Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DYNAMOMETER FOR MEASURING AND DISPLAYING AXIAL FORCES APPLIED TO A BELT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/036168
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a dynamometer comprising a body (7) having three maintaining support ( 8 to 10) co-operating with a belt (12). A force sensor is connected to the second support (9), and the latter includes two protuberances (18) pressed against said body. The belt being initially tensioned and rectilinear, and passing successively against one surface of the first support (8), then against the opposite surface of the second support (9), a rotational maneuver imparted to the body by a control lever (13), in the direction pressing the third support (10) against the belt, exerts a torque enabling a reaction force proportional to the axial force applied on the belt to be achieved.

Inventors:
CASTAGNOLI CLAUDE (FR)
Application Number:
PCT/FR2003/003029
Publication Date:
April 29, 2004
Filing Date:
October 15, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TRACTEL S A S (FR)
CASTAGNOLI CLAUDE (FR)
International Classes:
G01L5/10; (IPC1-7): G01L5/10
Foreign References:
US4548085A1985-10-22
FR2313669A11976-12-31
US2353249A1944-07-11
DE9305878U11993-06-03
DE4410318A11995-09-28
EP1160557A22001-12-05
Attorney, Agent or Firm:
Hud, Robert (15 rue de Surène, Paris, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. Dynamomètre pour la mesure d'un effort axial (F) appliqué à une sangle (12) comprenant, d'une part, des moyens permettant d'exercer sur la sangle un effort transversal à l'axe de la sangle, laquelle engendre une force de réaction (f), et d'autre part, un capteur d'effort permettant de transmettre, à au moins une jauge de contrainte intégrée au dynamomètre, la force transversale de réaction (f) exercée par la sangle, proportionnellement à l'effort axial (F) sous l'effet de l'effort transversal, lesdits moyens d'application de l'effort transversal comprenant trois supports d'appui (8 à 10) coopérant avec la sangle, et le capteur d'effort étant relié au premier ou au deuxième des trois supports d'appui (9), de sorte que, lorsque la sangle est initialement tendue et passe successivement contre une face du premier support (8) puis contre la face du deuxième support (9) opposée à celle du premier support par rapport à l'axe de la sangle, une manoeuvre de rotation imprimée au corps (7) du dynamomètre dans le plan déterminé par les trois supports d'appui et contenant l'axe de la sangle, et dans le sens amenant le troisième support (10) vers la sangle, exerce un couple permettant d'obtenir une force de réaction (f) proportionnelle à l'effort axial (F) appliqué sur la sangle, dans un rapport fixe, quelque soit cet effort axial (F), lorsque le troisième support vient au contact de la sangle, caractérisé en ce que, sous l'action de la sangle, le support d'appui (9) relié au capteur est apte, au niveau de chacune de ses deux extrémités, à exercer des contraintes sur le corps (7) par l'intermédiaire d'au moins une protubérance (18,19) pouvant tre présentée au choix par le support d'appui ou par le corps luimme. <BR> <BR> <P>2. Dynamomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque protubérance (18) est ménagée dans le support d'appui (9) relié au capteur. <BR> <BR> <P>3. Dynamomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque protubérance est constituée par un élément distinct fixé dans le support d'appui relié au capteur. <BR> <BR> <P>4. Dynamomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque protubérance (19) est constituée par un élément distinct fixé dans le corps (7) du dynamomètre.
2. 5 Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque protubérance (18,19) est logée dans une branche présentée par le corps (7) du dynamomètre. <BR> <BR> <P>6. Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque protubérance (18,19) a la forme d'un jonc torique. <BR> <BR> <P>7. Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une ouverture latérale (14) est pratiquée dans le corps (7) du dynamomètre, entre les deux premiers supports (8,9), de façon à ce que la sangle (12) puisse tre insérée latéralement entre lesdits deux premiers supports.
3. 8 Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le capteur est placé sur le deuxième support d'appui (9), disposé entre les premier (8) et troisième (10) supports d'appui. <BR> <BR> <P>9. Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les premier et deuxième supports d'appui (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 corps (7) du dynamomètre. <BR> <BR> <P>10. Dynamomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un levier de manoeuvre (13) est fixé à une extrémité du corps (7) du dynamomètre et prolonge ledit corps, l'axe de ce levier de manoeuvre étant situé dans le plan médian du corps passant par le milieu de chacun des trois supports d'appui (8 à 10).
Description:
Dynamomètre assurant la mesure et l'affichage d'efforts axiaux appliqués à une sangle.

La présente invention se rapporte à 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 une sangle.

On connaît déjà des dynamomètres effectuant de telles mesures dans le cas de liens constitués par des câbles de section circulaire. Traditionnellement, comme illustré à la figure 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, 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 prétendu, et de 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 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 nécessiter une opération minutieuse et excessivement longue lorsque la mesure doit tre effectuée successivement sur une série de liens. En outre, il n'est actuellement pas proposé dans une conception permettant de l'appliquer à un lien plat tel qu'une sangle.

Un autre type de dynamomètre connu comprend, d'une part, des moyens permettant d'exercer sur le lien un effort transversal à l'axe du lien, lequel engendre une force de réaction de celui-ci et, d'autre part, un capteur d'effort permettant de transmettre, à au

moins une jauge de contrainte intégrée au dynamomètre, la force transversale de réaction exercée par le lien, proportionnellement à l'effort axial sous l'effet de l'effort transversal. Plus précisément, ces moyens d'application de l'effort transversal comprennent trois supports d'appui aptes à coopérer avec le lien, ce dernier passant successivement contre une face du premier support puis contre une face du deuxième support opposée à celle du premier support par rapport à l'axe du lien. Une manoeuvre de rotation imprimée au corps du dynamomètre, afin d'entraîner le troisième support vers le lien, permet alors d'exercer un couple permettant d'obtenir une force de réaction proportionnelle à l'effort axial appliqué sur le lien, dans un rapport fixe, quelque soit cet effort axial, lorsque le troisième support vient au contact du lien. Un tel dynamomètre, qui n'est pas spécifique à la mesure de la tension d'une sangle, ne permet pas de réaliser une mesure extrmement précise dans une telle configuration.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients cités précédemment, et consiste pour cela en un dynamomètre pour la mesure d'un effort axial appliqué à une sangle comprenant, d'une part, des moyens permettant d'exercer sur la sangle un effort transversal à l'axe de la sangle, laquelle engendre une force de réaction, et d'autre part, un capteur d'effort permettant de transmettre, à au moins une jauge de contrainte intégrée au dynamomètre, la force transversale de réaction exercée par la sangle, proportionnellement à l'effort axial sous l'effet de l'effort transversal, lesdits moyens d'application de l'effort transversal comprenant trois supports d'appui coopérant avec la sangle, et le capteur d'effort étant relié au premier ou au deuxième des trois supports d'appui, de sorte que, lorsque la sangle est initialement tendue et passe successivement contre une face du premier support puis contre la face du deuxième support opposée à celle du premier support par rapport à l'axe de la sangle, une manoeuvre de rotation imprimée au corps du dynamomètre dans le plan déterminé par les trois supports d'appui et contenant l'axe de la sangle, et dans le sens amenant le troisième support vers la sangle, exerce un couple permettant d'obtenir une force de réaction proportionnelle à l'effort axial appliqué sur la sangle, dans un rapport fixe, quelque soit cet effort axial, lorsque le troisième support vient au contact de la sangle, caractérisé en ce que, sous l'action de la sangle, le support d'appui relié au capteur est apte, au niveau de chacune de ses deux extrémités, à exercer des contraintes sur le corps du

dynamomètre par l'intermédiaire d'au moins une protubérance pouvant tre présentée au choix par le support d'appui ou par le corps lui-mme.

Ainsi, dans un dynamomètre selon l'invention, les protubérances permettent de localiser, de façon précise et déterminée, les contacts s'établissant entre le support d'appui et le corps du dynamomètre lors de la mise en tension de la sangle. II en résulte une mesure particulièrement fiable de la tension de la sangle.

Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, chaque protubérance est ménagée dans le support d'appui relié au capteur.

Selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, chaque protubérance est constituée par un élément distinct fixé dans le support d'appui relié au capteur.

Selon un troisième mode de réalisation préféré de l'invention, chaque protubérance est constituée par un élément distinct fixé dans le corps du dynamomètre.

Avantageusement, chaque protubérance est logée dans une branche présentée par le corps du dynamomètre.

Selon une variante de réalisation préférée de l'invention, chaque protubérance a la forme d'un jonc torique.

Avantageusement, une ouverture latérale est pratiquée dans le corps du dynamomètre, entre les deux premiers supports, de façon à ce que la sangle puisse tre insérée latéralement entre lesdits deux premiers supports. Cette disposition permet une mise en place rapide du dynamomètre pour effectuer la mesure.

Préférentiellement, le capteur est placé sur le deuxième support d'appui, disposé entre les premier et troisième supports d'appui.

Préférentiellement encore, les premier et deuxième supports d'appui 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.

De préférence, un levier de manoeuvre est fixé à une extrémité du corps du dynamomètre et prolonge ledit corps, l'axe de ce levier de manoeuvre étant situé dans le plan médian du corps passant par le milieu de chacun des trois supports d'appui. De plus, l'axe du levier de manoeuvre peut tre fixé sur le corps du dynamomètre du côté du troisième support.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci- dessous en regard du dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une vue en perspective d'un dynamomètre connu, destiné à tre 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 prétendu.

La figure 3 est une vue schématique de côté d'un autre dynamomètre connu comprenant trois supports d'appui, en position de mesure sur un lien tendu.

La figure 4 est une vue à plus grande échelle du dynamomètre représenté à la figure 3.

La figure 5 est une vue en perspective d'un dynamomètre selon l'invention.

La figure 6 est une vue partielle à échelle agrandie du dynamomètre représenté à la figure 5, en position de mesure sur une sangle.

La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII du dynamomètre représenté à la figure 6, selon le premier mode de réalisation préféré de l'invention, et avec omission de la sangle.

La figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7, durant la mesure de la tension de la sangle.

La figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 7, selon le troisième mode de réalisation préféré de l'invention.

La figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 9, durant la mesure de la tension de la sangle.

En référence aux figures 3 et 4, on a représenté une forme de réalisation connue d'un dynamomètre comportant un corps 7 qui est solidaire de trois supports 8 à 10 non alignés, présentant chacun une surface d'appui pour un lien 11. Les supports 8 à 10 forment un triangle disposé dans un mme plan que l'axe longitudinal du lien 11 lorsque le dynamomètre est en position d'opération sur ce dernier.

Les supports 8 à 10 sont disposés, sur le corps 7 du dynamomètre, de façon à ce que le lien 11, initialement tendu 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 11.

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 fixé à l'extrémité du corps 7 du dynamomètre située du côté du troisième support 10, l'axe de ce levier 13 étant disposé dans le plan médian dudit corps 7, passant par le milieu des trois supports 8 à 10, et étant orienté dans la direction du mouvement de manoeuvre.

Comme représenté à la figure 4, les trois supports d'appui 8 à 10 forment un angle a dont le deuxième support d'appui 9 constitue le sommet, et ce deuxième support d'appui 9 est distant du premier support 8 d'une distance D1 et du troisième support 10 d'une distance D2. La valeur de l'angle a et le rapport entre les distances D1 et D2 sont calculés de façon à faire appliquer une force déterminée de réaction f, par le lien 11 sur le capteur intégré au deuxième support 9, qui soit proportionnelle à l'effort axial F appliqué à ce lien 11, dans un rapport fixe quel que soit cet effort F, lorsque par une rotation du levier de manoeuvre 13, le lien 11 étant appuyé sur les faces opposées des deux premiers supports d'appui 8,9, on vient exercer un couple sur le lien 11 en amenant la face du troisième support 10 au contact de ce lien 11.

La force de réaction f est déterminée selon les caractéristiques de construction mentionnées ci-dessus (valeurs de l'angle a et des distances DI et D2) de façon à provoquer, par l'intermédiaire du capteur à jauge de contrainte intégré au second

support 9, l'affichage de la valeur de la force F sur l'écran (non représenté) du dynamomètre.

Le mode d'utilisation d'un tel dynamomètre se comprend immédiatement d'après la description qui précède. La charge à mesurer étant appliquée au lien 11, la manoeuvre de mesure consiste d'abord à positionner ce dernier au niveau des trois supports d'appui 8 à 10 du dynamomètre, dans le plan contenant l'axe longitudinal du lien 11, de façon à ce que les faces d'appui opposées des deux premiers supports 8,9 viennent au contact dudit lien 11. On imprime alors au corps 7 du dynamomètre, au moyen de son levier de manoeuvre 13, une rotation dans le plan défini ci-dessus jusqu'à ce que la face d'appui du troisième support 10 vienne au contact du lien 11. Cette rotation produit sur le lien 11 un couple perpendiculaire à l'axe longitudinal de celui-ci, entraînant une force de réaction f proportionnelle à la charge ou à la tension qui lui est appliquée.

Cette force de réaction f atteindra, en fonction des caractéristiques de construction du dynamomètre, le niveau requis pour la mesure de la tension ou de la charge axiale appliquée au lien 11 lorsque les trois faces d'appui des supports 8 à 10 seront au contact du lien 11, le mouvement de manoeuvre du corps 7 étant limité au point où la face d'appui du troisième support 10 entrera au contact de la sangle.

Un dynamomètre selon l'invention, tel que représenté aux figures 5 à 10, constitue un perfectionnement du dynamomètre décrit précédemment. Par souci de clarté, les éléments communs à ces deux dynamomètres porteront les mmes références.

Comme on peut le déduire de la figure 5, une ouverture latérale 14 est ménagée dans le corps 7 du dynamomètre, entre les deux premiers supports d'appui 8,9, afin de faciliter la mise en place d'une sangle 12 au niveau de ces derniers. Les supports d'appui 8 à 10 présentent des surfaces d'appui constituées par des portions latérales de cylindres dont les axes sont parallèles entre eux, et sont disposés perpendiculairement au plan de la manoeuvre de rotation.

Comme représenté aux figures 6 à 10, le corps 7 possède deux branches 15 sensiblement perpendiculaires aux axes des supports d'appui 8 à 10, ces branches 15

présentant chacune un évidement 17 circulaire dans lequel est logée l'une des deux extrémités correspondante du support d'appui 9.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 7 et 8, le support d'appui 9 possède, à chacune de ses extrémités, une protubérance 18 annulaire qui est positionnée en permanence au contact du corps 7 dans la branche 15 correspondante. Comme représenté à la figure 8, en réponse à l'effort axial F s'exerçant sur la sangle 12, une force de réaction f est appliquée sur le support d'appui 9 par l'intermédiaire de la sangle 12, et le support d'appui 9 est amené à se déformer. Les protubérances 18 annulaires agissent alors comme des éléments de transmission de la réaction de la sangle 12 et permettent donc de localiser, de façon précise et déterminée, les contraintes exercées par le support d'appui 9 sur le corps 7. En définitive, il en résulte une mesure extrmement fiable de la tension de la sangle 12.

Il doit tre bien compris que, au lieu de ménager des protubérances 18 annulaires directement dans le support d'appui 9, il est possible de rapporter un élément distinct, par exemple un jonc torique, au niveau de chacune des extrémités du support d'appui 9 afin de constituer une telle protubérance 18.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 9 et 10, une protubérance 19 réalisée sous la forme d'un jonc torique distinct est rapportée et fixée à l'intérieur de chaque branche 15. Dans cette configuration, le support d'appui 9 est parfaitement cylindrique et est en permanence, au voisinage de ses extrémités, en contact avec lesdites protubérances 19. Comme représenté à la figure 10, en réponse à l'effort axial F s'exerçant sur la sangle 12, une force de réaction f est appliquée sur le support d'appui 9 par l'intermédiaire de la sangle 12, et le support d'appui 9 est alors amené à se déformer au contact des protubérances 19. Comme précédemment, il en résulte une mesure extrmement fiable de la tension de la sangle 12.

Quelle que soit la configuration retenue, grâce à la présence d'une protubérance réalisée sous la forme d'un jonc torique, le centrage de la réaction permet de gommer l'évolution du point de réaction dans le temps pour cause de phénomène d'usure.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.