Appareil pour la mesure de quantités fonctions des dimensions d'une impression. La présente invention se rapporte à un appareil pour la mesure de quantités fonc tions :des dimensions d'une impression, notam mentd'une empreinte, d'une marque, d'une image.
L'invention a pour but,de fournir un ap pareil grâce auquel la valeur numérique de la quantité à mesurer peut être lue directe- ment sur une graduation, en mesurant par exemple une empreinte.
-Selon l'appareil de mesure comporte dés organes mobiles less uns par rapport aux autres et à un repère fixe, chacun desdits organes pointant une graduation des valeurs d'au moins une variable entrant en ligne,de compte,
et l'un diesdits organes étant prévus pour mesurer les dimensions linéaires de l'impression à mesurer, -de sorte que la va leur numérique de la quantité se rappo@rtan@ mathématiquement auxdites dimensions est indiquée par la position des autres organes mobiles par rapport au repère fixe.
Dans un appareil à lecture directe, le re- père fixe peut consister en une aiguille indi catrice ou autre dispositif fixé sur le bâti de l'appareil, mais habituellement ce repère fixe est défini par la position -des axes optiques -de systèmes -optiques utilisés poux l'observa tion et l'enregistrement & l'impression, et respectivemenrt pour la lecture de la quantité ainsi évaluée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa- reiJ selon l'invention, destinée à Ï'évaluation directe de la dureté, ainsi que des vues de .détail.
Tig. 1 représente un organe mobile -de l'appareil.
Fig. 2 représente l'autre organe mobile. Fig. 3 illustre la disposition générale de l'appareil et avec ses systèmes de projec tion, et fig. 4 est une vue en plan correspondant à une partie -de la fig. 3.
L'organe mobile représenté à la fig. 1 est constitué par un disque 1 ,rotatif, par exemple en une matière transparente, sur lequel sont inscrites les valeurs correspondantes de charge et de dureté suivant deux cercles concentri- ques de .rayons :déterminé. Un, cercle exté rieur porte les chiffres -de :
dureté, et un cercle intérieur les charges correspondantes pour une dimension donnée choisie constante, de l'empreinte à mesurer. Les valeurs correspon- dântes peuvent être situées judicieusement sur :des rayons communs aux deux cercles, mais pas nécessairement dans le même plan.
L'es pace angulaire de ces rayons dépend en géné ral :de la forme mathématique de l'expression liant toutes -les variables et, dans le cas pré sent, ces espace angulaire est réparti autour -de la circonférence -sur l'échelle requise, à par tir :d:'une valeur initiale appropriée de la charge, avec les angles proportionnels aux logarithmes :de la charge et aüx valeurs des chiffres de dureté.
Le second organe mobile représenté à la fig. 2 est également constitué par un :disque 2 de plus petit diamètre, monté concentrique ment, ,mais indépendamment du disque 1. Le disque 2, par exemple :en matière transpa rente, présente une double spirale logarith- mique 3 qui est inscrite sur ce disque comme il va être décrit plus loin.
Pour une ,dureté -donnée quelconque expri mée par un chiffre de :dureté donné, le carré des dimensions linéaires de l'empreinte varie :directement comme la charge, c'est-à-dire que le :double du logarithme ,des dimensions linéaires varie comme le logarithme de la charge.
Les plus grandes et les plus petites va leurs des dimensions linéaires de l'empreinte ou -de son image, habituellement multipliées par un facteur de grossissement approprié, sont reportées, à l'échelle voulue, sur un rayon quelconque du disque 2 et symétriquement autour d'une circonférence imaginaire :dé crite avec ce rayon.
Des valeurs intermé- diaires sont rapportées radialement, avec les angles proportionnels aux logarithmes de ces valeurs.
En procédant de cette manière, on inscrit sur un -disque 2 la double epirale logarithmi- que équiangulaire 3, disposée symétriquement par rapport à. une circonférence 3'. Cette spi rale, qui est utilisée pour venir en correspon dance avec l'empreinte dont le centre coïncide avec la circonférence 3', doit être correcte ment établie par rapport aux valeurs inscrites sur le disque 1.
Le -disque 1 est monté sur une extrémité ,d'un arbre 4 portant. à son autre extrémité un indicateur 5 de grossissement et un bouton moleté 6 pour faire tourner l'arbre. 4. Le @dis- que 2 est mout:é sur un manchon 7 susceptible de tourner librement sur l'arbre 4 et portant, à son extrémité extérieure, une graduation 8 de charge.
Les deux disques peuvent être blo qués ensemble en position relative prédéter minée (suivant la charge) au moyen d'une cheville 9 agissant en coopération avec un res sort 10 et peuvent alors être mis en rotation ensemble au moyen :du bouton moleté 6. 11 dé signe la pièce d',es:sai et 12 l'empreinte formée sur celle-ci par une machine (non repré sentée).
Le système optique pour produire une image grossie de l'empreinte 12 est constitué par un objectif de microscope 13, un dispo sitif déclairage à réflexion 14, une lampe de projection 15 -et un condenseur 16.
Le système optique pour projeter l'image de l'empreinte sur un écran d'observation<B>17</B> consiste en un oculaire de projection, 18 et un prisme 19.
Le système optique pour projeter une image, de la partie appropriée de la graduation <B>de</B> :dureté jsur l'écran :d'observation 20, con siste en une lampe 21, un ,condenseur 22, une lentille de projection 23 et un prisme 24.
Le chiffre :de dureté de la. pièce :d'essai 11 comportant l'empreinte 12, est obtenu de la façon suivante: La charge et le grossissement étant con nus, les deux disques 1 :et 2 sont couplés en semble, au moyen du dispositif ù cheville à ressort 9 et 10, et les deux :disques sont .mis en rotation ensemble jusqu'à ce que l'image :de l'empreinte 12 soit exactement calibrée dans la. spirale logarithmique 3.
Le chiffre de dureté peut alors être relevé à la position dia- métralement opposée sur de :disque ou peut être observée sur l'écran de vue 20.
Au lieu des .disques prévus dans ,l'appareil décrit, on pourrait uàlisier des organes de forme différente suivant le but et l'applica tion :de l'appareil.
En gravant le disque 1, on a utilisé, pour disposer les valeurs correspondantes des chiffres de charge et,de dureté, une dimension :d'empreinte constante choisie, et c'est ce qui constitue le facteur de rapport entre les deux dàsques. Pour unie raison :
de simplification d'exposé, on suppose que le rayon correspon dant à cette dimension -d'empreinte ("rayon donné") est inscrit sur le disque 2. Ce rayon peut être amené à coïncider avec une valeur quelconque de charge inscrite sur le disque 1 et le chiffre de :dureté correspondant peut être relevé. Cependant, pour faire une mesure à ce rayons ,donné, celui-ci .doit passer par la ligne -du centre :de l'empreinte.
Le troisième élément nécessaire pour l'appareil de mesure :décrit, le repère fixe, est par conséquent re- présenté par une ligne quelconque coupant normalement à la fois .l'axe commun de rota tion des organes mobiles et la normale à l'em preinte ("ligne donnée").
De plus, pendant le fonctionnement de l'appareil décrit, on suppose que le "rayon donné" ;est amené en coïncidence avec la charge la plus basse et que les deux .disques sont tournés jusqu'à ce que le "rayon donné" coïncide avec la ,;
ligne donnée". Si mainte nant on utilisait la charge suivante plus éle vée, le chiffre de dureté restant le même, on produirait une empreinte de la dimension in diquée sur le disque 2, sur un rayon passant par cette valeur d e lia; charge, et pour obtenir le même,chiffe de dureté, on :devrast tourner le .disque 2 -d'un :
angle égal à l'angle entre les deux valeurs: de charge sur le disque 1. Si, par consé quent, en partant:de la position initiale décrite, les positions .de ces valeurs de charge sont re portées sur lie bord extérieur .du :disque 2, et que l'une quelconque :
de ces positions est ame née en coïncidence avec la ligne donnée", on relèvera le chiffre correct -de dureté à partir de l'extérieur du disque 1 contre la "ligne donnée", si la dimension. d'empreinte corres pond.
En- pratique, il est bons de relever ces valeurs .en un point -diamétralement opposé à l'empreinte, mais ceci revient au même que :d'établir la ;,ligne donnée" et de reporter les graduations sur le côté opposé de ce disque.
On pourrait également prévoir en pratique un blocage et une liaison par cheville à ressort entre les -deux :disques correspondant à cha que charge; la cheville à ressort étant placée sur le "rayon donné" -du disque 2 et s'enga geant dans un logement ou trou quelconque de l'autre ,disque lorsqu'il y a correspondance avec une quelconque des valeurs ,de charge.
On remarque -de- ce qui précède que, dans la forme de la relation mathématique entre les variables., lorsque toutes varient en semble, le logarithme du chiffre :de dureté est égal au logarithme de la charge moins deux fois le logarithme :des dimensions linéaires de l'impression plus une constante.
La quantité requise est :donc .évaluée directement grâce à l'inscription logarithmique de ces valeurs sur les deux disques tels que :décrits, et .grâce à leur ajustement relatif l'un: par rapport à l'autre et par rapport à la "ligne donnée".
Si le grossissement est modifié, ceci équi vaut à avoir un second "rayon donné" sur la spirale logarithmique, et ;si une deuxième che ville à ressort est prévue de manière à dépla cer dans une position relative différente les valeurs de charge sur l'autre organe mobile, la liaison primitive étant supprimée, les va leurs propres des chiffres de :
dureté pour ce grossissement sont indiquées et lues contre la "ligne .dennée". Plusieurs de ces liaisons pour raient être prévues, si on le désire, pour diffé rents grossissements.
On voit :ainsi que les chiffres de dureté peuvent être évalués directement par l'appa reil -de mesure décrit, dans toutes les condi tions possibles d'effectuer la .mesure.