Brevet FR2674956A1 — publié le 19921009

Cette invention concerne un dispositif permettant de mesurer un effort de traction ou de compression qde lire directement la valeur de l'effort en Newtons sur une régle graduée et de provoquer un signal électrique ou pneumatique lorsque le dispositif est soumis a un effort déterminé. Dans les applications industrielles pneumatiques ou hydrauliques la mesure des efforts ou la limitation de ceux-ci est souvent réalisée par des limiteurs de pression ou par des capteurs électriques nécessitant donc l'utilisation d'énergie électrique ou pneumatique.Ces mesures ou ces limitations efforts sont souvent difficiles à effectuer lorsqu'il s'agir d'efforts très faibles sur des machines permettant de très gros efforts Ce dispositif mécanique ne nécessite aucune énergie et permet par exemple sur une presseqen plaçant le dispositif entre le vérin et la pièce à tester de controler en permanence effort appliqué par le vérin. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par un ressort placé à l'intérieur du dispositif et se déformant linéairement lorsque le dispositif est soumis à un effort de compression ou de traction. La mesure de effort est lue sur une règle graduée en Newton. Un capteur placé sur le dispositif donne un signal électrique ou pneumatique lorsque le dispositif enregistre un effort déterminé à avance par le positionnement du capteur sur une règle graduée en Newton. Il présente l'avantage de ne pas se détériorer lorsque effort appliqué par le vérin dépasse les capacités du dispositif. Les figures(1)et(2) présentent le dispositif mesurant un effort de compression. Les figures(3)et(4) présentent le dispositif mesurant un effort de traction. Les figures(5,7,8, 9, 10) présentent des variantes possibles du dispositif. La figure(11) présente la courbe de déformation d'un ressort en fonction de l'allongement. Principe de fonctionnement:Fig= Il Le dispositif comporte un élément élastique(ressort) qui se déforme sous l'action d'une force(F) directement proportionnelle à la variation d'allongement(L). F = K s L F=Force Newton K=Constante(Fonction du resort) N/m L=Variation de longueur m Les Fig(1)et(2) présente un dispositif permettant de mesurer un effort de compression comprant un fourreau(6) solidaire d'un arbre(5) et d'un épaulement(8) dans lequel est placé un ressort calibré(7). L'arbre creux(4)guidé par l'arbre(5)et le fourreau(6)est en appui contre le ressort(7). Toute variation effort appliqué sur les extrémités du dispositif comprime le ressort(7) et modifie la position relative de l'arbre(4) par rapport au fourreau(6). La lecture instannée de effort est lue directement sur la règle(9)graduée en Newtons. Un signal électrique ou pneumatique peut ètre détecté par un capteur d'effort(13) positionné sur la règle graduée en Newton(15) et actionné par le passage de l'axe(10) sur ce capteur. Si l'effort dépasse les capacités du dispositif (spires jointives du ressort) l'effort peut continuer à etre transmis sans détériorer le disposit8if (l'effort ne peut plus être lu sur la règle). Les filetagestl)etE14)permettent I 'accrochage du dispositif sur les éléments fournissants et recevant l'effort à enregistrer. La bague(2) permet le montage et le positionnement dPun Se ressort pour augmenter les capacités du dispositif. La figure(5) présente le dispositif avec 2 ressorts. La figure(6) présente le dispositif avec des rondelles élastiques à la place du ressort. La figure(7) présente un autre type de montage. La figure(8) montre un autre type de capteur(33) monté sur la règle graduée(32) détectant à distance le passage du plot(31). Lors dun essais de compressionsle dispositif peut indiquer la valeur de l'effort maximum appliqué sur le dispositif: Fig(12), Fig(13), Fig(14). Dans ce cas, le captaur(13) coulisse sur la rbgle(15) et il est poussé par l'axe(10) jusqu'à la position maxi appliqué sur le dispositif:Fig(13). Lorsque l'effort cesse: Fig(14), le dispositif reprend sa position initiale, mais le capteur(13) garde la position correspondant à l'effort maximun. dans le cas d'essais répètés sur le dispositif sans avoir remis le capteur à sa position initiale, le capteur indiquera la valeur de l'effort maximum de tous les essais réalisés. Suivant les applications désirées et les efforts à mesurer, l'ensemble du dispositif peut ètre réalisé avec des matériaux différents. Il peut ètre concu en mécano- soudure, moulé, forgé, ou assemblé mécaniquement comme indiqué sur ces documents. Les figures Fig(3)et(4)prèsente un dispositif ayant les mêmes caractéristiques et les mémes avantages que le précédent et permettant la mesure d'un effort de traction. Ce dispositif permet de mesurer un effort de traction à laide d'un ressort soumis à un effort de compression. Lorsque le dispositif est soumis à un effort de traution le ressort(6)est comprimé entre la bague(4) solidaire du fourreau(5) par les vist3) et la rondelle(9) solidaire de loarbre(7) par la vis(8).La mesure de effort appliqué est lue directement sur la règle(12)graduée en Newtons.Les flasques du dispositif(2)et(10) ont des filetages(1)et(11) permettant tous systèmes d'arrimage. La figure(9) présente un montage avec des rondelles élastiques(34) remplacant le montage avec ressort. La figure(l0) présente un dispositif de détection à distancie du signal mesuré. Les figures(15), (16), (17) montrent que le dispositif peut indiquer la valeur de l'effort maximum appliqué sur le dispositif pendant un essais de traction.Le capteur d'effort se déplacant pendant l'effort garde sa position maximum. Le principe est identique à l'essais de compression expliqué par les figures(12), (13), (14). Le dépassement des limites du dispositif n'entraine pas de détérioration du mécanisme. Par extension et en connaissant le rapport des surfaces du dispositif, calui-ci peut mesurer une pression exercée sur les faces du dispositif. Ces de dispositifs sont particulièrement destinés aux installations pneumatiques et hydrauliques ou à tout autre utilisation nécessittant la mesure et le controle instannés des efforts. REVENDICATIONS i)Dispositif pour mesurer des efforts de compression ou de traction caractérise en ce qu'il comporte un ressort(7) se déformant sous l'action d'une force appliquée sur chaque extrémité du dispositif. 2)Dispositif selon la revendication(1) caractérisé en ce que l'axe(10) solidaire du tube(4) indique la valeur de l'effort appliqué en se déplaçant le long de la règle(15) graduée en DaN et solidaire de la bague(8) par l'intermédiaire du tube(6). 3)Dispositif selon les revendications(l)et(2) caractérisé en ce qu'un capteur(13) émet un signal électrique lors du passage de 1'index(10) devant ce capteur par une position prédéterminée de celui-ci sur la règle(i5). 4)Dispositif selon les revendications(i)et(2) caractérisé en ce qu'un capteur mobile(i3) poussé par 1'indexC10) garde sa position maximum après effort correspondant à l'effort maximum appliqué.