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Dispositif amplificateur de mouvement, particulièrement applicable aux appareils de mesure de précision.
Dans les appareils de mesure de précision tels que les comparateurs, rapporteurs, calibres ou autres, il est nécessaire d'interposer, entre un organe de mesure directe- ment au oontaot ,aTeo l'objet à mesurer, ou touche, et les organes indicateurs, des dispositifs cinématiques amplifica- teurs de mouvement. Cette transmission de mouvement était effectuée, dans les appareils connus,, par l'intermédiaire de leviers articulés ou d'engrenages, ou par ces deux moyens juxtaposés qui, après un certain temps d'utilisation, présen- taient des jeux susceptibles de fausser les indications four- nies par les index, même lorsque ces jeux ne prenaient qu'une faible importance.
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En outre, dans les appareils connus jusque présent, il était impossible, par une manoeuvre simple, de ramener les index au zéro, pour une position quelconque de la tou- che.
La présente invention permet, principalement pour les appareils de mesure de précision, de remédier à tous ces inconvénients et d'assurer, notamment, la compensation auto- matique de l'usure des différentes parties du mécanisme ou même de la touche, dans le cas où les index peuvent être remis au zéro pour une position quelconque de cette touche.
L'objet de l'invention est un dispositif amplificateur de mouvements, plus particulièrement appli- oable aux appareils de mesure de précision tels que des comparateurs, rapporteurs, calibres ou appareils ana- logues, dans lesquels le déplaoement d'une touche est transmis à des organes indicateurs par des dispositifs cinématiques oomprenant de tels amplificateurs de mouvements, caractérisé par le fait qu'il comporte des galets s'appuyant les uns sur les autres, certains de oes galets pouvant avoir un rayon de courbure infini
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et prenant à ce moment la forme de ooulisseanz,1a transmis- sion des mouvements se faisant par frottement de roulement en / de roues/
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1'absenoe/d'engrenage s.
De nombreux avantages sont obtenus par ce dispositif et la précision de leur manoeuvre demeure très grande puisqu'à tout moment une correction, aussi petite que l'on veut, peut être apportée aux positions rela- tives des organes transmetteurs et des organes conduits.
Des formes de réalisation des mécanismes de l'invention peuvent comprendre des galets qui comman- dent directement les index et qui sont pincés entre des coulisseaux mobiles en translation de directions inver- ses.
Les coulisseaux peuvent être appuyés sur des
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billes ou sur des galets et sollicitée de plus l'on vers l'autre par des moyens élastiques déformables.
De même, on peut prévoir un seul ooulisseau pourvu d'un bras articulé sollicité par un ressort pour pincer entre le ooulisseau et son bras les galets de roulement sur lesquels sont calés les index.
Les moyens de remise au zéro des index peuvent comprendre un levier commandé par un bouton poussoir, ledit levier étant conjugué d'une came en forme de coeur solidaire de l'axe de l'index en question.
Afin de libérer le galet de commande de l'index du frottement exercé sur lui par un galet ou par un coulisseau voisins, le bouton poussoir peut commander un dispositif qui annule l'aotion des moyens élastiques déformables rapprochant les ooulisseaux l'un de l'autre, ou le bras articulé du ooulisseau, de ce dernier.
On peut réaliser, à l'aide de tels dispositifs , des comparateurs de très grandes courses. Dans ces compa- rateura la tige portant la touche forme elle-même un coulisseau qui est engagé entre les rouleaux intérieurs à l'appareil. Les rouleaux sont reliés cinématiquement entre eux par une couronne périphérique élastiquement déformable. La couronne peut, par exemple, porter l'un des index, tandis que le second index est porté par un galet pincé entre deux des rouleaux cités en premier lieu.
Les différents mécanismes de l'invention peuvent être non seulement appliqués aux comparateurs, calibres de vérification ou rapporteurs, oalibres d'angles ou au- tres, mais également à tous les appareils qui comportent des organes indicateurs et notamment les altimètres, les baromètres, les manomètres, etc...
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Cette invention sera donc applicable chaque fois qu'il sera besoin d'amplifier un mouvement'déterminé avec une extrême précision.
La description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 est une vue de face d'une première forme de réalisation d'un comparateur établi selon l'in- venti on.
La figure 2 est une vue correspondant à la fi- gure précédente, la platine avant étant enlevée.
.La figure 3 est une vue de face d'une deuxième forme.
La figure 4 correspond à la figure précédente, la platine avant étant enlevée,
La figure 5 est une vue de face d'une troisième réalisation, la platine avant étant enlevée.
La figure 6 est un plan correspondant à la fi- gure précédente, le carter étant supposé enlevé.
La figure est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rapporteur établi suivant l'invention.
La figure 8 est une vue correspondant à la fi- gure précédente, la platine étant enlevée.
La figure 9 est une vue de face d'une variante de réalisation d'un rapporteur, la platine avant étant enlevée.
La figure 10 est une élévation d'ensemble d'un comparateur du type illustré à la figure 4 mais équi- pé d'un dispositif de remise à zéro, les différents orga- nes de ce dispositif étant représentés au repos.
'La figure 11 est une vue correspondant à la figure précédente, les différents organes du dispo- sitif de remise à zéro étant en action.
@ La figure 12 est une vue de face d'une forme de
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réalisation d'un comparateur à très grande course,
La figure 13 correspond à la figure précédente, la platine avant étant enlevée ainsi que le carter.
La figure 14 est une coupe faite suivant la ligne XIV-XIV de la figure 12.
Le comparateur, représenté plus spécialement par les figures 1 et 2. comporte un carter général 1 établi pour constituer un guide pour une tige 2 pourvue, à son extrémité terne, d'une touche 3.
Le carter 1 peut être constitué en plusieurs élé- ments la, 1b, le et ld reliés en portion par des platines avant 4 et arrière 5. La partie la est établie avec deux ohemins de roulement 6 et 7 pour des rouleaux ou des billas 8 et 9 sur lesquels est constamment appliqué, un ooulisseau 10 mobile en translation. Un autre ooulisseau 11, guidé sur le précédent par des galets 12 et 14, est sollicité Cons- tamment contre le premier ooulisseau 10 par une lame élas- tiquement déformable 15 et par l'intermédiaire d'une bille ou d'un rouleau 16, cette lame 15 étant montée sur la piéoe 'le. Le ooulisseau 11 est en outre constamment sollicité*par un ressort 17, dans le sens de la flèche f.
L'extrémité interne de la tige 2 est établie pour constituer un couteau 18 pour un levier ou fléau 19 prenant appui sur un couteau fixe 20 et sur un couteau 21 ménagé à la partie inférieure du ooulisseau 10. La liaison cinéma- tique entre les ooulisseaux 10 et 11 est assurée par un fléau 22 prenant appui sur un oouteau intermédiaire 23 soli- daire de la pièce 1b et sur lequel agissent : un couteau 24 formé par l'extrémité supérieure du ooulisseau 10 et un couteau 25 ménagé à l'extrémité supérieure du coulisseau 11.
On remarquera que les galets 12 et 14 ont des
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diamètres différents de manière qu'une aiguille 26 calée sur l'axe du galet 12 indique des unités d'un ordre supérieur à oelles indiquées par une aiguille 27 oalée sur l'axe du rouleau 14, les aiguilles ou index 26 et 27 se déplaçant res- pectivement en regard de cadrans gradués 28 et 29,
Le fonctionnement du comparateur précédemment décrit est le suivant :
Tout déplacement de la tige 2, dans le sens de la flèche 30, provoque, par l'intermédiaire du fléau 19, une translation dans le même sens du coulisseau 10, lequel transmet, par l'intermédiaire du fléau 22, une translation égale et en sens contraire au coulisseau 11. Dans ces condi- tions, les galets 12 et 14 roulent sur eux-mêmes autour de leurs axes respectifs.
Dès qu'on cesse d'agir sur la touche 3, les diffé- rente organes reviennent à leurs positions initiales sous l'action du ressort 17 de rappel.
Du fait de la présence du chemin de roulement élasti- quement déformable, constitué par la lame 15, il ne peut exis- ter aucun jeu entre les galets 12-14, et les coulisseaux 10, 11.
De même la transmission, par l'intermédiaire des fléaux 19 et
22 et du fait du ressort 17 de rappel, ne peut :omporter aucun jeu.
La mise à zéro des aiguilles est effectuée par un disque en forme de coeur sur lequel vient agir un levier comme il sera décrit notamment en référence aux figures 10 et 11.
Les figures 3 et 4 illustrent une autre réalisation dans laquelle un poussoir 18a, constituant l'extrémité interne de la tige 2 portant la touche 3, vient agir sur un coulisseau
10a mobile en translation et rappelé pr un ressort 17a. Un bras 31, artioulé en 32 sur le coulisseau 10a, est constam- ment sollicité oontre un galet 12a par un ressort 33. Ce ga- let 12a, qui porte l'index 26a, est constamment appliqué sur un galet 14a lui-m$me appuyé sur le ooulisseau 10a, le @ galet 14a portant l'index 27a.
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La figure 5 représente une autre réalisation dans laquelle un,poussoir 18a, appartenant à la tige 2, agit direc- tement sur un ooulisseau 10b entre lequel et un coulisseau
11b, sont pincés des galets 14b et 12b, diurne manière si- milaire à celle illustrée par la figure 2. Cependant, dans cette réalisation, on utilise deux galets 12b entre lesquels est disposé un pignon 12c en prise avec des crémaillères correspondantes taillées sur les coulisseaux 10b et 11b.
Cette disposition permet aux dents d'engrener exactement sur le diamètre primitif et donne une grande douceur de fonc- tionnement,
Les figures 7 et 8 représentent un rapporteur de précision utilisait, comme dans le cas de la figure 2. deux ooulisseaux 10d et lld mobiles en translations inverses et entre lesquels sont pinoés des galets 12d et 14d portant res- pectivement des index 26d et 27d. Dans cette réalisation, l'index 27d est oonforme pour constituer une réglette 35 qui permet, avec une réglette fixe 36, la mesure d'angles avec une très grande précision.
La figure 9 illustre une variante ne nécessitant pas une description spéciale.
Les figures 10 et 11 montrent une autre réalisation d'un comparateur sur lequel on a représenté un dispositif de remise à zéro, ce dispositif étant applicable à l'un quel- conque des exemples précédemment décrits,
La tige 2e est établie pour constituer un coulisseau
10e combiné aveo un bras artioulé 31e sollicité par un res- sort 33e pour pinoer les galets 12e et 14e portant les index, l'ensemble étant rappelé à la position initiale par un res- sort 17e.
Deux boutons poussoirs opposés 37 et 38, agissant, le premier, sur un levier de sonnette 39 rappelé par un ressort
40 et, le deuxième, sur un levier 41 également rappelé par un ressort 42, permettent respectivement d'effectuer la levée de
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la touche et la mise à zéro.
Pour la levée de la touche le levier de sonnette 39 agit sur un bec correspondant 43 du bras 31c, l'ensemble étant rappelé par le ressort 17e.
Pour la remise à zéro, le poussoir 38 agit, par le le- vier 41 et une biellette 43, sur le bras 31e en vue de suppri- mer l'action du ressort 45 et par suite de libérer les galets /aussi/
12e et 14e qui sont'débrayés.
On remarquera que, sur le poussoir 38, est fixée, en 46, l'une des extrémités d'un ressort 47 dont l'autre ex- trémité est reliée en 48, à l'un des bras d'un levier de son- nette 49 articulé en 50. Ce système à point mort, constitue un dispositif à déplacement brusque du levier 49 dans un sens ou dans l'autre suivant que le ressort 47 passe d'un côté ou de l'autre de l'axe 50 d'articulation du levier 49. Ainsi lorsque le système est au repos, les différents organes occu- pent la position illustrée µ la figure 10, Au contraire, lors- que le poussoir 38 est enfoncé (figure 11), le levier 49 a été déplacé brusquement vers le haut pour que son bec 52 vienne s'appliquer sur un disque ou came en coeur 53 calé sur l'arbre du galet 12e en vue de provoquer automatiquement la remise à zéro.
Cette remise à zéro peut être effectuée dans une position quelconque de la tige 2e portant la %on- che 3e.
Dans les exemples précédemment décrits, les axes des galets 12e et 14e, sont guidés dans les platines de l'appareil aveo un léger jeu de manière à permettre le débra- yage du mécanisme dans de bonnes conditions.
Les figures 12,13 et 14 illustrent une'forme de réalisation d'un comparateur à très grande touohe. Cette réalisation comporte une tige ou touche constituant un cou- lisseau 60 maintenu entre des rouleaux 61, 62 et 63 eux- mêmes pinces par une bague 64 présentant une certaine élasti- cité, un rouleau intermédiaire 65 étant prévu entre la bague
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64 et le rouleau 63.
De même, entre les rouleaux 61 et 62 est pincé un galet 12g portant la petite aiguille indicatrice 26g, la gran- de aiguille étant remplacée paun index 27± porté par la ba- gue 64.
Pratiquement, on utilise deux bagues 64 comme il ap- paraît à la figure 14 pour équilibrer l'ensemble, les différents galets et rouleaux étant tourillonnés dans des platines avant 4g et arrière 5g solidarisées par des entretoises appropriées.
La platine avant 4g porte les graduations 29g et 28g respectivement pour les index 27g et 26g.
En outre la platine arrière 5g forme bottier de pro- tection tout en oonstituant un guidage supplémentaire pour la tige 60.
Il est évident que les formes de réalisât ion décrites et représentées ne sont données ici qu'à titre indicatif et non limitatif. Toutes modifications ou variantes qui ne ohangent rien aux caractéristiques principales exposées plus haut, ni au but poursuivi, restent comprises dans le cadre de la pré- sente invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Motion amplifying device, particularly applicable to precision measuring devices.
In precision measuring devices such as comparators, protractors, gauges or others, it is necessary to interpose, between a measuring device directly at the oontaot, aTeo the object to be measured, or touch, and the indicating devices. , kinematic motion amplifying devices. This transmission of movement was effected, in known devices, by means of articulated levers or gears, or by these two juxtaposed means which, after a certain time of use, exhibited clearances liable to distort the movements. indications provided by the indexes, even when these clearances were of little importance.
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In addition, in the devices known hitherto, it was impossible, by a simple maneuver, to bring the indexes back to zero, for any position of the key.
The present invention makes it possible, mainly for precision measuring devices, to overcome all these drawbacks and to ensure, in particular, automatic compensation for the wear of the various parts of the mechanism or even of the key, in the case of where the indexes can be reset to zero for any position of this key.
The object of the invention is a device for amplifying movements, more particularly applicable to precision measuring devices such as comparators, protractors, gauges or similar devices, in which the displacement of a key is transmitted to indicating members by kinematic devices including such amplifiers of movements, characterized in that it comprises rollers resting on each other, some of these rollers being able to have an infinite radius of curvature
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and at this moment taking the form of ooulisseanz, the transmission of movements being made by rolling friction in / of wheels /
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1'absenoe / from gearing s.
Numerous advantages are obtained by this device and the precision of their operation remains very high since at any time a correction, as small as one wishes, can be made to the relative positions of the transmitting members and the driven members.
Embodiments of the mechanisms of the invention may comprise rollers which directly control the indexes and which are clamped between slides movable in translation in reverse directions.
The sliders can be supported on
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balls or on rollers and urged more one towards the other by deformable elastic means.
Likewise, one can provide a single ooulisseau provided with an articulated arm urged by a spring to clamp between the ooulisseau and its arm the rolling rollers on which the indexes are wedged.
The means for resetting the indexes may comprise a lever controlled by a push button, said lever being combined with a heart-shaped cam integral with the axis of the index in question.
In order to release the control roller from the index of the friction exerted on it by a neighboring roller or slide, the push button can control a device which cancels out the action of the deformable elastic means bringing the sliders closer to one of the other, or the articulated arm of the ooulisseau, of the latter.
Very long stroke comparators can be produced using such devices. In these comparatora the rod carrying the key itself forms a slide which is engaged between the rollers inside the apparatus. The rollers are kinematically connected to each other by an elastically deformable peripheral ring. The crown can, for example, carry one of the indexes, while the second index is carried by a roller pinched between two of the rollers mentioned in the first place.
The various mechanisms of the invention can be applied not only to comparators, verification gauges or protractors, angle gauges or others, but also to all the devices which include indicating members and in particular altimeters, barometers, gauges. manometers, etc ...
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This invention will therefore be applicable whenever there is a need to amplify a determined movement with extreme precision.
The description which will follow, given with reference to the appended drawing given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be put into practice.
FIG. 1 is a front view of a first embodiment of a comparator established according to the invention.
FIG. 2 is a view corresponding to the preceding figure, the front plate being removed.
Figure 3 is a front view of a second form.
Figure 4 corresponds to the previous figure, the front plate being removed,
Figure 5 is a front view of a third embodiment, the front plate being removed.
FIG. 6 is a plan corresponding to the preceding figure, the casing being assumed to be removed.
The figure is a front view of an embodiment of a protractor established according to the invention.
FIG. 8 is a view corresponding to the previous figure, the plate being removed.
FIG. 9 is a front view of an alternative embodiment of a protractor, the front plate being removed.
FIG. 10 is an overall elevation of a comparator of the type illustrated in FIG. 4 but equipped with a reset device, the various parts of this device being shown at rest.
FIG. 11 is a view corresponding to the preceding figure, the various members of the reset device being in action.
@ Figure 12 is a front view of a form of
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realization of a comparator with very long stroke,
Figure 13 corresponds to the previous figure, the front plate being removed as well as the housing.
Figure 14 is a section taken along the line XIV-XIV of Figure 12.
The comparator, shown more specifically by Figures 1 and 2. comprises a general casing 1 established to constitute a guide for a rod 2 provided, at its dull end, with a key 3.
The casing 1 can be made up of several elements la, 1b, le and ld connected in portion by front 4 and rear 5 plates. Part 1a is established with two raceways 6 and 7 for rollers or balls 8 and 9 on which is constantly applied, an ooulisseau 10 movable in translation. Another slider 11, guided on the previous one by rollers 12 and 14, is constantly urged against the first slider 10 by an elastically deformable blade 15 and by means of a ball or a roller 16, this blade 15 being mounted on the piéoe 'the. The ooulisseau 11 is also constantly biased * by a spring 17, in the direction of arrow f.
The internal end of the rod 2 is established to constitute a knife 18 for a lever or flail 19 resting on a stationary knife 20 and on a knife 21 formed at the lower part of the slider 10. The kinetic connection between the sliders 10 and 11 is provided by a flail 22 resting on an intermediate bar 23 integral with the part 1b and on which act: a knife 24 formed by the upper end of the slider 10 and a knife 25 provided at the upper end of slide 11.
It will be noted that the rollers 12 and 14 have
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different diameters so that a needle 26 wedged on the axis of the roller 12 indicates units of an order greater than those indicated by a needle 27 oaled on the axis of the roller 14, the needles or indexes 26 and 27 moving respectively opposite graduated dials 28 and 29,
The operation of the comparator described above is as follows:
Any displacement of the rod 2, in the direction of the arrow 30, causes, through the intermediary of the beam 19, a translation in the same direction of the slide 10, which transmits, through the intermediary of the beam 22, an equal translation and in the opposite direction to the slide 11. Under these conditions, the rollers 12 and 14 roll on themselves around their respective axes.
As soon as you stop acting on the key 3, the various members return to their initial positions under the action of the return spring 17.
Due to the presence of the elastically deformable raceway, formed by the blade 15, there can be no play between the rollers 12-14 and the slides 10, 11.
Likewise the transmission, via the flails 19 and
22 and because of the return spring 17, cannot: omit any play.
The needles are reset to zero by a heart-shaped disc on which a lever acts as will be described in particular with reference to FIGS. 10 and 11.
Figures 3 and 4 illustrate another embodiment in which a pusher 18a, constituting the internal end of the rod 2 carrying the key 3, acts on a slide
10a movable in translation and returned by a spring 17a. An arm 31, articulated at 32 on the slide 10a, is constantly urged against a roller 12a by a spring 33. This roller 12a, which carries the index 26a, is constantly applied to a roller 14a itself. leaned on the ooulisseau 10a, the @ roller 14a bearing the index 27a.
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FIG. 5 shows another embodiment in which a pusher 18a, belonging to the rod 2, acts directly on a slider 10b between which and a slider
11b, are clamped rollers 14b and 12b, diurnal manner similar to that illustrated in Figure 2. However, in this embodiment, two rollers 12b are used between which is disposed a pinion 12c engaged with corresponding racks cut on the slides 10b and 11b.
This arrangement allows the teeth to mesh exactly on the pitch diameter and gives a great smoothness of operation,
FIGS. 7 and 8 represent a precision protractor using, as in the case of FIG. 2, two sliders 10d and 11d movable in reverse translations and between which are pinned rollers 12d and 14d carrying indexes 26d and 27d respectively. In this embodiment, the index 27d is oonforme to constitute a ruler 35 which allows, with a fixed ruler 36, the measurement of angles with great precision.
FIG. 9 illustrates a variant which does not require special description.
FIGS. 10 and 11 show another embodiment of a comparator on which there is shown a reset device, this device being applicable to any of the examples described above,
The 2nd rod is established to constitute a slide
10th combined with an articulated arm 31st urged by a 33rd spring to pinch the 12th and 14th rollers carrying the indexes, the assembly being returned to the initial position by a 17th spring.
Two opposite pushbuttons 37 and 38, the first acting on a doorbell lever 39 returned by a spring
40 and, the second, on a lever 41 also returned by a spring 42, respectively make it possible to lift the
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key and reset.
To lift the key, the bell lever 39 acts on a corresponding beak 43 of the arm 31c, the assembly being biased by the spring 17e.
For resetting, the pusher 38 acts, by the lever 41 and a rod 43, on the arm 31e in order to suppress the action of the spring 45 and consequently to release the rollers / also /
12th and 14th which are disengaged.
It will be noted that, on the pusher 38, is fixed, at 46, one of the ends of a spring 47, the other end of which is connected at 48, to one of the arms of a control lever. net 49 articulated at 50. This neutral point system constitutes a device for abrupt movement of the lever 49 in one direction or the other depending on whether the spring 47 passes on one side or the other of the axis 50 d 'articulation of the lever 49. Thus when the system is at rest, the various members occupy the position illustrated in FIG. 10. On the contrary, when the push-button 38 is depressed (FIG. 11), the lever 49 has been moved. abruptly upwards so that its beak 52 comes to rest on a disc or heart-shaped cam 53 wedged on the shaft of the roller 12th with a view to automatically causing the reset to zero.
This reset can be carried out in any position of the rod 2e carrying the% open 3e.
In the examples described above, the axes of rollers 12e and 14e are guided in the plates of the apparatus with a slight play so as to allow the mechanism to be released under good conditions.
Figures 12,13 and 14 illustrate une'forme embodiment of a comparator with very large touohe. This embodiment comprises a rod or key constituting a slide 60 held between rollers 61, 62 and 63 which are themselves clamped by a ring 64 having a certain elasticity, an intermediate roller 65 being provided between the ring.
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64 and roller 63.
Likewise, between the rollers 61 and 62 is clamped a roller 12g carrying the small indicator needle 26g, the large needle being replaced by an index 27 ± carried by the ring 64.
In practice, two rings 64 are used as appears in FIG. 14 to balance the assembly, the various rollers and rollers being journaled in front 4g and rear 5g plates secured by suitable spacers.
The front plate 4g bears the graduations 29g and 28g respectively for the indexes 27g and 26g.
In addition, the rear plate 5g forms a protective casing while providing an additional guide for the rod 60.
It is obvious that the embodiments described and shown are given here only as an indication and are not limiting. Any modifications or variants which do not change the main characteristics described above, nor the aim pursued, remain within the scope of the present invention.
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