Appareil pour mesurer ou vérifier, par micrométrie pneumatique, l'écartement
entre deux parois ou le diamètre intérieur d'un trou.
La présente invention se rapporte à un appareil pour mesurer ou vérifier, par micro métrie pneumatique, l'écartement entre deux parois ou le diamètre intérieur d'un trou.
Les appareils de ce genre, généralement dénommés compas d'intérieur", comprennent deux branches portant respectivement une touche non réglable et une touche réglable, cette dernière servant à contrôler le débit d'un gaz permanent, de préférence de l'air comprimé, par un orifice dont la section de passage est fonction de la dimension à mesurer ou à vérifier et qui fait varier, par conséquent, la pression du gaz en amont de cet orifice, ladite pression étant mesurée pour pouvoir déterminer la dimension que l'on veut connaître ou pour la comparer à celle d'une pièce type étalon.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des appareils connus de ce genre et qui résident dans la complication ou l'inexistence de leurs moyens
de réglage, et de rendre ces appareils tels que leur réglage puisse se fa. ire d'une manière aisée et précise et qu'ils conviennent à la mesure ou à la vérification d'une gamme très étendue de dimensions
L'appareil suivant l'invention comporte un compas à deux branches dont chacune porte une touche et dont les variations d'ecar- tement modifient le débit d'un gaz permanent (tel par exemple que de l'air comprimé) dont on mesure les variations de pression.
Cet appareil se caractérise en ce qu'il eomporte deux moyens de réglage indépendants, un moyen de réglage grossier, ayant pour fonc tion d'amener les surfaces de touche à un écartement légèrement supérieur à la dimension à mesurer, afin de pouvoir utiliser le compas avec une variation moindre de l'écar tement de ses branches pour une gamme de dimensions très étendue, et un moyen de réglage précis, ayant pour fonction de régler le degré d'ouverture de la soupape d'un amplificateur pneumatique, faisant partie d'un dispositif de mesure micrométrique, les variations de l'écartement des branches se traduisant alors par des variations du degré d'ouverture de cette soupape.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet suivant l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe verticale axiale et en coupe tra. nsversale selon la ligne II-II de la fig. 1, un campas intérieur établi suivant la première forme d'exécution.
La fig. 3 montre, en élévation schématique et à plus petite échelle, l'appareil de mesure suivant les fig. 1 et 2 relié à un régulateur de pression, et
la fig. 4 montre, en coupe verticale, un compas d'intérieur établi suivant la deuxième forme d'exécution.
Le compas suivant les fig. 1 et 2 comporte deux branches sensiblement parallèles 1 et 2, en un métal élastique et que l'on relie entre elles, à une extrémité, par une vis 3 ou analogue après avoir intercalé, a cet endroit, entre lesdites branches, une rondelle ou entretoise 4 plus ou moins épaisse ;
à leur autre extrémité, les branches peuvent être déplacées sous l'effet d'un effort extérieur etellesomt une tendance à reprendre leur forme pri mitive par leur élasticité propre, la déformation élastique de l'une de ces branches, par exemple celle désignée par 1, étant rendue plus aisée en lui faisant comporter, à proxi- mite de l'endroit où elle est. reliée à l'autre branche 2, un amincissement 3. Ceci permet de constituer la deuxième branche 2 d'une manière plus massive et de manière que sa déformabilité soit pratiquement nulle.
Pour limiter l'écartement possible de la branche 1 par rapport à la branche 2, on a recours à une butée solidaire'de la branche 2 et qui empêche la déformation de la branche 1 au delà, d'une limite pour laquelle la rupture accidentelle de cette branche est à crainre.
Cette butée est constituée par la tête 8 d'une vis 6 que l'on engage avec jeu dans un trou 7 ménagé dans la branche 1 et que l'on fixe à la branche 2.
L'extrémité libre de la branche défor- mabIe 1, par exemple, porte une touche que l'on constitue, notamment par une bille 9, en un métal dur, qui est coincée dans son logement.
L'extrémité libre de l'autre branche 2 porte une autre touche que l'on constitue, par exemple, par un doigt 10 vissé dans un logement ménagé dans cette extrémité et qui fait saillie sur la face externe de la, branche 2, ledit doigt pouvant être immobilisé à la position qu'on lui a donnée par un moyen appro- prie quelconque, par exemple en fendant cette extrémité, une vis transversale 11 permettant de rapprocher les bords de la fente pour bloquer la tige ou touche 10.
En un point intermédiaire de la branche indéformable 2, on établit un amplificateur pneumatique qui coopère avec une vis micro m. etrique 12, montée sur la branehe défor- mable 1 et qui est immobilisée à l'aide d'un ressort 13.
On constitue cet amplificateur, avanta- geusement, mais non nécessairement, comme celui faisant l'objet du brevet suisse N 24316 > 20, et on monte cet amplificateur sur la branche 2 de manière'que sa position axiale puisse être réglée à volonté par rapport à, celle-ci.
A cet effet, on lui fait-comporter un tube cylindrique 14 formant corps de sou- pape et que l'on visse en 15 dans la branche 2 de manière que ledit tube fasse saillie sur la face'extérieure de'celle-ci. Par ce vissage, on peut engager le tube 14 plus ou moins dans la branche 2 et, après réglage, ledit tube 14 peut 8t. re immobilisé par un écrou de blocage 16.
Dans le tube 14, on loge axialement une tige 17, dont une extrémité fait saillie sur la face interne de la branche 2 et peut venir r en contact avec l'extrémité de la vis micrométrique 12. La tige 17 est guidée par des portées 18 et est-susceptible de coulisser dans le tube 14 contre l'action'd'un ressort de rappel 19 lorsqu'elle est refoulée plus ou moins par la vis micrométrique 12.
Sur la tige 17, on fixe une soupape 20 que le ressort 19 tend à appliquer sur son siège 21 et dont l'ouverture dépend de l'am- plitude du refoulement de la tige 17 par la vis micrométrique 12. Cette soupape contrôle le passage réservé à l'air'comprimé fourni au raccord 22, faisant partie du tube 14, à l'in- térieur dudit tube. Ledit raccord est relié par un tuyau 23 (fig. 3) à un régulateur de pression 24 alimenté en air comprimé en ; 25 et sur lequel est branché un manomètre 26, à liquide par exemple, avec son échelle graduée 27.
L'air admis dans-le raccord 22 peut donc s'échapper par la soupape 20 plus ou moins ouverte, dans le tube 14 et s'échapper à l'air libre par les passages 26'et 2'9'que l'on mé- nage dans les portées 18 et autour de l'extré- mité dépassante de la tige 17. On sait qu'une variation de 1'écartement entre la soupape 20 et son siège 21 se traduit par une variation de la pression indiquée au manomètre 26 et que l'on utilise l'indication donnée par celui-ci pour la mesure de la dimension que l'o, veut'connaître ou que l'on veut com- parer à celle d'une pièce étalon.
Le dispositif ainsi constitué fonctionne comme suit, en supposant que l'on veuille mesurer, par exemple, le diamètre d'un trou 30 ménagé dans une pièce 31.
On choisit une touche 10 correspondant approximativement au diamètre que l'on dé- sire mesurer et on monte cette touche, dans une position convenable, sur la branche 2. après quoi on la maintint dans cette posi t : on en serrant la vis de blocage 11.
On introduit ensuite les extrémités libres
des branches 1 et 2 avec des touches 9 et 10
dans le trou 30'd'une pièce ou bague d'étalon.
On règle alors la position de la soupape 20 par rapport à son siège 21 de manière que la. pression indiquée par le manomètre 26 carres-
ponde au zéro de l'échelle 27.
Pour effectuer commodément ce réglage, on agit sur la vis micrométrique 12^ à l'aide
dp. laquelle on obtient le déplacement de la tige 17 dans un sens ou dans l'autre jusqu'à ce que l'indication donnée par le manomètre
26 corresponde au zéro de l'échelle 27. Une fois cette opération effectuée, on peut sortir l'appareil de la. pièce ou bague étalon et l'in- troduire successivement'dans les pièces 31
à vérifier.
Ainsi qu'il est connu, toute variation du diamètre d'un trou 3C se traduit par un déplacement de la soupape 20 par rapport
à son siège 21 et, par conséquent, par une
variation de la pression en amont de la sou- pape 20, ce qui se manifeste par une variation de l'indication manométrique. Si l'éta- lonnage et la graduation de l'échelle 27 ont été convenablement faits, on peut lire directe ment sur cette échelle les variations mé- triques de la dimension mesurée ou vérifiée.
par exemple en millièmes de millimètre.
L'intérêt de cette réalisation réside non seulement dans le fait que l'on peut utiliser un même appareil pour la mesure ou la vé rification de dimensions extr, êmement différentes, puisqu'il suffit de modifier la touche 10, mais également dans la facilité de réglage de l'appareil, puisqu'on opère d'abord un réglage approché en'calant, la touche 10 à une position correcte, ce qui peut se faire aisément en débloquant l'a vis 11 et en vissant la touche 10 plus ou moins dans la branche 2.
Une fois que'ce réglage grossier est effectué, on fait le réglage de grande précision en agissant sur la vis micrométrique 12, après avoir, au besoin, modifié la position de l'amplifieabeur pneumatique par rapport a, la branche 3 à l'aide du filetage 15.
L'amplificateur pneumatique, qui est perpendiculaire a.uxbranches1et2ducom- pas d'intérieur utilisé pour l'exemple montré sur les fig. 1 à 3E, ne permet pas l'exploration de dimensions intérieures jus, qu'a une profondeur très grande. L'appareil montré sur la fig. 4 permet de remédier à cet in convénient.
A cet effet, on fait comporter au compas d'intérieur une douille 32 dans laquelle le tube 14 de l'amplificateur pneumatique peut être déplacé axialement grâce a son filetage 15. A son extrémité supérieure, la douille 3'2 comporte un dispositif de serrage a cone i3 qui permet de bloquer, par un écrou 34, le tube 14 de l'amplificateur à la position désirée.
A son extrémité inférieure, la douille 32 porte un bras 35 sur lequel on monte la touche fixe que l'on constitue, comme expliqué plus haut, par un doigt amovible 10 qui est vissé transversalement dans le bras 35 et qui peut être immobilisé par une vis de blocage 11.
'L'extrémité inférieure de la douille 32 porte, également, un deuxième bras 36 qui est rendu flexible grâce à un amincissement local 37, sur lequel est fixée une pièce d'appui coudée à angle droit 38 et qui porte un, touche constituée par une bille 9 ou analogue. Le bras 42 de la pièce d'appui 38 est en contact avec la tige 17 de l'amplificateur pneumatique.
Le raccord 22 de cet amplificateur est relié par un tube 23 à un régulateur de pression 24 avec manomètre 26, par exemple celui schématisé sur la fig. 3.
Ce dispositif fonctionne comme celui des fig. 1 à 3, e'est-à-dire que, pour vérifier le diamètre d'un trou 310 par exemple, on commence par régler l'appareil en l'introdui- sant dans une pièce ou bague étalon. A cet effet, on choisit une touche lu, de dimension convenable, et on la monte sur le bras 35 en la réglant à une position approchée. Fuis on termine le réglage qui amène l'indication du manomètre 26 au zéro de l'échelle 27 en vissant le tube 14 de l'amplificateur plus'ou moins dans la. douille 32 après avoir débloqué l'écrou 34, et on peut adors verifier ou explorer les pièces ayant des dimensions analogues à celles de la pièce ou bague e étalon.
Toute variation de diamètre ou toute irrégularité se traduit par un déplacement de la touche mobile 9 par rapport à la touche fixe 10 et ce déplacement est transmis à la tige 17 de 1'amplifucateur pneumatique 14, ce qui modifie en concordance la pression indiquée au manomètre 26.
Pour faciliter l'usage de cet appareil, qui peut être délicat, on entoure la douille S2 d'une gaine cylindrique 3'9'maintenue en place par une vis 40, par exemple, cette gaine ayant un diamètre légèrement inférieur à la dimension à mesurer ou à vérifier et com- portant une extrémité conique 41. Cette gaine est, bien entendu, évidée ou fondue de manière qu'on puisse y loger les touches fixe (10) et mobile (9) et que celles-ci puissent se déplacer librement. Cette gaine protectrice 39'permet d'introduire rapidement le compas dans la pièce 3'1 sans qu'il risque d'être détérioré, et d'effectuer la lectn. TC manométrique sans aucun tâtonnement.
Une collerette 43's'appuyant sur la face externe 44 de la pièce à mesurer permet de dégauchir sans tâtonnement l'appareil mesureur et de déterminer son emplacement exact pour la mesure.
L'appareil ainsi constitué peut être utilise pour la mesure ou la vérification de dimensions ayant des valeurs très différentes. Il suffit de choisir convenablement la touche fixe 10 et de la régler au préalable approxi- mativement, le réglage, de précision se faisant, ainsi qu'il a été indiqué, par le dépla cement axial du tube 14 de l'amplificateur pneumatique dans la. douille 32.