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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517825A1
Family ID 17015088
Probable Assignee Sartorius Gmbh
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title BALANCE ELECTRONIQUE DOTEE D'UN ELEMENT D'ACCOUPLEMENT A
ZONES RETRECIES ENTRE SON RECEPTEUR DE CHARGES ET SON LEVIER DE
DEMULTIPLICATION
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UNE BALANCE ELECTRONIQUE DOTEE D'UN ELEMENT
D'ACCOUPLEMENT A ZONE RETRECIE ENTRE SON RECEPTEUR DE CHARGE ET SON
LEVIER DE DEMULTIPLICATION.
DANS LADITE BALANCE, UN ELEMENT D'ACCOUPLEMENT 9 INTERCALE ENTRE UN
RECEPTEUR DE CHARGES 2 ET UN LEVIER DE DEMULTIPLICATION 7 CONSISTE EN
UNE BARRE RONDE PRESENTANT A CHACUNE DE SES EXTREMITES UN
RETRECISSEMENT CIRCULAIRE 12; 13. IL EN RESULTE UN ELEMENT
D'ACCOUPLEMENT ROBUSTE QUI COMBINE DES EXIGENCES RESTREINTES QUANT A
LA QUALITE DES ZONES DE FIXATION ET DE BONNES PROPRIETES TECHNIQUES DE
PESAGE.
APPLICATION AUX INSTRUMENTS ELECTRONIQUES DE PESAGE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention se rapporte a une balance electronique equipee
d'un
systeme de guidage parallele pour son recepteur de charges, d'un
levier de demultiplication et dotee d'un element d'accouplement entre
ledit recepteur de chargees et ledit levier de demultiplication, pour
transmettre
des forces verticales.
Des balances de ce type sont connues et decrites, par exemple, dans le
brevet DE-2 621 483 ou bien, dans une autre forme de realisation, dans
le modele d'utilite allemand DE-80 08 791 Dans ces balances, on
utilise en guise d'element d'accouplement entre le recepteur de
charges et le levier de demultiplication de minces bandes de serrage
(modele d'utilite DE-80 08 791) ou des bandes de tole qui presentent
en un ou plusieurs endroits une reduction de section realisee l S par
estampage, par decoupage ou par decapage (brevet DE-2 621 483) Ces
pieces sont toutefois tres critiques a la manipulation et au montage
Les plus petits ecarts de-planeite de l'element d'accouplement ou de
parallelisme des surfaces
de montage suffisent pour provoquer un gauchissement de l'ele-
ment d'accouplement lors du montage Cela peut entrainer, par exemple,
une variation du point efficace d'application de
forces au moment de la charge, ce qui fait que le bras effi-
cace du levier de demultiplication se modifie en fonction de la charge
Cependant, meme lorsque la bande d'accouplement est plane et que les
surfaces de montage sont paralleles, l'element d'accouplement peut se
gauchir au montage a cause du couple de rotation des vis de fixation
et, dans les cas
extremes, accuser une cambrure semblable a celle d'une gre-
nouille. La presente invention a par consequent pour objet d'eviter
les inconvenients precites propres a des
elements classiques d'accouplement dans des balances electroni-
ques, et en particulier de proposer un element d'accouplement dont le
montage ne souleve aucune difficulte et qui puisse,
a l'etat monte, transmettre des forces d'une maniere repeti-
tive et satisfaisante, c'est-a-dire reproductible.
Selon les caracteristiques essentielles de l'invention, l'element
d'accouplement consiste en une barre ronde qui, a proximite de chacune
de ses'extremites, presente
un retrecissement egalement circulaire.
Les deux retrecissements donnent naissance a deux zones d'articulation
definies, ce qui permet de compenser
de faibles ecarts de parallelisme des surfaces de montage.
Du fait de la section ronde continue, le probleme de la
planeite de l'element d'accouplement ne-j oue plus aucun role.
La fabrication de cet element d'accouplement de section circu-
laire est egalement aisee, car il s'agit d'un organe purement rotatif.
Commodement, le diametre de l'element d'accou-
plement dans la region du retrecissement est environ egal a 1/6 du
diametre de la region non retrecie Ce dimensionnement confere a
l'element d'accouplement une rigidite suffisante entre les zones
amincies, sans augmenter d'une maniere trop importante la masse de cet
element d'accouplement Commodement,
la transition entre la section pleine de l'element d'accouple-
ment et sa section retrecie a lieu progressivement, de maniere
a eviter des effets d'entaille.
Avantageusement, l'element rond d'accouplement est fixe a ses deux
extremites, entre une gorge prismatique et une plaque rectiligne Cela
permet de maintenir l'element d'accouplement d'une maniere sure dans
sa position et aucun
gauchissement ne peut etretransmis a cet element d'accouple-
ment par le couple de rotation des vis de fixation lors du montage. Du
fait de la cinematique de la balance, c'est normalement surtout le
retrecissement de la bande d'accouplement situe du cote du levier de
demultiplication
qui est sollicite a la flexion C'est pourquoi ce retrecisse-
ment est avantageusement realise plus mince et/ou plus long, si bien
que la rigidite flexionnelle de ce retrecissement est plus faible que
la rigidite flexionnelle du retrecissement
qui se trouve du cote du recepteur de charges.
Une protection particulierement bonne des retrecissements de l'element
d'accouplement peut etre obtenue lorsque, au voisinage desdits
retrecissements, cet element d'accouplement est entoure par un tube
protecteur qui est fixe d'un cote audit element dans la region du
diametre
integral de'ce dernier et qui, de l'autre cote, est legere-
ment evase de maniere a entourer a cet endroit ledit element
d'accouplement avec un faible espacement dans la region de son
diametre integral Ce tube protecteur empeche ainsi une trop grande
flexion du retrecissement mince, aussi bien lors de la fabrication de
la balance que lorsque l'element d'accouplement est soumis a une
eventuelle contrainte de
flambage dans la balance dont la fabrication est achevee.
L'element rond d'accouplement presente dans toutes les directions la
meme rigidite flexionnelle Au cas o, en presence de balances tres
sensibles, il s'avererait
necessaire de reduire encore davantage la rigidite flexion-
nelle dans l'une des directions dans laquelle il se produit lors du
pesage une sollicitation a La flexion, on menage commodement dans la
region du retrecissement une petite zone supplementaire qui, obtenue
par enlevement de matiere (par exemple par meulage) et situee sur des
cotes opposes, presente une moindre rigidite flexionnelle dans ladite
direction dans laquelle se produit la sollicitation a la
flexion lors du pesage.
L'invention va a present etre decrite plus en
detail en regard des dessins annexes a titre d'exemples nul-
lement limitatifs et sur lesquels la figure l est une coupe verticale
fragmentaire d%'une balance electronique; la figure 2 est une
elevation fragmentaire a echelle agrandie representant la partie
superieure de l'element d'accouplement de la figure l; la figure 3 est
une coupe fragmentaire d'une autre forme de realisation dudit element
d'accouplement;
la figure 4 est une elevation laterale fragmen-
-taire d'une autre variante de realisation de cet element
d'accouplement; la figure 5 est une coupe transversale de l'element
d'accouplement dans le plan V-V de la figure 4; et la figure 6 est une
vue fragmentaire en plan illustrant la fixation dudit element
d'accouplement sur le
levier de demultiplication.
La balance electronique de la figure 1 comporte une partie de support
l solidaire du bati et sur laquelle un recepteur de charges 2 est
mobile verticalement grace a deux
bras articules 4 et 5 presentant des zones d'articulation 6.
Dans sa region superieure, le recepteur de charge supporte un plateau
de charge 3 pour recevoir la matiere a peser et, par l'intermediaire
d'un element d'accouplement 9, il transmet au bras le plus court d'un
levier de demultiplication 7 la force correspondant a la masse de
ladite matiere Le levier de demultiplication 7 est monte sur la partie
de support 1 -au moyen d'un joint elastique 8 a croisillons La force
de compensation s'exerce sur le bras le plus long du levier 7
et, dans cet exemple, une bobine il et un mecanisme 10 a -
aimant permanent engendrent une force electromagnetique de
compensation Le dispositif electronique de reglage associe n'est pas
illustre, car il est universellement connu et n'est
pas essentiel pour la presente invention.
A la place de la force electromagnetique de compensation, cette force
de compensation peut aussi, par
exemple, etre engendree par un organe elastique dont la devia-
tion est detectee par des jauges extensometriques et est transformee
en un signal electrique Ce procede est lui aussi
universellement connu, si bien qu'il n'appelle aucun commen-
taire detaille dans le present memoire.
L'element d'accouplement 9 consiste en une barre ronde qui, a
proximite de ses extremites superieure et
inferieure, respectivement, presente un retrecissement circu-
laire 12 ou 13 Ces retrecissements donnent chacun naissance a une zone
de plus petite rigidite flexionnelle-et ces zones
forment les regions d'articulation proprement dites de l'ele-
ment d'accouplement Des details de realisation ressortent de la figure
2 sur laquelle la partie superieure de l'element d'accouplement 9 est
representee en elevation a echelle agrandie La barre ronde presente
dans sa partie haute une zone de diametre non retreci,ou diametre
integralqui est prevue pour la fixation sur le levier de
demultiplication 7 Cette zone est suivie par une zone de transition 14
dans les limites de laquelle le diametre decroit progressivement -
Vient ensuite la zone du retrecissement 12, qui est de petit diametre
au moins approximativement constant Dans une seconde zone de
transition 15, le diametre augmente a nouveau
jusqu'a redevenir le diametre integral de la barre ronde.
Le retrecissement inferieur 13, non represente sur la figure 2, est de
configuration correspondante Les dimensions de l'element
d'accouplement et des retrecissements sont fonction du gabarit, de la
charge maximale et de la resolution de la balance Dans ce cas,
l'element d'accouplement doit, d'une
part, etre le plus robuste possible pour etre d'une manipula-
tion facile lors du montage et pour pouvoir aussi transmettre de
grandes forces sans etre endommage lorsqu'il est, par exemple, soumis
a des chocs D'autre part, cet element d'accouplement doit etre le plus
souple possible a la flexion, de maniere a transmettre au systeme de
pesee des forces de reaction les plus petites possibles lorsqu'il se
produit une flexion due a des tolerances de certaines-pieces ou bien
lorsque la partie mobile de la balance devie de sa position
d'oscillation de consigne -En guise de compromis a ces exi-
gences contradictoires, il s'est avere judicieux de choisir le
diametre de l'element d'accouplement,dans la region du
retrecissement,egal a environ 1/6 du diametre dudit element
dans sa zone restante.
Dans le cas de l'agencement geometrique d'une balance tel qu'illustre
sur la figure 1, dans lequel l'element d'accouplement est en prise
avec un bras tres court du levier
de demultiplication 7, c'est surtout le retrecissement supe-
rieur 12 qui est sollicite a la flexion lorsque la partie mobile de la
balance accuse une deviation De ce fait, il est avantageux de choisir
ce retrecissement superieur 12 sensiblement plus long que le
retrecissement inferieur 13, comme le montre la figure 1 Le meme effet
peut naturellement etre obtenu lorsque le retrecissement superieur 12
est d'un
diametre plus petit que celui du retrecissement inferieur 13.
La figure 6 illustre la fixation de l'element d'accouplement 9 sur le
levier de demultiplication 7 Ce levier 7 comporte une gorge 17
prismatique ou triangulaire dans laquelle l'ele- ment aiaccouplement 9
est insere au montage et ainsi maintenu fermement en place
lateralement On monte ensuite une plaque rectiligne 16 qui est serree
lateralement par vissage avec deux vis 18 a cote de l'element
d'accouplement Grace a ce
type de fixation, aucun couple de rotation ne peut etre trans-
mis audit element d'accouplement au moment du montage.
La figure 3 illustre une autre forme de reali-
sation de l'element d'accouplement, qui est dotee d'un tube protecteur
supplementaire Cette figure represente par une
coupe a echelle agrandie la zone entourant un retrecissement.
-Un tube protecteur 20 est fixe par l'une 21 de ses extremites a
l'element d'accouplement, par exemple par collage ou par soudage au
laser De la, il se prolonge au-dela de la zone du retrecissement 12
jusque dans la region dans laquelle l'element d'accouplement presente
de nouveau son diametre
integral Dans cette region 22, le tube protecteur est legere-
ment evase, ce qui donne naissance a cet endroit a un mince
-intervalle circonferentiel entre ledit element d'accouplement et
ledit tube protecteur On evite ainsi une trop forte contrainte de
flexion de la zone retrecie de l'element
d'accouplement, sans pour autant entraver sa liberte de mouve-
ment en presence des petites flexions qui se produisent lors
de l'activite normale de pesage.
Naturellement, il est aussi possible de proteger l'element
d'accouplement du flambage, dans la balance achevee,
sans avoir recours a ce tube protecteur A cet effet, le recep-
teur de charge 2 de la figure 1 peut, par exemple, comporter des
nervures horizontales avec un trou vertical par lequel
passe l'element d'accouplement.
Les figures 4 et 5 montrent une autre variante de realisation de
l'element d'accouplement 9 Dans ce cas, en plus du retrecissement
circulaire 12, est menagee par meulage en des endroits mutuellement
opposes une petite zone 19 (figure 4) qui, comme le montre la figure
5, ne presente
plus une section ronde Dans ces conditions, ce retrecisse-
ment 12 est d'une rigidite flexionnelle particulierement petite dans
la direction determinee par-les meplats Certes,.
cela rend de nouveau sensiblement plus difficile la manipu-
lation de l'element d'accouplement, mais, lorsque la souplesse a la
flexion de cet element doit satisfaire a des exigences
particulierement fortes, cela peut malgre tout
constituer le meilleur compromis entre les exigences contra-
dictoires precitees concernant ledit element d'accouplement.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees a
la balance electronique decrite et
representee, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Balance electronique comportant un systeme de guidage parallele de
son support de charges, un levier de demultiplication et un element
d'accouplement entre ledit support de charges et ledit levier de
demultiplication pour transmettre des forces verticales, balance
caracterisee par le fait que l'element d'accouplement ( 9) consiste en
une barre ronde qui, a proximite de chacune de ses extremites,
presente un retrecissement ( 12; 13) egalement circulaire -
2 Balance electronique selon la revendication
1,caracterisee par le fait que, dans la zone du retrecisse-
ment ( 12; 13), le diametre de l'element d'accouplement ( 9)
est egal a environ 1/6 du diametre de sa zone restante.
3 Balance electronique selon l'une des reven-
dications 1 et 2,caracterisee par le fait que la transition entre la
section pleine de l'element d'accouplement ( 9) et
sa section retrecie a lieu progressivement.
4 Balance electronique selon l'une quelconque
des revendications 1 a 3, caracterisee par le fait que-
l'element d'accouplement ( 9) est coince a ses extremites entre une
gorge prismatique ( 17) et une plaque rectiligne
( 16).
Balance electronique selon l'une quelconque
des revendications 1 a 4,caracterisee par le fait que le
diametre du retrecissement ( 12) de l'element d'accouplement du cote
du levier de demultiplication ( 7) est plus petit que le diametre du
retrecissement ( 13) du cote du recepteur de charges. 6 Balance
electronique selon l'une quelconque
des revendications 1 a 5, caracterisee par le fait que la
longueur du retrecissement ( 12) de l'element d'accouplement du cote
du levier de demultiplication ( 7) est plus grande que la longueur du
retrecissement ( 13) du cote du recepteur
de charges.
7 Balance electronique selon l'une quelconque
des revendications 1 a 6, caracterisee par le fait que, au
voisinage du retrecissement, l'element d'accouplement est
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entoure par un tube protecteur ( 20) qui est fixe d'un cote ( 21)
audit element d'accouplement dans sa zone de diametre integral et qui,
de l'autre c 8 te ( 22), est legerement evase
de maniere a entourer a cet endroit ledit element d'accouple-
ment avec un faible espacement dans sa zone de diametre integral. 8
Balance electronique selon l'une quelconque
des revendications 1 a 7, caracterisee par le fait que, dans
la region du retrecissement circulaire ( 12; 13), est menagee en
plus,par enlevement de matiere sur des cotes mutuellement opposes,une
petite zone ( 19) qui presente une moindre rigidite a la flexion dans
la direction determinee par les meplats.
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