Brevet FR2845769A1 — publié le 20040416

La présente invention concerne un dynamomètre, qui fonctionne par une ou plusieurs jauges de contrainte à partir d'un capteur d'effort, et qui est destiné à mesurer et afficher des efforts axiaux, tels que des charges ou des tensions, appliqués à un lien. On connaît des dynamomètres de ce type qui effectuent de telles mesures dans le cas de liens constitués par un câble de section circulaire. Suivant le mode de réalisation le plus courant de cet appareil connu, illustré à la figure 10 1, la mise en place d'un tel dynamomètre 1 sur le lien 2 s'effectue avant l'application de la charge ou de la tension à ce lien, en interposant le dynamomètre 1 dans la ligne de charge. Ceci nécessite d'interrompre le lien 2 en l'amarrant à chaque extrémité du dynamomètre 1 utilisé, 15 ainsi qu'on le voit sur la figure 1. Une autre réalisation connue d'un dynamomètre 3 à jauges de contraintes, représentée à la figure 2, permet de mettre en place celui-ci latéralement sur un segment quelconque d'un câble 4 pré-chargé ou pré- tendu, et de 20 mesurer la charge ou la tension F en exerçant sur ce segment un effort transversal à l'axe du câble 4. cet effort est appliqué par la manoeuvre d'organes tels que, par exemple, un système de manivelle 5 et vis 6 tournant dans un taraudage intégré dans le corps du dynamomètre 3. Cet 25 effort entraîne une force de réaction f par le câble 4, résultant de la charge, qui est détectée et mesurée par un capteur émettant un signal proportionnel, traduit par l'affichage de la charge ou tension appliquée au câble 4. Un tel dispositif connu présente l'inconvénient de 30 nécessiter une opération minutieuse et excessivement longue lorsque la mesure doit être effectuée successivement sur une série de liens. En outre, il n'existe pas actuellement dans une conception permettant de l'appliquer à un lien plat tel qu'une sangle. La présente invention a pour objet de proposer un dynamomètre qui permet d'opérer la détection, la mesure et 5 l'affichage d'une force F axiale appliquée sur un lien, en effectuant une manoeuvre beaucoup plus simple et rapide que celle nécessaire sur les appareils à insertion latérale connus. La présente invention a aussi pour objet un dynamomètre qui permet d'effectuer ces opérations non pas 10 uniquement sur un câble, mais également sur tout lien présentant une section géométriquement régulière, tel par exemple qu'une sangle plate. Le dynamomètre selon l'invention pour la mesure d'un effort axial appliqué à un lien, est du type comprenant 15 d'une part des moyens permettant d'exercer sur le lien un effort transversal à l'axe de celui- ci et, d'autre part un capteur d'effort qui, en contact avec le lien, permet de transmettre à au moins une jauge de contrainte intégrée au dynamomètre, la force transversale de réaction f, exercée 20 par le lien, proportionnellement à l'effort axial F sous l'effet de l'effort transversal. Il se caractérise en ce que lesdits moyens d'application de l'effort transversal comprennent trois supports d'appui applicables au lien, formant entre eux un triangle, et en ce que le capteur 25 d'effort est solidaire d'un premier ou d'un deuxième des trois dits supports d'appui, de sorte que le lien étant initialement tendu et rectiligne, et passant successivement contre une face du premier support puis contre la face du deuxième support opposée à celle du premier support par 30 rapport à l'axe du lien, une manoeuvre de rotation imprimée au corps du dynamomètre dans le plan déterminé par les trois supports en triangle ainsi que par l'axe du lien, et dans le sens amenant le troisième support vers le lien, exerce un couple permettant d'obtenir une force de réaction f proportionnelle, à l'effort axial F appliqué sur le lien, dans un rapport fixe, quelque soit cet effort axial F, lorsque le troisième support vient au contact du lien. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, l'angle formé par le deuxième support avec les deux autres supports, ainsi que le rapport des distances entre ledit deuxième support et les deux autres supports, sont déterminés de façon que la force de réaction exercée 10 par le lien sur le capteur, lorsque le troisième support vient en contact avec ce lien, permet d'afficher sur un écran du dynamomètre la valeur de la force axiale F exercée sur le lien. Selon l'invention, une ouverture latérale est 15 pratiquée dans le corps du dynamomètre, entre les deux premiers supports, de façon que le lien puisse être inséré latéralement entre ces dits deux premiers supports. Cette disposition permet une mise en place rapide du dynamomètre pour effectuer la mesure. La manoeuvre de rotation du corps du dynamomètre est assurée avantageusement par un levier fixé à une extrémité de ce corps et le prolongeant, l'axe de ce levier étant situé dans le plan médian du corps passant par le milieu de chacun des trois supports. Selon une caractéristique 25 supplémentaire, l'axe du levier est fixé sur le corps du dynamomètre du côté du dit troisième support. Pour bien faire comprendre l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemples sans caractère limitatif, une forme de réalisation préférée et des variantes en référence 30 au dessin schématique annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'un dynamomètre connu, destiné à être interposé dans la ligne de charge d'un câble; la figure 2 est une vue en perspective d'un autre dynamomètre connu, à mise en place latérale sur un câble pré-tendu; la figure 3 est une vue de face d'un dynamomètre 5 selon une forme de réalisation préférée de l'invention, en position de mesure sur un lien tendu; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale, prise selon la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une vue à plus grande échelle de la 10 figure 4; la figure 6 est une en perspective d'une variante du dynamomètre selon l'invention, présentant une ouverture latérale pour l'introduction du lien; la figure 7 montre une autre variante de réalisation 15 de l'invention, dans laquelle les trois supports ont une surface cylindrique; la figure 8 montre, en perspective, des exemples de sections de liens auxquels peuvent être adaptés les supports du dynamomètre selon l'invention; et la figure 9 est une vue de détail en perspective, montrant une réalisation particulière des surfaces d'appui des supports du dynamomètre selon l'invention, dans le cas o le lien est constitué par une sangle plate. En référence aux figures 3 à 5 on a représenté une 25 forme de réalisation préférée du dynamomètre selon l'invention, comportant un corps 7 qui est solidaire de trois supports 8, 9, 10 non alignés, comportant chacun une surface d'appui pour un lien 11, figuré à titre d'exemple sous la forme d'une sangle plate. Les supports 8, 9, 10 30 forment un triangle disposé dans un même plan que l'axe longitudinal du lien 11, lorsque l'appareil est en position d'opération sur le lien. Les supports 8, 9, 10 sont disposés, sur le corps 7 de l'appareil, de façon que le lien 11, initialement tendu 5 et rectiligne, passe successivement contre une face d'appui du premier support 8, puis contre une surface d'appui du deuxième support 9 qui est située en position opposée à la face d'appui du premier support 8 par rapport à l'axe du lien Il (voir figures 4 et 5). La surface d'appui du deuxième support 9 est intégrée à un capteur d'effort (non représenté) équipé d'une jauge de contrainte et relié à un écran d'affichage. Un levier de manoeuvre 13 est fié à l'extrémité du corps 7 de l'appareil située du côté du troisième support 10, l'axe de ce levier 15 étant disposé dans le plan médian du corps 7 de l'appareil passant par le milieu des trois supports 8, 9, 10 et orienté dans la direction du mouvement de manoeuvre. Comme représenté à la figure 5 les trois supports 8, 9, 10 forment un angle a dont le second support 9 constitue 20 le sommet, et ce second support 9 est distant du premier support 8 d'une distance Dl et du troisième support 10 d'une distance D2. la valeur de l'angle a et le rapport entre les distances Dl et D2 sont calculés de façon à faire appliquer une force déterminée de réaction f, par la sangle 25 11 sur le capteur intégré au second support 9, qui soit proportionnelle à l'effort axial F appliqué à cette sangle, dans un rapport fixe quel que soit cet effort F, lorsque par une rotation du levier de manoeuvre 13, la sangle Il étant appuyée sur les faces opposées des deux premiers 30 supports 8, 9, on vient exercer un couple sur la sangle 11 en amenant la face du troisième support 10 au contact de cette sangle. La force de réaction f est déterminée selon les caractéristique de construction mentionnées ci-dessus (valeurs de l'angle a et des distances Dl et D2) de façon à provoquer, par l'intermédiaire du capteur à jauge de 5 contrainte intégré au second support 9, l'affichage de la valeur de la force F sur l'écran 12 de l'appareil. A la figure 6 on a représenté une variante de réalisation avantageuse du dynamomètre selon l'invention, dans laquelle une ouverture latérale 4 est ménagée dans le 10 corps 7 de l'appareil, entre les deux premiers supports 8, 9 destinés à recevoir l'appui de la sangle 11 avant la manoeuvre de rotation de l'appareil. Le mode d'utilisation du dynamomètre selon L'invention se comprend immédiatement d'après la 15 description qui précède. La charge à mesurer étant appliquée à la sangle 11, la manoeuvre de mesure consiste d'abord à insérer cette sangle dans l'ouverture latérale 14 de l'appareil et à positionner les milieux des trois supports 8, 9, 10 de l'appareil dans le plan contenant 20 l'axe longitudinal de la sangle 11, de façon que les faces d'appui opposées des deux premiers supports 8, 9 viennent au contact de la sangle 11. On imprime alors à l'appareil, au moyen de son levier 13, une rotation dans le plan cidessus jusqu'à ce que la face d'appui du troisième support 25 10 vienne au contact de la sangle. Cette rotation produit sur la sangle 11 un couple perpendiculaire à l'axe longitudinal de celle-ci, entraînant une force de réaction f de la sangle, proportionnelle à la charge ou à la tension qui lui est appliquée. Cette force de réaction atteindra, 30 en fonction des caractéristiques de construction de l'appareil, le niveau requis pour la mesure de la tension ou de la charge axiale appliquée à la sangle Il lorsque les trois faces d'appui des supports 8, 9, 10 seront au contact de la sangle, le mouvement de manoeuvre de l'appareil étant limité au point o la face d'appui du troisième support 10 entrera au contact de la sangle. Bien que l'exemple de réalisation décrit ci-dessus 5 concerne plus particulièrement une sangle, le dynamomètre selon l'invention peut s'appliquer à tout lien de section géométrique régulière, en adaptant à la forme de la section du lien la forme de la surface d'appui correspondante du support de façon à lui donner une forme susceptible de 10 transmettre au capteur, de façon convenable, la force de réaction f du lien sous l'effet de sa charge ou tension. La figure 8 donne des exemples non limitatifs de sections de liens auxquels les supports peu-vent être adaptés pour le fonctionnement de l'appareil avec des liens présentant ces 15 sections. Comme on l'a représenté à la figure 7, lorsque le lien est constitué par une sangle plate 11, application pour laquelle l'appareil est particulièrement adapté, les surfaces d'appui du premier support 8 et du deuxième 20 support 9 peuvent avantageusement être constituées par des portions latérales de cylindres 15, 16 dont les axes sont parallèles entre eux et sont disposés perpendiculairement au plan de la manoeuvre de rotation, cette manoeuvre étant opérée dans un plan perpendiculaire à la face de la sangle 25 plate Il sur laquelle elle s'applique. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention représentée à la figure 9, le capteur comporte un élément de transmission de la réaction du lien à la jauge, qui reçoit l'appui du lien et comporte à chaque 30 extrémité une surface d'appui contre le corps de l'appareil. Cette surface d'appui est constituée par un élément capteur en forme de jonc torique 17 (ou un moyen équivalent) qui est destiné à localiser cet appui de façon déterminée et précise. Dans l'exemple représenté o le lien est une sangle plate 11, l'élément d'appui de ce lien est un axe 18. On remarquera que, selon une forme de réalisation 5 préférée (non représentée) du dynamomètre selon l'invention, la surface d'appui du troisième support, situé du côté du levier de manoeuvre de l'appareil, est formée par une partie du corps de l'appareil compatible avec le profil de la section du lien et ne nécessite alors pas 10 l'adaptation d'un organe distinct. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des modifications ou des adjonctions constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de 15 l'invention. REVENDICATIONS 1. Dynamomètre pour la mesure d'un effort axial (F) appliqué à un lien, comprenant d'une part des moyens 5 permettant d'exercer sur le lien (11) un effort transversal à l'axe du lien (11) lequel engendre une force de réaction (f) de celui-ci et, d'autre part un capteur d'effort qui, en contact avec le lien (11), permet de transmettre à au moins une jauge de contrainte intégrée au dynamomètre, la 10 force transversale de réaction (f) exercée par le lien, proportionnellement à l'effort axial (F) sous l'effet de l'effort transversal, caractérisé en ce que lesdits moyens d'application de l'effort transversal comprennent trois supports d'appui (8, 9, 10) applicables au lien (11), 15 formant entre eux un triangle, et en ce que le capteur d'effort est solidaire d'un premier (8) ou d'un deuxième (9) des trois dits supports d'appui (8, 9, 10>, de sorte que le lien (11) étant initialement tendu et rectiligne, et passant successivement contre une face du premier support 20 (8) puis contre la face du deuxième support (9) opposée à celle du premier support (8) par rapport à l'axe du lien (11), une manoeuvre de rotation imprimée au corps (7) du dynamomètre dans le plan déterminé par les trois dits supports d'appui (8, 9, 10) et contenant l'axe du lien 25 (11), et dans le sens amenant le troisième support (10) vers le lien (11), exerce un couple permettant d'obtenir une force de réaction (f) proportionnelle à l'effort axial (F) appliqué sur le lien (11), dans un rapport fixe, quelque soit cet effort axial (F), lorsque le troisième 30 support (10) vient au contact du lien (11). 2. Dynamomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (a) formé par le deuxième support (9) avec les deux autres supports (8, 10), ainsi que le rapport des distances (Dl, D2) entre ledit deuxième support (9) et les deux autres supports (8, 10) sont déterminés de façon que la force de réaction exercée par le lien (11) sur le capteur, lorsque le troisième support (10) vient en contact 5 avec ce lien (11), permet d'afficher sur un écran (12) du dynamomètre la valeur de la force axiale (F) exercée sur le lien (11). 3. Dynamomètre selon la revendication l ou la revendication 2, caractérisé par une ouverture latérale 10 (14) pratiquée dans le corps (7) du dynamomètre, entre les deux premiers supports (8, 9), de façon que le lien (11) puisse être inséré latéralement entre ces dits deux premiers supports (8, 9). 4. Dynamomètre selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capteur est placé sur le deuxième support (9), disposé entre les premier (8) et troisième (10) supports. 5. Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des 20 trois supports (8, 9, 10) présente une surface apportant un appui adapté à tout lien (11) de section géométriquement régulière, autre que circulaire, notamment une sangle plate. 6. Dynamomètre selon la revendication 5, caractérisé 25 en ce que les deux premiers supports (8, 9) sont constitués par des surfaces latérales de cylindre, dont les axes sont parallèles entre eux et sont disposés perpendiculairement au plan de la manoeuvre de rotation du dynamomètre. 7. Dynamomètre selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que le support d'appui du capteur sur le lien (11) comporte à chacune de ses deux extrémités une surface d'appui dans le corps de l'appareil constituée par un élément tel qu'un jonc torique (17) ou un élément équivalent, assurant une localisation précise de cet appui. 8. Dynamomètre selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un levier de 5 manoeuvre (13) fixé à une extrémité du corps (7) du dynamomètre et prolongeant ce dit corps (7), l'axe de ce levier de manoeuvre (13) étant situé dans le plan médian du corps (7) passant par le milieu de chacun des trois supports. 9. Dynamomètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'axe du levier de manoeuvre (13) est fixé sur le corps (7) du dynamomètre du côté du dit troisième support (10). 10. Dynamomètre selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième support (10) est constitué par une surface du boîtier du corps (7) du dynamomètre, qui est compatible avec le profil de la section du lien (11).