentée) de la balance peut se trouver dans l'espace entre le support de système i et le support de plateau de balance 4 au-dessous du le- vier 9 et peut par exemple être accessible grâce à une ouverture dans le support de système 1. L'affichage du résultat de pesée peut par exemple être disposé soit au- dessus des deux bras oscillants supérieurs 5 ou derrière le support de plateau de balance 4 (derrière une fenêtre transparente dans le support de plateau de balance 4). L'alimentation en courant de l'électrbnique peut être effectuéede manière connue par un secteur distinct, un accumulateur rechargeable ou une pile. Une seconde forme de réalisation de la balance est représentée sur la Figure 3 en élévation latérale. Le support de système 101 est réalisé avec son pied 116 et les points de fixation 107 pour les bras oscillants supérieurs 105 et pour les bras oscillants 106 comme cdans la première forme de réalisation. Le support de pla- teau de balance 104 présente cependant de nombreuses zones coudées allongées 108 et 108'. Ces zones coudées 108 et 108' sont presque aussi longues que les bras oscillants 105 et 106, de sorte que la région verticale du support de pla- teau de balance 104 se trouve seulement à faible distance de la partie verticale du support de système 101. Le bras sur le support de système pénètre à travers une ouvertu- re dans le support de plateau de balance 104 et porte dans sa région antérieure, par l'intermédiaire d'éléments élasti- ques 111, le levier 109. La transmission de force du plateau de balance 102 s'effectue à nouveau par l'intermédiaire d'une articulation 103, du plateau de balance 104 et d'un élément d'accouplement mince 112. L'électronique de la ba- lance peut, dans cette forme de réalisation, être disposée, accessible de l'avant, au-dessous du levier 109, dans l'es- pace entouré par le support de plateau de balance 109 avec ses zones coudées 108 et 108'. Une troisième forme de réalisation de la balance est représentée sur la figure 4 en élévation latérale. Le support de système 201 avec des pieds 216 présente sur son côté supérieur une zone coudée courte 207, qui sert de point de fixation pour l'extrémité gauche (sur la Figure 4) des bras oscillants supérieurs 205. La zone coudée 207' dans la partie inférieure du support de système 201 est par contre réalisée de façon longue de sorte qu'elle peut servir en tant que point de fixation pour l'extrémité droite des bras oscillants inférieurs 206. De façon correspondante, le sup- port de plateau de balance 204 présente en haut une zone coudée allongée 208, sur laquelle est fixée l'extrémité droite des bras oscillants 205, et en bas une zone coudée courte 208', à laquelle est fixée l'extrémité gauche des bras oscillants inférieurs 206. La position du levier 209 s'effectue par des éléments de ressort 211 sur un bras 210, qui s'étend à travers une ouverture dans la partie verti- cale du support de plateau de balance 204. L'élément d'ac- couplement 212 est fixé à un bras 213 du support de plateau de balance 204 et transmet le poids du produit à peser sur le bras de levier court du levier-209. Sur le bras 213 est également fixé le plateau de balance 202 au moyen d'une ar- ticulation 203. L'électronique peut, comme dans la réalisa- tion selon la Figure 3, être disposée dans l'espace au-des- sous du levier 209. L'avantage de cette forme de réalisation, dans laquelle le support de plateau de balance 204 et le support de système 201 se pénètrent mutuellement, réside dans le fait que non seulement les bras oscillants supé- rieurs 205 mais également les bras oscillants inférieurs 206 sont sollicités à la traction par le plateau de balan- ce 202 disposé latéralement et par conséquent peuvent être réalisés particulièrement minces. Une quatrième forme de réalisation de la balance compacte est représentée sur la Figure 5. Cette forme de réalisation se différencie de la troisième forme de réali- sation selon la Figure 4 par le fait que les zones vertica- les du support de système 301 et du support de plateau de balance 304 sont déplacées sur le côté droit tourné vers le plateau de balance 302 qui est relié au support de plateau de balance 304 par une articulation 303. De façon correspon- dante, le support de système 301 comporte en haut une zone coudée allongée 307, sur laquelle est fixée l'extrémité gauche des bras oscillants supérieurs 305 et sur laquelle sont fixés simultanément les ressorts 311 pour le support du levier 309. Le support de système 301 comporte en bas à côté du pied 316 uniquement une zone coudée courte 307', à laquelle est fixée l'extrémité droite des bras oscillants inférieurs 306. Le support de plateau de balance 304 possè- de en haut uniquement une zone coudée 308, sur laquelle est fixée l'extrémité droite des bras oscillants supérieurs 305, tandis qu'en bas la zone coudée 308' est allongée; sur cette zone coudée 308' sont fixés, non seulement l'extrémi- té gauche des bras oscillants mais également l'élément d'accouplement 312. L'électronique peut être disposée dans cette forme de réalisation audessous du levier 309 et être accessible de l'arrière. L'avantage supplémentaire de cette quatrième forme de réalisation, vis-à-vis de la troisième forme de réalisation selon la Figure 4, réside dans le nombre moindre des passages réciproques du support de système et du support de plateau de balance. Sur la Figure 6, est représentée une cinquième forme de réalisation. Cette forme de réalisation peut par exemple être réalisée sous la forme d'une pièce découpée cambrée, qui entoure les parties essentielles de la balance. Cette forme de réalisation est par conséquent représentée sur la Figure 6 sous la forme d'un développement d'une pièce découpée cambrée. On voit le support de système 401 et le support de plateau de balance 404, qui se composent de deux parties; ces deux parties du support de plateau de balance sont réunies l'une à l'autre d'une manière non représentée par exemple par une jambe.de force, qui porte simultanément le dispositif de rabattement pour le plateau de balance et obtiennent ainsi une stabilité suffisante. En outre, on voit le levier 409 qui est relié par une âme mince 411 au support de système 401. L'élément d'accouplement 412 est également un constituant de la pièce découpée cambrée et comporte à ses extrémités des endroits minces 413 en vue de la liaison articulée avec le levier 409 et le support de plateau de balance 404. La bobine 414 et l'aimant 415 sont seulement indiqués en pointillés, car ils ne constituent pas des élé- ments de la pièce découpée cambrée. Les bras oscillants résultant du fait que la pièce découpée cambrée est coudée par exemple vers l'arriè- re de 90 le long des deux lignes pointillées 420. Les bras oscillants 405, 405' et 406, 406' s'étendent ainsi horizontalement, tandis que le support de système 401 et le support de plateau de balance 404 s'étendent dans un plan vertical. Ainsi, le support de plateau de balance 404 est relié au support de système 401 déplaçable dans la di- rection verticale par l'intermédiaire d'un guidage parallè- le. Les deux bras oscillants supérieurs 405/405' et les deux bras oscillants inférieurs 406/406' sont réalisés cha- cun sous la forme de U, une branche 405, 406 du U étant reliée au support de balance 404, l'autre branche 405', 406' étant reliée au support de système 401. En outre, les parties médianes du U sont réunies l'une à l'autre par des jambes de force de liaison 421 et 422, afin d'accroître la stabilité. Sur la Figure 6, chaque branche du U comporte un endroit mince 423 en tant qu'articulation. Il va sans dire que chaque branche peut également comporter deux en- droits minces en tant qu'articulations ou que les régions de bras oscillants 405, 405', 406, 406' peuvent être réalisées élastiquement sur toute leur longueur par une épaisseur faible appropriée. La forme de réalisation décrite ci-dessus en piè- ce découpée cambrée peut-bien entendu être réalisée sous une autre forme: par exemple, on peut partir d'un profilé filé en forme de C et les évidements sur la Figure 6 peuvent être réalisés par fraisage. Dans ce cas, la partie verticale (support de système, support de plateau de balance, levier, etc.) peut être rendue plus épaisse (et ainsi plus stable), sans coût supplémentaire, que la partie coudée pour les bras oscillants. Egalement des emplacements minces peuvent être prévus dans le profilé filé dans des bras oscillants par ailleurs plus épais. Bien entendu, la pièce toute entiè- re peut également être réalisée dans sa forme définitive en pièce coulée, seules des coulisses étant nécessaires dans le moule pour les évidements dans la zone des bras oscil- lants. La balance convient, en raison de sa forme de réalisation compacte, particulièrement en.tant que balance de bijoux et de pierres précieuses. R E V E N D I C A T I O N S 1. Balance compacte équipée - d'un support de système (1, 101, 201, 301, 401), qui se compose essentiellement d'une plaque verticale, - d'un support de plateau de balance (4, 104, 204, 304, 404), qui se compose également sensiblement d'une plaque verticale, le plan du support de système et le plan du support de plateau de balance étant parallèles entre eux, - d'au moins deux bras oscillants (5, 6, 105, 106, 205, 206, 305, 306, 405, 405', 406, 406'), qui s'étendent per- pendiculairement au plan du support de système et qui réunissent le support de plateau de balance au support de système sous la forme d'un guidage parallèle, - et d'un plateau de balance (2, 102, 202, 302), qui est fixé rabattable sur le support de plateau de balance, caractérisée en ce que, sur le support de système est dis- posé un levier (9, 109, 209, 309, 409) qui s'étend paral- lèlement au plan du support de système dans l'espace en- touré par le support de système et le support de plateau de balance, - et en ce qu'un élément d'accouplement (12, 112, 212, 312, 412) réunit un bras de levier du levier au support de plateau de balance, tandis qu'à l'autre bras de levier du levier est fixée une bobine 14, 414) en vue de la coinm- pensation électromagnétique de force, qui plonge dans un entrefer d'un aimant permanent (15,415) fixé au support de système (1,101,201,301,401). 2. Balance compacte selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le support de système (1, 101, 201, 301, 401) et le support de plateau de balance (4, 104, 204, 304, 404) sont réalisés sous la forme d'une pièce découpée cambrée. 3. Balance compacte selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le support de système (1, 101, 201, 301) et le support de plateau de balance (4, 104, 204, 304) présententdans leur région supérieure et dans leur région inférieurechacun deux parties coudées (7, 8, 107, 108', 207, 207', 208, 208', 307, 307', 308, 308'), qui servent de points de fixation pour les bras oscillants (5, 6, 105, 106, 205, 206, 305, 306) du guidage parallèle. 4. Balance compacte selon la revendication 3, carac- térisée en ce que les régions coudées (7, 8) du support de système (1) et du support de plateau de balance (4) sont coudées l'une vers l'autre et en ce que le levier (9) se trouve entre le support de système et le support de plateau de balance. 5. Balance compacte selon la revendication 4, carac- térisée en ce que l'électronique de la balance se trouve dans l'espace entre le support de système (1) et le support de plateau de balance (4). 6. Balance compacte selon la revendication 3, carac- térisée en ce que les régions coudées (107, 108, 108') du support de système (101) et du support de plateau de balance (104) sont coudées dans le même sens, en ce que les régions coudées (108, 108') du support de plateau de balance sont allongéesde sorte que la partie verticale du support de plateau de balance se trouve à un faible espacemraent de la partie verticale du support de système et en ce que le levier (109) se trouve devant le support de plateau de balance. 7. Balance compacte selon la revendication 6, carac- térisée en ce que l'électronique de la balance se trouve devant la partie verticale du support de plateau de balance (104). 8. Balance compacte selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support de plateau de balance (204, 304) et le support de système (201, 301) se pénètrent de sorte que le/les bras oscillant(s) su- périeur(s) (205, 305) sont fixes par leur extrémité pos- térieure (écartée du plateau de balance (202, 302)) au support de système, le/les bras oscillant(s) inférieur(s) (206, 306) sont fixes par leur extrémité antérieure (tournée vers le plateau dé la balance) au support de système et les autres extrémités respectives des bras oscillants (205, 206, 305, 306) sont fixes au support de plateau de balance. 9. Balance compacte selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le support de système (401), le support de plateau de balance (404) et le le- vier (409) sont disposés sensiblement dans le même plan vertical. 10. Balance compacte selon la revendication 9, carac- térisée en ce que les bras.oscillants (405, 405', 406, 406') sont réalisés en forme de U et sont fix6s avec les extrémités des deux branches au support de système (401) ou au support de plateau de balance (404). 11. Balance compacte selon la revendication 9, carac- térisée en ce que les bras oscillants (405, 405', 406, 406') sont réalisés en forme en U et sont fabriqués d'une seule pièce conjointement avec le support de sys- tème (401), le support de plateau de balance (404) et le levier (409). 12. Balance compacte selon une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la bobine (14) de la compensation électromagnétique de force est réalisée sen- siblement rectangulaire et se trouve dans l'entrefer entre deux aimants en forme de C (15). 13. Balance compacte selon une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la longueur du levier (9, 109, 209, 309) est sensiblement égale à la longueur du support de système (1, 101, 201, 301) ou du support de plateau de balance (4, 104, 204, 304) et en ce que l'élé- ment d'accouplement (12, 112, 212, 312) s'applique laté- ralement au support de plateau de balance.