Brevet FR2639110A1 — publié le 19900518

BALANCE ELECTRONIQUE A PLATEAU SUPERIEUR La présente invention a trait à une balance électronique à plateau supérieur équipée de deux bras oscillants, qui réunissent à la manière d'un parallélo- gramme un récepteur de charge à un support de systèIe solidaire du boîtier, équipée d'un levier démultiplica- teur, qui est relié au moyen de deux ressorts de flexion au support du système, etéquipéed'un élément d'accouple- ment, qui transmet la force correspondant à la masse du produit à peser depuis le récepteur de charge au bras court du levier démultiplicateur, tandis que la force anta- goniste s'exerce sur le bras long du levier démultiplica- teur. Des balances de ce type sont par exemple connues par le document DE-OS 34 22 042. Dans cette forme de réalisation connue, le bras de levier court est formé par façonnage du levier démul- tiplicateur et les ressorts de flexion et l'élément d'ac- couplement sont réunis sous la forme de pièces distinctes par vissage avec le levier démultiplicateur. Ceci est défavorable à cause du grand nombre de pièces, car les tolérances s'ajoutent, d'autre part à cause du coût du montage. L'objet de l'invention est par conséquent de perfectionner une balance électronique à plateau supérieur du type indiqué dans le préambule, de sorte que le nombre des pièces soit réduit et la stabilité de la longueur du bras court du levier démultiplicateur soit améliorée. Conformément à l'invention, ceci est obtenu par le fait que les deux ressorts de flexion et l'élément d'accouplement sont réunis l'un à l'autre par une âme transversale commune et sont constitués par une tôle uni- que, par le fait que l'épaisseur de la tôle est supérieure à la longueur du bras court du levier démultiplicateur et en ce que, non seulement à proximité des deux ressorts de flexion, mais également à proximité de l'élément d'ac- couplement, l'épaisseur du matériau est réduite de telle sorte que le bras court est formé par un déport créé dans le sens longitudinal du levier du point d'amincissement de l'élément d'accouplement par rapport aux points d'a- mincissement des ressorts de flexion. La tôle relativement épaisse sans gradins pro- cure une stabilité satisfaisante et permet de disposer la totalité du bras court du levier démultiplicateur à l'intérieur de l'épaisseur de la tôle. La longueur du bras de levier court est seulement déterminée par le déport des points d'amincissement de l'élément d'accouplement et des ressorts de flexion à l'intérieur de l'épaisseur de la tôle et peut être réalisée de façon très précise par des procédés de fabrication appropriés. En particulier, dans la longueur du bras de levier court n'intervient aucune liaison par vis; ainsi une des causes principales d'hys- térésis et de dérive à long terme est exclue dans cette zone soumise à des forces importantes et également des tolérances lors du montage n'influencent plus la longueur du bras de levier court. Des formes de réalisation avantageuses ressortiront de la description qui va suivre. L'invention est décrite ci-après à l'aide des Figures schématiques. La Figure 1 est une coupe longitudinale à travers la balance et représente un schéma synoptique de l'élec- tronique associée. La Figure 2 est une élévation antérieure de l'élément d'accouplement, des deux ressorts de flexion et de l'âme transversale de liaison. La Figure 3 est une coupe à travers les ressorts de flexion, l'élément d'accouplement et l'âme transversale dans le plan de l'élément d'accouplement. La Figure 4 est une coupe à travers les ressorts de flexion, l'élément d'accouplement et l'âme transversale dans le plan d'un ressort de flexion. La Figure 5 représente une seconde forme de réalisation de l'élément d'accouplement, des ressorts de flexion et de l'âme transversale avec le bras long intégré du levier démultiplicateur. Sur la Figure 1, la balance est représentée en coupe longitudinale et l'électronique associée sous la forme d'un schéma synoptique. Le boîtier de la balance à plateau supérieur est omis pour des raisons de clarté. Le système de pesée se compose d'un support de système 1, auquel est fixé déplaçable verticalement un récepteur de charge 2, par l'intermédiaire de deux bras oscillants 4 et et des points d'articulation 6. Le récepteur de charge 2 transmet la force correspondant à la masse du produit à peser sur le plateau 3 delabalance par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement 9, qui est expliqué plus en détail dans le paragraphe suivant, au bras court 13 du levier démultiplicateur. Le levier démultiplicateur est fixé au support de système 1 par deux ressorts de flexion 12, qui sont également expliqués plus en détail au para- 2639110- graphe suivant. Au bras long 7 du levier démultiplicateur I est fixé un corps de bobine équipé d'une bobine 11. La bobine 11 se trouve dans l'entrefer d'un système d'aimant permanent 10 et crée la force de compensation. L'intensité du courant de compensation à travers la bobine 11 est ré- gulée de manière connue par un capteur de position 16 et un amplificateur de régulation 14 de sorte que l'équilibre règne entre le poids du produit à peser et la force de compensation créée électromagnétiquement. Le courant de compensation crée sur une résistance de mesure 15 une ten- sion de mesure, qui est appliquée à un convertisseur ana- logique/numérique 17. Le résultat numérisé est reçu par une unité de traitement numérique de signaux 18 et affi- ché numériquement sur l'affichage 19. On distingue plus précisément le mode de réali- sation de l'élément d'accouplement 9 et des ressorts de flexion 12 précités sur les Figures 2 à 4. La Figure 2 est une élévation antérieure, la Fi- gure 3 une coupe le long de la ligne III-III de la Figure 2 et la Figure 4 une coupe selon la ligne IV-IV de la Figure 2. Sur les Figures 3 et 4, la tôle, à partir de la- quelle sont usinés l'élément d'accouplement 9, les res- sorts de flexion 12 et l'âme transversale 8, est repré- sentée exagérément épaisse pour des raisons de clarté. (Les dimensions usuelles sont: épaisseur de la tôle 2 à mm, bras de levier court 0,1...1 mm). Le contour des deux ressorts de flexion 12, de l'élément d'accouplement 9 et de l'âme transversale 8, ainsi qu'on le voit sur la Figure 2, est par exemple réalisé par estampage à par- tir d'une tôle, ainsi que les trous 20 dans l'âme trans- versale 8 en vue du vissage sur le bras long 7 du levier démultiplicateur (au moyen de vis 21 sur la Figure 1), les trous 22 dans les ressorts de flexion 12 en vue du vis- sage au support de système 1 (au moyen des vis 23 sur la Figure 1) et les trous 24 dans l'élément d'accouplement 9 en vue du vissage sur le récepteur de charge 2 (au moyen de vis 25 sur la Figure 1). Les deux points d'amincisse- ment 26 et 27 pour l'élément d'accouplement 9, qui forment les points d'articulation proprement dit, sont par exemple réaliséspar fraisage, érosion ou estampage. De la même manière, les deux ressorts de flexion 12 présentent chacun un point d'amincissement 28, les points d'amincissement 26 et 27 d'une partet 28 d'autre part se trouvent à diffé- rentes profondeurs dans la tôle: le point d'amincissement 26 et 27 se trouve sur les Figures 3 et 4 à gauche du plan médian en pointillé 29 de la tôle, les points d'amincis- sement 28 à droite du plan médian. Le bras court 13 du levier démultiplicateur est ainsi fixé par déport en profondeur des points d'amincissement et peut être fixé de façon très précise. Eventuellement, par mesure de cette pièce avant le montage, une sélection ou un classement en dif- férentes classes peut être effectué. Le bras de levier long 7 est par contre beaucoup moins chargé et par conséquent, en ce qui concerne sa sta- bilité et son accouplement moins critique, en outre pour une modification du bras de levier relativement égale, une modification beaucoup plus importante doit être effectuée que dans le cas du bras de levier court. Par conséquent, en vue de la fixation suffisent fréquemment également moins que les quatre vis 21 représentées, de sorte que l'âme transversale 8 (Figure 2) peut comporter de façon correspondante moins de trous 20. Un autre mode de fixa- tion, par exemple un collage, est également possible. On était parti jusqu'ici du fait que la pièce 8/9/12 est réalisée en une tôle. Il va sans dire que cette pièce peut être réalisée conjointement avec les points d'amincissement également sous la forme d'une pièce coulée ou forgée ou par pressage à chaud. Dans ce cas, on a la possibilité d'intégrer le bras long du levier démultipli- cateur (pièce 7 sur la Figure 1) à la partie pour le bras de levier court et les articulations. Ceci est représenté sur la Figure 5. L'élément d'accouplement 30 avec les points d'amincissement 31, l'âme transversale 32 et les ressorts de flexion 32 avec les points d'amincissement 34 sont réalisés selon la première forme de réalisation des Figures 1 à 4. Sur l'âme transversale 32,est en outre façonné un prolongement 35 en tant que bras de levier long. Dans la zone postérieure, ce prolongement présente une surface de vissage 36 pour la bobine de la compensation électromagnétique de force; la pièce mobile 37 pour le capteur de positionest également intégrée. Sur les Figures, les points d'amincissement 26, 31 de l'élément d'accouplement 9, 30 sont représentés à la même hauteur verticale que les points d'amincissement 28, 34 des ressorts de flexion 12, 33. Ceci n'est cependant pas nécessaire, un faible déport vertical peut plutôt être prévu. Ceci est favorable dans de nombreux types de balance pour l'ajustage de la liberté d'excentrement de charge. Egalement dans le cas de balances avec deux ou plusieurs leviers démultiplicateurs la disposition de l'au- tre levier et la liaison entre eux peut s'effectuer avan- tageusement de la manière décrite. R E V E N D I C A T I O N S 1. Balance électronique à plateau supérieur équipée de deux bras oscillants (4, 5), qui réunissent,à la manière d'un parallélogramme,un récepteur de charge (2) à un sup- port de système (1) solidaire du boîtier, équipée d'au moins un levier démultiplicateur (7/8, 32/35), qui est reliée au moyen de deux ressorts de flexion (12) au sup- port de système (1), et équipée d'un élément de couplage (9), qui transmet la force correspondant à la masse du produit à peser depuis le récepteur de charge (2) au bras court du levier démultiplicateur, tandis que sur le bras long du levier démultiplicateur s'exerce la force antago- niste, caractérisée en ce que les deux ressorts de flexion (12) et l'élément d'accouplement (9) sont réunis l'un à l'autre par une âme transversale commune (8, 32) et sont JE constitués d'une seule tôle, en ce que l'épaisseur de la tôle est supérieure à la longueur du bras court du levier démultiplicateur et en ce que, non seulement à proximité des deux ressorts de flexion (12, 33),r mais également à proximité de l'élément d'accouplement (9, 30), l'épaisseur du matériau est réduite de sorte que le bras de levier court est formé par un déport créé dans le sens longitudi- nal du levier du point d'amincissement (26, 31) de l'élé- ment d'accouplement (9, 30) par rapport aux points d'amin- cissement (28, 34) des ressorts de flexion (12, 33). 2. Balance électronique à plateau supérieur selon la revendication 1, caractérisée en ce que les points d'amincissement (28) des deux ressorts de flexion (12) se trouvent un peu derrière le plan médian (29) de la tôle, tandis que le ou les points d'amincissement (26, 27) de l'élément d'accouplement (9) se trouve(ent) un peu en avant du plan médian (29) de la tôle. 3. Balance électronique à plateau supérieur selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les points d'amincissement (26, 27, 28) sont réalisés par fraisage. 4. Balance électronique à plateau supérieur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les points d'amincissement (26, 27, 28) sont réalisés par éro- sion. 5. Balance électronique a plateau supérieur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les points d'amincissement (26, 27, 28) sont réalisés par estampage. 6. Balance électronique à plateau supérieur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la tôle (8/9/12, 30/32/33) avec les points d'amincissement (26, 27, 28, 31, 34) est réalisée sous la forme d'une piè- ce coulée. 7. Balance électronique à plateau supérieur selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la longueur du bras court du levier démultiplica- teur s'élève à 1 mm ou moins. 8. Balance électronique à plateau supérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'épaisseur de la tôle s'êlève à 2 mm ou plus. 9. Balance électronique à plateau supérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la tôle est vissée à proximité de l'âme trans- versale (8) au bras long (7) du levier démultiplicateur. 10. Balance électronique à plateau supérieur selon 26 3 9 1 1 0 l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la tôle (30, 32, 33) et le bras long (35) du levier démultiplicateur sont réalisés d'une seule pièce. 11. Balance électronique à plateau supérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le point d'amincissement (26, 31) de l'élément d'accouplement (9, 30) est déporté dans le sens vertical par rapport aux points d'amincissement (28, 34) des res- sorts de flexion (12, 33).