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DISPOSITIF DE SUSPENSION'.POUR. INSTRUMENTS'DE MESURE
La présente invention concerne une suspension des organes indica- teurs dans les instruments de mesure, caractérisée en ce que le dispositif de mesurage mobile qui assure l'indication est, avec la limitation en direc- tion des mouvements critiques, supporté par des éléments à tension, tendus entre deux supports flexïbles
Le dessin annexé schématise un exemple d'exécution non limitatif de l'objet de la présente invention.
La figure 1 est une coupe radiale transversale d'un instrument de mesure.
La figure 2 est une 'coupe selon la ligne 1-1 de la figure la
Suivant cet exemple d'exécution, l'instrument de mesure, par exem- ple du type électrique comporte un boîtier 1, dans lequel sont solidarisés deux anneaux-supports a-l à section droite en forme d'équerre; entre ces anneaux est serré un noyau annulaire en fer à lamelles 4. Un aimant perma- nent en forme d'un corps tournant est monté concentriquement dans ledit anneau en fer à lamelles 4, à l'intervention de bandes tendues 6-7.
Cha- cune desdites bandes 6-7 est fixée d'une part au tourillon 8, respectivement 9 de l'axe 10 de l'aimant permanent 5, et soudée d'autre part à un ressort à lame courbe 11 respectivement 12, solidarisés au boîtier 1, Le touril- lon supérieur 8 porte une flèche indicatrice qui peut se déplacer en regard d'une graduation 14 prévue sur le boîtier 1.
A la figure 2 on remarque que l'anneau en fer à lamelles -4 com- porte deux bobines 15-16, enroulées opposément, disposées en série, et créant par induction dans l'anneau en fer à lamelles ¯4 par exemple un pôle Nord en 17 et un pôle Sud en 18. L'aimant permanent 5. même., aimanté transversalement, comporte un pôle Nord en 19 et un pôle Sud en 20 L'interaction de ces dif- férents pôles est par exemple telle,que l'aimant permanent µ tourne contre l'effet des bandes de tension 6-7, dans le sens de la flèche et d'une quanti- . té qui est fonction de l'intensité du courant continu qui traverse les bobi- nes 15-16.
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De part et d'autre des anneaux supports 2-3 sont solidarisées au boîtier 1 des plaques, respectivement 23-24. comportant un orifice central, respectivement 21-22 (voir figure 1). Les proportions relatives sont choi- sies en sorte que dans la position normale de l'aimant permanent 5. les sur- faces de l'axe 10 dont partent les tourillons 8-9 se trouvent immédiatement à proximité des plaques respectivement 23-24, sans les toucher. Les deux tou- rillons susdits 8-9 de l'axe 10 traversent, avec un jeu relativement réduit, les orifices., respectivement 21-220
Le montage sur bandes de tension susdécrit garantit une fixation précise de l'axe 10, qui ne peut \être obtenue par les coussinets à pointe ou à tourillon utilisés fréquemment dans les instruments du genre décrit.
Les coussinets à pointe ou à tourillon requièrent évidemment un mouvement parfai- tement libre de l'axe de rotation, en sorte que la suspension concentrique n'est que temporaire. Or, une suspension excentrique provoque la création d'ef- fets de traction radiaux entre l'anneau à lamelles .4 et l'aimant permanent qui augmentent progressivement avec l'excentricité susdite.
La suspension de l'aimant permanent via les deux bandes de ten- sion 6-7, aux ressorts à lame respectivement 11-12 , est réalisée sous la plus haute tension de ces éléments. Si l'aimant permanent est, par un effet exté- rieur, déplacé vers le bas, le ressort à lame supérieur 11 est tendu et le ressort à lame inférieur 12 se détend. La réaction du ressort à lame supé- rieur, augmentant en proportion très fortement, s'oppose à l'effet excentri- que. Moyennant un choix judicieux des dimensions des deux ressorts à lame 11-12, leur effet peut être adapté aux sollicitations usuelles prévues.
Se- lon l'invention, toutefois, le mouvement libre du système à aimant tournant est fortement limité dans tous les sens, grâce à la disposition de tourillons 8-9 dans les orifices, respectivement 21-22 des plaques, respectivement 23- 24. Les rapports relatifs sont choisis en-sorte qu'en cas de chocs ou de trépidations, les tourillons ou les surfaces de l'axe dont partent les tou- rillons butent contre les plaques 22-23 lorsque l'excentricité est au maxi- mum, sans que les bandes de tension respectivement 6-7 soient surchargées.
Un avantage complémentaire du dispositif susdécrit réside dans le fait que les ressorts à lame 11-12 n'ont qu'une inertie proportionnellement très réduite, et que la masse relativement importante du système à aimant ro- tatif 5 est captée par les butées de sécurité, en sorte que la rupture des bandes de tension 6-7 sous des sollicitations mécaniques de l'instrument'pro- venant de chocs ou de trépidations, est systématiquement exclue. Le disposi- tif ainsi conditionné présente donc une résistance particulière aux chocs.
Les grandes surfaces parallèles des plaques 23-24,assurent en per- manence la compression, respectivement l'expansion de l'air occlu lors de chocs qui font dévier les organes suspendus, ce dont résulte que les dévia- tions de ce derniers sont atténuées. Cet effet d'amortissement est très é- nergique si le système tournant est très léger et les surfaces de butée sont proportionnellement très grandes, et le système tournant, oscillant sous l'ef- fet de chocs est immobilisé très rapidement.
Les surfaces de butée peuvent évidemment présenter une autre for- me que celle représentée, c'est-à-dire cylindrique et circulaire. En effet elles pourraient aussi bien être coniques, sphériques, etc...
Moyennant les dispositions susdécrites on peut réaliser un instru ment de mesure électrique qui, en comportant les bonnes propriétés des systè- mes à bobine tournante, présente toutefois, à consommation égale, un couple de rotation plus élevé, est d'un prix de revient plus réduit, et ne nécessi- te pas l'application de moyens de guidage délicats pour le système tournant.
La suspension selon l'invention n'est évidemment pas applicable èxclusivement aux instruments de mesure électriques. Elle est plutôt appli- cable à tous instruments à effet d'orientation réduit, qui requièrent une suspension comportant la plus faible friction possïbleo Ainsi par exemple la suspension susdécrite est applicable sans plus aux balances à torsiono
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SUSPENSION DEVICE '. FOR. MEASURING INSTRUMENTS
The present invention relates to a suspension of indicating members in measuring instruments, characterized in that the mobile measuring device which ensures the indication is, with the limitation in the direction of the critical movements, supported by tension elements. , stretched between two flexible supports
The appended drawing shows schematically a non-limiting example of execution of the subject of the present invention.
Figure 1 is a radial cross section of a measuring instrument.
Figure 2 is a section taken along line 1-1 of Figure la
According to this exemplary embodiment, the measuring instrument, for example of the electric type, comprises a housing 1, in which are secured two support rings a-1 with a straight cross-section in the form of a square; between these rings is clamped an annular iron core with lamellae 4. A permanent magnet in the form of a rotating body is mounted concentrically in said iron ring with lamellae 4, by the intervention of tension bands 6-7.
Each of said bands 6-7 is fixed on the one hand to the journal 8, respectively 9 of the axis 10 of the permanent magnet 5, and on the other hand welded to a curved leaf spring 11 respectively 12, secured to the housing 1, the upper journal 8 carries an indicator arrow which can move opposite a graduation 14 provided on the housing 1.
In figure 2 we notice that the iron ring with lamellae -4 comprises two coils 15-16, wound oppositely, arranged in series, and creating by induction in the iron ring with lamellae ¯4 for example a pole North at 17 and a South pole at 18. The permanent magnet 5 itself, magnetized transversely, comprises a North pole at 19 and a South pole at 20 The interaction of these different poles is for example such that the 'permanent magnet µ rotates against the effect of the voltage bands 6-7, in the direction of the arrow and a quanti-. tee which is a function of the intensity of the direct current which passes through the coils 15-16.
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On either side of the support rings 2-3 are secured to the housing 1 of the plates, 23-24 respectively. comprising a central orifice, respectively 21-22 (see FIG. 1). The relative proportions are chosen so that in the normal position of the permanent magnet 5. the surfaces of the axis 10 from which the journals 8-9 start are immediately near the plates 23-24 respectively, without touch them. The two aforementioned journals 8-9 of the axis 10 pass through, with a relatively small clearance, the orifices., Respectively 21-220
The above-described tension band mounting ensures precise fixation of the pin 10, which cannot be achieved by the point or trunnion bearings frequently used in instruments of the kind described.
Pointed or trunnion bearings obviously require a completely free movement of the axis of rotation, so that the concentric suspension is only temporary. However, an eccentric suspension causes the creation of radial tensile effects between the lamella ring .4 and the permanent magnet which gradually increase with the aforesaid eccentricity.
The suspension of the permanent magnet via the two tension bands 6-7, to the leaf springs 11-12 respectively, is carried out under the highest tension of these elements. If the permanent magnet is externally moved downward, the upper leaf spring 11 is tensioned and the lower leaf spring 12 relaxes. The reaction of the upper leaf spring, increasing in proportion very strongly, opposes the eccentric effect. By carefully choosing the dimensions of the two leaf springs 11-12, their effect can be adapted to the usual expected stresses.
According to the invention, however, the free movement of the rotating magnet system is severely limited in all directions, thanks to the arrangement of journals 8-9 in the orifices, respectively 21-22 of the plates, respectively 23-24. The relative ratios are chosen so that in the event of shocks or trepidations, the journals or the surfaces of the axis from which the journals start abut against the plates 22-23 when the eccentricity is at the maximum, without the voltage bands 6-7 respectively being overloaded.
An additional advantage of the above-described device lies in the fact that the leaf springs 11-12 have only a proportionately very reduced inertia, and that the relatively large mass of the rotary magnet system 5 is captured by the safety stops. , so that the breaking of the tension bands 6-7 under mechanical stresses of the instrument, resulting from shocks or tremors, is systematically excluded. The device thus conditioned therefore exhibits particular resistance to impact.
The large parallel surfaces of the plates 23-24 ensure the permanent compression, respectively the expansion of the occluded air during impacts which deflect the suspended members, which results in the deviations of the latter being attenuated. . This damping effect is very strong if the rotating system is very light and the stop surfaces are proportionately very large, and the rotating system, oscillating under the effect of shocks, is immobilized very quickly.
The abutment surfaces can obviously have a shape other than that shown, that is to say cylindrical and circular. Indeed they could as well be conical, spherical, etc ...
By means of the aforementioned arrangements, it is possible to produce an electrical measuring instrument which, by having the good properties of rotating coil systems, has, however, at equal consumption, a higher torque, has a higher cost price. reduced, and does not require the application of delicate guide means for the rotating system.
The suspension according to the invention is obviously not applicable exclusively to electrical measuring instruments. It is rather applicable to all instruments with reduced orientation effect, which require a suspension comprising the lowest possible friction. Thus, for example, the above-described suspension is applicable without further ado to torsion balances.