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Indicateur amplificateur de déplacement d'un organe mobile de machine, @
Pour lire les déplacements d'un'organe mobile de machine telle que maohine-outil par exemple, on utilise le plus souvent des réglettes graduées coopérant avec des index convenables.
De tels dispositifs ne permettent pas une précision poussée dans les travaux d'usinage exécutes par la machine et exigent de l'ouvrier des précautions spéciales et une attention soutenue du fait, d'une part, qu'il est /
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nécessaire de nettoyer souvent ces,réglettes qui se salissent rapidement et, d'autre part,que l'ouvrier doit s'approcher très près des réglettess'il veut faire une lecture assez précise du déplacement.
Pour augmenter la précision de la lecture, certains constructeurs de machines-outils ont proposé de reporter, par l'intermédiaire d'une transmission appropriée, le déplacement de l'organe mobile de la, machine sur un cadran circulaire que l'on observe non pas directement, mais au moyen d'un dispositif optique grossissant.
Cette solution quoique constituant un progrès sur les dispositifs habituels à réglettes graduées,ne résout cependant, pas le problème, car elle ne permet pas d'atteindre la très haute précision recherchée actuellement dans certains travaux d'usinage, précision qui est de l'ordre du centième de millimètre. En outre, ce dispositif a l'inconvénient d'introduire une source d'erreur supplé- mentaire due à la transmission entre le cadras circulaire et l'organe de la machine en déplacement.
D'autre part, elle exige de l'ouvrier un effort d'attention spéciel et la nécessité pour celui-ci de venir appliquer son oeil à l'oculaire du dispositif optique utilisé, ce qui conduit à certaines pertes de temps et quelquefois à des erreurs si l'opération de lecture est faite trop rapidement*
Le dispositif indicateur qui fait l'objet de l'invention permet de remédier à tous ces inconvé- nients et d'obtenir un appareil extrêmement précis et facile à utiliser.
Il permet de lire à distance et à tout instant,
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par rapport à une position de référence, le dépla- cement, à un centième de millimètre près, d'un organe mobile de machine tel que chariot, broohe, etc.. de machi- ne-outil (étant toutefois entendu que l'invention s'appli- que à d'autres types de machines).
Le dispositif en question a également l'avan- tage de pouvoir être remis à zéro, ce qui permet de fixer une nouvelle position de référence à tous les points de la course de l'organe,
Ce dispositif permet enfin de totaliser ou de soustraire les déplacements de l'organe mobile dans les deux sens de la,marche,
Selon une première caractéristique de l'inven- tion, l'indicateur de déplacement comporte un galet dont l'axe est solidaire de l'organe mobile de la machine, ledit galet étant susceptible de rouler sur un chemin de roulement fixe et un mouvement de rotation étant transmis à une série de roues indicatrices graduées soit directement, soit par l'intermédiaire d'organes de ' transmission, la première roue graduée indiquant le déplacement en l'unité la plus faible (par exemple 'en cen- tièmes de millimètre)
et la dernière en l'unité la plus forte (par exemple en centimètres).
Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les roues graduées sont éclairées et leurs gra- duations sont projetées sur un écran par un dispo- sitif optique grossissant.
Selon une troisième caractéristique de l'in- vention, un galet presseur monté sur l'organe mobile de la machine, en regard du galet de commande précité assure le contact convenable entre ce galet de commande et son./,-;
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chemin de roulement.
Selon une quatrième caractéristique de l'invention, un double chemin de roulement est prévu, le galet de commande précité coopérant, au choix de l'opéra- teur, 'avec l'un ou l'autre des chemins de roulement, (par exemple avec l'un de ces chemins pour le sens aller et avec l'autre pour le sens retour).
Selon une cinquième caractéristique de l'inven- tion, un dispositif de remise à zéro est prévu pour ramener, à tout moment voulu, par l'opérateur, l'ensemble des roues graduées 4 la position zéro.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention appraîtront au cours de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé sur lequel on a représenté, schématiquement et à titre d'exemple seulement, un mode de réalisation de la présente invention.
Sur ce dessin.,
La fig, 1 est une vue en élévation du dispositif de commande d'un indicateur de déplacement selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe de l'ensemble du dispositif, avec certaines parties en élévation latéra- le, ladite vue montrant le mécanisme de transmission du galet de commande aux différentes roues graduées.
La figure 3 est une vue en élévation de l'in- térieur d'une des roues graduées, cette vue montrant le dispositif de remise à, zéro et le dispositif optique de projection.
La figure 4 est une vue de détail en élévation et en bout, du dispositif de'remise à zéro de la roue graduée extrême.
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La figure 5-est une vue de face de l'écran de projection.
La figure 6 enfin est un schéma indicatif des eûtes des trous à aléser dans une pièce, schéma servant d'exemple pour montrer les facilités de travail qu'offre le-dispositif objet de l'invention.
Le dispositif indicateur qui fait l'objet de l'invention se compose essentiellement d'un chemin de roulement ,monté sur une partie fixe de la machine, d'un galet entraînant un certain nombre de roues ou tambours gradués, et enfin d'un dispositif optique projetant sur un écran les graduations éclairées des roues ou tambours gradués, ce dispositif, l'ensemble constitué par ce galet, ces roues graduées, ce dispositif optique et cet écran étant montés sur l'organe mobile dont on veut mesurer le déplacement.
Dans le mode de réalisation représenté, le chemin de roulement est oonstitué (voir fig. 1) par deux cordes à piano 1-1'parfaitement tendues parallèlement à la glissière sur laquelle se déplace l'organe mobile. Entre ces cordes tendues 1-1' peut se déplacer le galet de com- mande 2 dont le contact aveo l'une ou l'autre des cordes 1-leest assuré au moyen d'un galet presseur 3 ou 3'. Ce galet est monté à l'extrémité d'un levier 4 pivotent en 5 et normalement soumis à l'action d'un ressort 6 qui appuie le galet 3 ou 3' sur la oorde à piano oorrespondan- te 1 ou 1'. Un électro-aimant 7 ou 7', lorsqu'il est excité, permet d'écarter le galet presseur 3 ou 3' de sa corde 1 au 1'.
De cette façon, on a la possibilité, lorsqu'on le désire, de faire travailler le galet de com-
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mande 2 en coopération soit avec la corde 1, soit avec la corde 1' et par conséquent de faire tourner ce galet de commande dans un sens ou dans l'autre pour un même sens de déplacement de l'organe mobile.
En général, on utilisera une des cordes pour le déplacement dans un sens (sens aller) et l'autre pour le déplacement dans l'autre sens (sens retour); dans ce cas, le galet 2 tournara dans le même sens à. l'aller et au retour.
Comme on le voit sur le, fig. 2, dans l'exem- ple de réalisation représenté, le galet de commande 2 entraîne trois roues ou tambours gradués 8a, 8b et 8c. Le premier tambour est entraîné directement par le galet 2 ledit tambour étant calé sur l'axe de ce galet; le tambour 8a servira, par exemple, la lecture des déplacements par centième de millimètre.Les divisions de ce tambour iront de 1 à 100 et seront répétées à la. suite .les unes des autres un nombre de fois correspondant au rapport du nombre total des divisions et de 100, Si par exemple, pour fixer les idées, on prévoit deux mille divisions sur le tambour 8a les graduations de 1 à 100 seront répétées vingt fois.
Dans le cas où l'on adopterait ce chiffre de deux mille divisions, le gulet de commande 2 devrait avoir très exactement vingt millimètres de cir- conférence de façon que le déplacement d'une division du tambour 8a. représente un déplacement de 1/100è de mm.
Il est à remarquer que le tambour 8a des centièmes de millimètres étant solidaire du galet de commande sans aucun intermédiaire, on donne à l'appareil une garantie de précision qui n'existait pas dans les autres types d'appareils.
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Le second tambour 8b est entraîné également par le galet de commande 2. mais.cette fois par l'intermé- diaire d'un train d'engrenages démultiplicateurs oonsti- tué par les roues dentées 9, 10, 11 et 13. La dernière roue dentée 12 est montée folle sur son axe 13 et oomporte un dispositif d'embrayage 14 (par crabots par exemple) avec le tambour 8b calé sur l'axe 13. Ce second tambour ser- vira, par exemple à la lecture des déplacements par millimètre.
Les divisions de ce tambour iront de 1 à 10 et seront répétées le nombre de fois. voulu; par exemple dans le cas envisagé ci-dessus ou le développement air- conférentiel du galet de commande 2 a une longueur de 20 mm, et si le rapport de transmission des roues 9 à 12 est de 1/15, il faudra au total trois cents divisions sur le tambour 8b et les divisions 1 à 10 seront donc répétées trente fois;
Le troisième tambour 8c est entraîne de même par le galet de commande 2, mais ioi par l'intermédiaire du train d'engrenages 9-12 et d'un second train d'engre- nages démultiplicateur composé de roues dentées 15, 16, 17 et 18, un embrayage 19 étant également prévu entre la dernière roue dentée 18 (montée folle sur l'axe 20) et le tambour 8c.
Celui-ci servira , par-exemple, à la lecture des déplacements en cm. Si, par exemple le rapport de transmission entre les tambours 8b et 8c est de 1/18 et si, comme on l'a envisagé di-dessus, le développement du galet de commande 2 est de 20mm., le nombre total de divisions du tambour 8c sera de 540, ohacune de ces divisions représentant un déplacement d'un centimètre.
Un électro-aimant 21 permet de débrayer les roues 8b et 8c pour permettre la remise à zéro de l'appa-
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reil, laquelle s'effectue suivant le procédé qu'on décri- ra plus loin. L'armature de cet électro-aimant est solidai- re d'une tige coulissante 22, sur laquelle sont calées des butées 23 contre lesquelles sont poussées des fourchettes 24 par des manchons à ressort 25. Ces fourchettes permet- tent de faire coulisser les roues dentées 18 et 22 sur leurs axes respectifs, 20 et 13, et par conséquent d'em- brayer ou de débrayer les roues graduées 8c et 8b.
La tige 22 porte également une plaque ou une barre de contact 26 qui peut venir faire contact avec une plaque à bornes 27 lorsque 1'électro-aimant de débraya- ge 21 est excité.Cette plaque à borneset la barre ou plaque 26 permettent de réaliser le contact nécessaire pour fermer le circuit des électro-aimants de remise à zéro 28 et 29, lesquels fonctionnent comme il va être indiqué ci-dessous.
L'électro-aimant 28 commande la remise à zéro des roues graduées 8a et 8b par un mécanisme tel que celui qui est représenté sur la fig. 3. L'armature pivo- tante 30 de cet électro-aimant commande par une fourchette 31 un levier 33 susceptible de tourner autour d'un axe 33. Une des branches de ce levier porte un double cli- quet 34 soumis à l'action d'un ressort 35. Ce cliquet peut venir en prise avec une roue à. dents 36. Le nombre de dents de cette roue est égal au nombre de fois que les graduations sont répé@ées sur le tambour 8a ou 8b.
Par exemple, si l'on se place, pour le tambour 8a des centièmes de millimètre, dans l'hypothèse qui avait été envisagée ci-dessus où les graduations 1 à 100 somt répé- tées vingt foisla roue; 36 comportera vingt dents de
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façon que chaque fois qu'un cliquet 34 vient en prise avec cette roue, il la déplace jusqu'à ce que la pointe du cliquet soit venue au fond de l'entredents, ce qui a pour effet de ramener à zéro le tambour gradué correspondant.
Toutefois, comme cette mise en position ne serait pas suffisamment précise pour le tambour 8a ou 8b, un dispositif complémentaire composé d'un petit ooulis- seau 37 monté dans une glissière 38 et poussé par un bras 39 solidaire du levier 32 (cette poussée s'exerçant par l'intermédiaire d'un ressort 40 solidaire dudit bras) vient s'engager dans des orifices ou encoches 41 prévus sur le pourtour du tambour correspondant,
Pour le dernier tambour 8c, le problème est légèrement différent, car ce tambour ne possède qu'un seul zéro sur sa circonférence. On peut donc avoir à lui faire exécuter jusqu'à un demi-tour pour le remettre à zéro. Le dispositif précédent avec roue à dents 36 et oliquet 34 n'est donc pas applicable ici.
On utilise alors, pour effectuer cette remise à zéro, le dispositif suivant,.
Un petit barreau aimanté 42 (voir figures 2 et 4) est solidaire de l'axe 20 sur lequel est monté le tambour 8c. On orée alors dans la direotion où l'on veut obtenir l'arrêt un champ magnétique-de polarisation constante ; le barreau aimanté 42 ayant une polarité bien déterminée, il n'y aura qu'une position d'équilibre.
Le onamp magnétique considéré est orée par 1'électro- aimant 29 dont le circuit ne ferme, comme on l'a vu précédemment, lorsque l'électro-aiment 21 est excité.
On pourrait éventuellement lire les dépla- cements de l'organe mobile de la machine sur les tambours
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8a, 8b et 8c, connue on le fait pour un compteur. Mais on retomberait alors étant donné la finesse des gradua- tions, à peu près dans les inconvénients pratiques qui ont été signalés au début du présent mémoire à propos des dispositifs à tambour observés à l'oeil au moyen d'un système optique.
Pour éviter cela, on utilise le dispositif qui va. être décrit maintenant..
La surface latérale de chacun des tambours
8a, 8b, 8c est violemment éclairée en lumière diffuse (par une source lumineuse non représentée), de façon que cette surface renvoie des rayons lumineux dans toutes les directions. A cet effet , la surface latérale des tambours sera, de préférence choisie de telle façon qu'elle ne soit pas brillante. Sur le trajet d'une partie de ces rayons se trouve placé un objectif 43 à court foyer qui est placé devant le tambour à une distance suffisante pour obtenir un grossissement qui permette la lecture directe de l'image projetée sur un écran 44. L'objectif 43 est mon- té dans une monture susceptible d'être déplacée par exem- ple au moyen d'une vis sans fin (non représentée) pour permettre la mise au point exacte sur l'écran 44.
De préférence, l'éclairage est tangentiel de façon à, augmenter le relief des fines divisions du tambour.
L'écran 44 peut être par exemple en verre dépoli; il est commun aux projections des éléments de sur- face des trois tambours 8a, 8b, 8c, comme on le voit sur la. fig. 5. Il comporte une ligne de, référence 44 corres- pondant à la remise à zéro des trois tambours. De cette façon, la lecture pourra être faite à distance de la
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agon la plus commode et sans nécessiter une attention soutenue et un déplacement de l'ouvrier, retardant les manoeuvres qu'il doit effectuer. Dans l'exemple représen- té sur la fig. 5, la leoture sera 221 om, 4 mm. 52 centiè- mes de mm.
Si on le désire, l'éoran 44 peut être légè- rement courbe pour que la netteté soit parfaite sur toute sa surface. Mais généralement cette légère courbure n'est môme pas nécessaire, la profondeur de ohamp étant en général suffisante pour que la mise au point convienne pour tous les points du faible arc intéressé du tambour pour chaque projection.
On voit en outre, d'âpres ce qui précède, que la précision de l'appareil dépendra uniquement de la préoision d'usinage du gales 2 (qui peut être poussée), de la division du tambour 8a relatif aux centièmes de millimètre (laquelle peut être également poussée très. loin), de l'absence de jeu dans le fonctionnement de ce tambour (ce qui est facilement réalisable puisque ledit tambour est entraîné direotement par le galet de commande 2) et enfin de l'absence de tout glissement du galet 2 sur son chemin de roulement 1 ou 1'(ce qui se trouve réalisé-par l'action des galets presseurs 3 ou 3' et par le'choix éventuel des surfaces de contact).
Les jeux pouvant'exister dans la transmission du mouvement aux deux autres tambours 8b et 8c, bien qu'ils soient réduits au minimum par construction, ont évidemment moins d'importance,
Le dispositif indicateur qui a été décrit ci-dessus se prête aux utilisations les plus variées.
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C'est ainsi que l'organe mobile dont on mesure les dépla- cements peut comporter des taquets qui, à la fin de la course retour, peuvent déclencher alternativement les deux électro-aimants 7 mettant en jeu les galets presseurs et déclencher' en même ,temps les électro-aimants de dé- brayage 21 et de remise à zéro 28 et 29 des tambours gradués.
Tous ces électro-aimants peuvent être égale- ment commandés à. la main. Si on n'effectue pas de remise à zéro pendant toute la course aller et si on laisse le même galet presseur 3 ou 3' en action, les déplacements s'additionneront. Si, au contraire, on change, au cours d'une course dans le même sens, le galet presseur qui est mis en action, on fera tourner le galet de commande 2 en sens inverse, et les indications fournies se sous- trairont. Enfin, si pendant la course aller ou retour, on effectue une ou plusieurs remises à zéro de l'appareil indicateur, on aura des indications indépendantes ne s'additionnant plus, ni ne se soustrayant plus, la distance indiquée à chaque fois sera alors, dans ce cas, celle qui sépare deux positions successives (par exemple deux positions d'usinage s'il s'agit d'une machine-outil).
A titre simplement indicatif, pour bien montrer les facilités de travail que permet la présente invention, on va, indiquer ci-dess usun exemple d'utili- sation. On va supposer qu'on a. à aléser différents trous côtés A, B, 0, D, à, partir d'un axe de référence XX (voir page 6). La tête d'alésage étant dans le plan XX, l'indi- cateur est remis à zéro et le galet presseur approprié est mis en contact avec la corde à piano.
On déplace la
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tête d'alésage vers le haut jusqu'au moment où on lit sur l'indicateur la cote A ; pour obtenir la cote B, il suffit ensuite de déplacer la tête vers le bas, sans rien changer, des dispositions primitives de l'appareil, jusqu'au moment où on lit cette cote sur l'écran 44 ; ce travail étant fait, on remet à zéro l'appareil et on déplace la tête d'alésage vers le haut jusqu'au moment où la cote 0 apparaît sur l'écran. Pour le dernier déplacement, on remet, l'appareil à zéro et on change le galet de contact, car on doit mesurer la cote en descendant, au lieu de le faire en montant. A ce moment, en déplaçant la tête d'alésage vers le bas, on verra apparaître la cote D sur l'écran.
Bien entendu, le dispositif indicateur qui a été décrit ci-dessus et qui a été représenté sur le des- sin n'a été donné qu'à titre d'exemple seulement. Il pourrait recevoir diverses modifications dans ses détails de réalisation sans'que l'économie générale de l'invention s'en trouve pour cela altérée.
0'est ainsi, en particulier, que les chemins de roulement au lieu d'être constitués par des cordes tendues, pourraient être constitués par des règles rigides auxquelles, si on le désirait, on pourrait donner un léger jeu latéral (déterminant un déplacement de la règle paral- lèlement à elle-même) pour lui permettre de bien s'appli- quer contre le galet de commande 2 sous l'action du galet presseur 3 ou 3'. En outre, ces chemins de roulement, au lieu d'être rectilignes pourraient être circulaires ou d'une façon plus générale, curvilignes dans le cas où l'organe mobile aurait lui-même une trajectoire curviligne.
C'est ainsi également que le dispositif
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d'éclairage des tambours pourrait varier et qu'en particulier, si l'on pouvait disposer de l'emplacement nécessai- re, l'éclairage pourrait Être,strictement réfléchissant, la surface latérale du tambour portant les graduations devant alors être polie et brillante. Eventuellement même la projection pourrait se faire par transparence à travers la surface alors plus ou moins transparente du tambour, si on disposait d'une matière transparente convenant pour porter les graduations et être associée au tambour.
Bien entendu également, le nombre des roues ou tambours gradués utilisés pourraient être différent de celui qui a été indiqué à titre d'exemple. De même, le nombre des divisions de chaque tambour pourrait être autre que celui qu'on a pris ci-dessus comme exemple.
REVENDICATIONS 1.) Indicateur amplificateur de déplacement d'un organe mobile de machine caractérisé par le fait qu'il comporte un galet dont l'axe est solidaire de l'organe mobile de la machine, ledit galet étant susceptible de rouler sur un chemin de roulement fixe, et son mouvement de rotation étant transmis à une série de roues indicatrices graduées soit directement, soit par l'intermédiaire d'organes de transmission, le, première roue graduée indiquant le déplacement en l'unité la, plus faible (par exemple en centièmes de millimètres) et la dernière en l'unité la plus forte (par exemple en centimètres).
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Displacement amplifier indicator of a moving machine part, @
To read the movements of a movable machine member such as a maohine-tool for example, graduated rulers are most often used cooperating with suitable indexes.
Such devices do not allow high precision in the machining work performed by the machine and require the worker to take special precautions and pay close attention because, on the one hand, he is /
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It is necessary to often clean these rulers which get dirty quickly and, on the other hand, that the worker must approach very close to the rulers if he wants to take a fairly precise reading of the displacement.
To increase the accuracy of the reading, some machine tool manufacturers have proposed to postpone, by means of an appropriate transmission, the movement of the movable member of the machine on a circular dial which is not observed. not directly, but by means of an optical magnifying device.
This solution, although constituting an improvement over the usual devices with graduated strips, does not however solve the problem, because it does not allow the very high precision currently sought in certain machining work to be achieved, which precision is of the order of hundredth of a millimeter. In addition, this device has the drawback of introducing an additional source of error due to the transmission between the circular cadras and the member of the moving machine.
On the other hand, it requires from the worker a special effort of attention and the need for the latter to come and apply his eye to the eyepiece of the optical device used, which leads to certain losses of time and sometimes to problems. errors if the read operation is done too quickly *
The indicating device which forms the subject of the invention makes it possible to remedy all these drawbacks and to obtain an extremely precise and easy to use apparatus.
It allows remote reading at any time,
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with respect to a reference position, the displacement, to within one hundredth of a millimeter, of a movable machine member such as a carriage, broohe, etc. of a machine-tool (it being understood, however, that the invention applies to other types of machines).
The device in question also has the advantage of being able to be reset to zero, which makes it possible to fix a new reference position at all the points of the organ's travel,
This device finally makes it possible to totalize or subtract the movements of the movable member in both directions of travel,
According to a first characteristic of the invention, the movement indicator comprises a roller whose axis is integral with the movable member of the machine, said roller being capable of rolling on a fixed track and a movement of rotation being transmitted to a series of graduated indicator wheels either directly or through transmission members, the first graduated wheel indicating displacement in the smallest unit (for example, in hundredths of a millimeter)
and the last in the largest unit (for example in centimeters).
According to another characteristic of the invention, the graduated wheels are illuminated and their gradations are projected onto a screen by a magnifying optical device.
According to a third characteristic of the invention, a pressure roller mounted on the movable member of the machine, facing the aforementioned control roller ensures suitable contact between this control roller and its.
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Raceway.
According to a fourth characteristic of the invention, a double raceway is provided, the aforementioned control roller cooperating, at the choice of the operator, 'with one or the other of the raceways, (for example with one of these paths for the outward direction and with the other for the return direction).
According to a fifth characteristic of the invention, a zero-reset device is provided to return, at any time desired by the operator, the set of graduated wheels 4 to the zero position.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge during the following description and on examination of the appended drawing in which there is shown, diagrammatically and by way of example only, an embodiment of the present invention. .
On this drawing.,
FIG. 1 is an elevational view of the device for controlling a displacement indicator according to the invention.
FIG. 2 is a sectional view of the whole of the device, with certain parts in side elevation, said view showing the transmission mechanism from the control roller to the different graduated wheels.
FIG. 3 is an elevational view of the interior of one of the graduated wheels, this view showing the reset device and the optical projection device.
FIG. 4 is a detail view in elevation and in end, of the device for resetting the extreme graduated wheel to zero.
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FIG. 5 is a front view of the projection screen.
Finally, FIG. 6 is an indicative diagram of the edges of the holes to be bored in a part, a diagram serving as an example to show the working facilities offered by the device which is the subject of the invention.
The indicating device which is the subject of the invention essentially consists of a track, mounted on a fixed part of the machine, of a roller driving a certain number of graduated wheels or drums, and finally of a optical device projecting on a screen the illuminated graduations of the graduated wheels or drums, this device, the assembly consisting of this roller, these graduated wheels, this optical device and this screen being mounted on the movable member whose displacement is to be measured.
In the embodiment shown, the raceway is oonstitué (see FIG. 1) by two piano strings 1-1 'perfectly stretched parallel to the slide on which the movable member moves. Between these stretched cords 1-1 'can move the control roller 2, the contact of which with one or the other of the cords 1-leis ensured by means of a pressure roller 3 or 3'. This roller is mounted at the end of a lever 4 pivoted at 5 and normally subjected to the action of a spring 6 which presses the roller 3 or 3 'on the corresponding piano line 1 or 1'. An electromagnet 7 or 7 ', when it is energized, allows the pressure roller 3 or 3' to be moved away from its rope 1 to 1 '.
In this way, we have the possibility, when desired, of making the control roller work.
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command 2 in cooperation either with the rope 1 or with the rope 1 'and consequently to rotate this control roller in one direction or the other for the same direction of movement of the movable member.
In general, one of the chords will be used for movement in one direction (forward direction) and the other for movement in the other direction (return direction); in this case, the roller 2 will turn in the same direction to. outward and return.
As seen in, fig. 2, in the exemplary embodiment shown, the control roller 2 drives three graduated wheels or drums 8a, 8b and 8c. The first drum is driven directly by the roller 2, said drum being wedged on the axis of this roller; the drum 8a will be used, for example, to read the displacements per hundredth of a millimeter. The divisions of this drum will go from 1 to 100 and will be repeated at the. following each other a number of times corresponding to the ratio of the total number of divisions and 100, If for example, to fix ideas, two thousand divisions are provided on the drum 8a the graduations from 1 to 100 will be repeated twenty times .
Should this figure of two thousand divisions be adopted, the control gulet 2 should have exactly twenty millimeters of circumference so that the displacement of one division of the drum 8a. represents a displacement of 1 / 100th of a mm.
It should be noted that the drum 8a of hundredths of a millimeter being integral with the control roller without any intermediary, the apparatus is given a guarantee of precision which did not exist in other types of apparatus.
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The second drum 8b is also driven by the control roller 2. but this time by the intermediary of a reduction gear train oonsti- tuted by the toothed wheels 9, 10, 11 and 13. The last wheel toothed 12 is mounted loose on its axis 13 and includes a clutch device 14 (by dog clutch for example) with the drum 8b fixed on the axis 13. This second drum will be used, for example, to read the displacements per millimeter .
The divisions of this drum will go from 1 to 10 and will be repeated the number of times. desired; for example in the case considered above where the air-conference development of the control roller 2 has a length of 20 mm, and if the transmission ratio of the wheels 9 to 12 is 1/15, it will take a total of three hundred divisions on drum 8b and divisions 1 to 10 will therefore be repeated thirty times;
The third drum 8c is likewise driven by the control roller 2, but ioi by the intermediary of the gear train 9-12 and a second reduction gear train composed of toothed wheels 15, 16, 17 and 18, a clutch 19 also being provided between the last toothed wheel 18 (loose mounted on the axle 20) and the drum 8c.
This will be used, for example, to read the displacements in cm. If, for example, the transmission ratio between drums 8b and 8c is 1/18 and if, as envisaged above, the development of the drive roller 2 is 20mm., The total number of divisions of the drum 8c will be 540, with each of these divisions representing a displacement of one centimeter.
An electromagnet 21 enables the wheels 8b and 8c to be disengaged to enable the device to be reset to zero.
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reil, which is carried out according to the process which will be described later. The armature of this electromagnet is secured to a sliding rod 22, on which are wedged stops 23 against which are pushed forks 24 by spring sleeves 25. These forks allow the wheels to slide. toothed 18 and 22 on their respective axes, 20 and 13, and consequently to engage or disengage the graduated wheels 8c and 8b.
The rod 22 also carries a contact plate or bar 26 which can come into contact with a terminal plate 27 when the disengaging electromagnet 21 is energized. This terminal plate and the bar or plate 26 make it possible to realize the contact necessary to close the circuit of the reset electromagnets 28 and 29, which operate as will be indicated below.
The electromagnet 28 controls the resetting of the graduated wheels 8a and 8b by a mechanism such as that shown in FIG. 3. The pivoting armature 30 of this electromagnet controls by a fork 31 a lever 33 capable of rotating around an axis 33. One of the branches of this lever carries a double pawl 34 subjected to the action. a spring 35. This pawl can engage with a wheel. teeth 36. The number of teeth on this wheel is equal to the number of times the graduations are repeated on the drum 8a or 8b.
For example, if we consider, for the drum 8a of the hundredths of a millimeter, in the hypothesis which had been envisaged above where the graduations 1 to 100 are repeated twenty times the wheel; 36 will have twenty teeth of
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so that each time a pawl 34 engages this wheel, it moves it until the point of the pawl has come to the bottom of the gap, which has the effect of zeroing the corresponding graduated drum .
However, as this positioning would not be sufficiently precise for the drum 8a or 8b, a complementary device composed of a small roller 37 mounted in a slide 38 and pushed by an arm 39 integral with the lever 32 (this thrust s 'exerting by means of a spring 40 integral with said arm) engages in orifices or notches 41 provided on the periphery of the corresponding drum,
For the last drum 8c, the problem is slightly different, because this drum has only one zero on its circumference. We may therefore have to make it perform up to a half turn to reset it. The previous device with toothed wheel 36 and oliquet 34 is therefore not applicable here.
The following device is then used to carry out this reset.
A small magnetic bar 42 (see Figures 2 and 4) is integral with the axis 20 on which the drum 8c is mounted. One then orée in the direction where one wants to obtain the stop a magnetic field of constant polarization; the magnetic bar 42 having a well-determined polarity, there will be only one equilibrium position.
The magnetic onamp considered is orée by the electromagnet 29, the circuit of which does not close, as we have seen previously, when the electromagnet 21 is excited.
We could possibly read the movements of the movable part of the machine on the drums.
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8a, 8b and 8c, known we do it for a meter. However, in view of the fineness of the gradations, we would then fall back to roughly the practical drawbacks which were pointed out at the beginning of this memorandum in connection with the drum devices observed by means of an optical system.
To avoid this, we use the device that goes. be described now ..
The side surface of each of the drums
8a, 8b, 8c is violently illuminated in diffused light (by a light source not shown), so that this surface reflects light rays in all directions. For this purpose, the lateral surface of the drums will preferably be chosen such that it is not shiny. On the path of part of these rays is placed an objective 43 with short focus which is placed in front of the drum at a sufficient distance to obtain a magnification which allows the direct reading of the image projected on a screen 44. The objective 43 is mounted in a mount capable of being moved, for example by means of a worm (not shown) to allow exact focusing on the screen 44.
Preferably, the lighting is tangential so as to increase the relief of the fine divisions of the drum.
The screen 44 may for example be of frosted glass; it is common to the projections of the surface elements of the three drums 8a, 8b, 8c, as seen in the. fig. 5. It has a reference line 44 corresponding to the resetting of the three drums. In this way, the reading can be done at a distance from the
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agon most convenient and without requiring sustained attention and displacement of the worker, delaying the maneuvers he must perform. In the example shown in FIG. 5, the size will be 221 om, 4 mm. 52 hundredths of a mm.
If desired, the éoran 44 can be slightly curved so that the sharpness is perfect over its entire surface. But generally this slight curvature is not even necessary, the depth of field being in general sufficient for the focusing to be suitable for all the points of the weak arc concerned of the drum for each projection.
It can also be seen, from the foregoing, that the precision of the apparatus will depend solely on the preoision of machining of the gales 2 (which can be pushed), of the division of the drum 8a relative to hundredths of a millimeter (which can also be pushed very. far), the absence of play in the operation of this drum (which is easily achievable since said drum is driven by the control roller 2) and finally the absence of any sliding of the drum. roller 2 on its raceway 1 or 1 '(which is achieved by the action of the pressure rollers 3 or 3' and by the possible choice of contact surfaces).
The clearances that may exist in the transmission of motion to the other two drums 8b and 8c, although they are reduced to a minimum by construction, are obviously less important,
The indicating device which has been described above lends itself to the most varied uses.
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It is thus that the movable member whose displacements are measured can comprise cleats which, at the end of the return stroke, can alternately trigger the two electromagnets 7 bringing the pressure rollers into play and trigger 'at the same time. , time the electromagnets 21 for disengaging and resetting 28 and 29 of the graduated drums.
All these electromagnets can also be ordered from. the hand. If a reset is not carried out during the entire outward stroke and if the same pressure roller 3 or 3 'is left in action, the displacements will be added up. If, on the contrary, during a stroke in the same direction, the presser roller which is activated is changed, the control roller 2 will be rotated in the opposite direction, and the indications given will be subtracted. Finally, if during the outward or return trip, we perform one or more resets of the indicating device, we will have independent indications no longer adding or subtracting, the distance indicated each time will then be, in this case, the one which separates two successive positions (for example two machining positions in the case of a machine tool).
By way of indication, in order to clearly show the working facilities which the present invention allows, an example of use will be given above. We're gonna assume we have. to ream different holes on sides A, B, 0, D, from a reference axis XX (see page 6). With the boring head in the XX plane, the indicator is reset to zero and the appropriate pressure roller is brought into contact with the piano wire.
We move the
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boring head upwards until dimension A is read on the indicator; to obtain the dimension B, it is then sufficient to move the head downwards, without changing anything, of the original arrangements of the apparatus, until the moment when this dimension is read on the screen 44; this work being done, the device is reset to zero and the boring head is moved upwards until the dimension 0 appears on the screen. For the last movement, we reset the device to zero and change the contact roller, because we have to measure the dimension going down, instead of doing it going up. At this time, by moving the boring head downwards, the dimension D will appear on the screen.
Of course, the indicating device which has been described above and which has been shown in the drawing has been given only by way of example. It could receive various modifications in its details of realization without 'that the general economy of the invention is thereby altered.
This is how, in particular, the raceways, instead of being constituted by stretched cords, could be constituted by rigid rules to which, if desired, a slight lateral play could be given (determining a displacement of the rule parallel to itself) to allow it to press against the control roller 2 under the action of the pressure roller 3 or 3 '. In addition, these raceways, instead of being rectilinear could be circular or, more generally, curvilinear in the event that the movable member itself has a curvilinear trajectory.
This is also how the device
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illumination of the drums could vary and that in particular, if the necessary location could be available, the lighting could be, strictly reflective, the lateral surface of the drum bearing the graduations then having to be polished and shiny . Possibly even the projection could be done by transparency through the then more or less transparent surface of the drum, if there was a transparent material suitable for carrying the graduations and being associated with the drum.
Of course also, the number of graduated wheels or drums used could be different from that which has been indicated by way of example. Likewise, the number of divisions of each drum could be other than that which was taken above as an example.
CLAIMS 1.) Indicator for amplifying movement of a movable machine member characterized in that it comprises a roller whose axis is integral with the movable member of the machine, said roller being capable of rolling on a track. fixed bearing, and its rotational movement being transmitted to a series of indicator wheels graduated either directly or by means of transmission members, the first graduated wheel indicating the displacement in the smaller unit la (for example in hundredths of a millimeter) and the last in the largest unit (for example in centimeters).
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