Appareil de mesure de longueurs
Un procédé de mesure connu consiste à utiliser un étalon de mesure présentant un profil en dents de loup et à déplacer cet étalon d'une quantité fonction de la valeur à mesurer, sa position étant ensuite repérée au moyen d'un palpeur que l'on introduit entre les dents de l'étalon et dont on mesure la profondeur exacte d'introduction déterminée par la position de la dent rencontrée.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé, il a été proposé d'utiliser un appareil qui comporte un étalon en forme de tige coulissante dont le profil en long est en dents de loup et un palpeur disposé au voisinage de cet étalon et susceptible de s'introduire entre les dents perpendiculairement à l'axe de la tige, ce palpeur étant relié à un comparateur mesurant la quantité dont il est susceptible de pénétrer entre les dents de loup. En vue d'obtenir une grande finesse de mesure, le palpeur est en général relié au comparateur par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comprenant un ou plusieurs leviers disposés pour amplifier le mouvement.
La présente invention vise à fournir un appareil de grande précision, basé sur le même procédé.
Cet appareil est caractérisé en ce que le palpeur, susceptible de pénétrer entre les dents de loup de la tige coulissante, est porté par un levier, ce levier étant monté pivotant et de manière à pouvoir osciller dans un plan perpendiculaire à ladite tige coulissante.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil de mesure suivant l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique et en perspective de son mécanisme.
La fig. 2 est une coupe longitudinale de son élément de mesure, se composant de l'étalon et du palpeur.
La fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, selon la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue d'ensemble de cette forme d'exécution qui constitue un micromètre pour mesures d'extérieur.
A la fig. 1, on voit un profil en dents de loup 1 d'un étalon constitué par une tige coulissante 2 mobile axialement en direction des flèches 3.
Perpendiculairement à l'axe de déplacement de la tige 2 peut se mouvoir un palpeur 4 porté par un levier 5, ce palpeur étant constitué par un couteau formé sur un bras inférieur de ce levier.
Comme représenté à la fig. 1, le levier 5 est pivoté sur un axe 6 pour osciller dans un plan perpendiculaire à la tige 2 et au voisinage de son extrémité libre, il attaque directement, par un couteau 7, un second levier 8 pivoté sur un axe 9 pour osciller dans un plan parallèle à l'axe de la tige 2. Au voisinage de son extrémité libre, le levier 8 constitue une butée pour le palpeur 10 d'un comparateur 11.
I1 est clair que l'amplitude du mouvement d'avancement possible du palpeur 4 dépend de la position axiale de l'étalon 2 et qu'en conséquence, si l'on connait l'inclinaison des dents de loup et leur pas, il est possible de déterminer avec précision la position de l'étalon en fonction du rang de la dent que le palpeur rencontre et de la profondeur à laquelle il doit descendre jusqu'au contact.
Pour effectuer une mesure de position de l'étalon, on commencera par retirer le palpeur puis on amènera l'étalon à telle position que l'on voudra, déterminée, par exemple, par sa rencontre avec un objet à mesurer, puis on fera avancer le palpeur jusqu'au contact avec ledit étalon, dont la position pourra être exactement repérée en fonction du pas des dents, du rang de la dent rencontrée, de l'inclinaison de cette dernière et de la position atteinte par le palpeur.
I1 est donc nécessaire de pouvoir retirer le palpeur chaque fois qu'on déplace l'étalon, ce que réalise automatiquement un ressort 12 sollicitant le levier 5 de façon à retirer le palpeur hors du profil 1. L'application contre le plan incliné de la dent se fait à la main par l'intermédiaire d'un bouton 14 fixé à l'extrémité d'un levier 13 relié au levier 5 par l'intermédiaire d'un ressort 15.
En pressant sur le bouton, on tend le ressort et l'on provoque ainsi l'avancement et la mise en contact du palpeur avec l'étalon.
La fig. 2 montre comment l'élément de mesure constitué par l'étalon et le palpeur peut être réalisé.
L'organe 17 est une barre filetée avec des dents de loup qui constitue la tige coulissante 2 de la fig. 1. Cette barre peut se mouvoir axialement dans une douille 18 dans laquelle elle est guidée avec précision par des bagues 19 et 20.
Le trou central de la bague 20 est cannelé et coopère sans jeu avec des cannelures longitudinales d'une tige terminale 21 guidant la barre 17 dans son coulissement axial. Ladite barre peut ainsi coulisser, mais non tourner, autour de son axe. A l'extrémité opposée, elle est guidée par une tige terminale 22 formant le doigt palpeur de l'étalon 17. La douille 18 comporte une crémaillère 23 et peut à son tour se déplacer axialement sous l'action d'une roue dentée 24 mue à la main, mais non tourner autour de son axe.
Dans un plan perpendiculaire à l'axe de déplacement commun à l'étalon 17 et à la douille 18 oscille le levier 25 qui constitue le levier 5 de la fig. 1. Ce levier, représenté en détail à la fig. 3, coopère avec l'étalon 17 par un couteau inférieur 26 qui constitue le palpeur 4 de la fig. 1 et présente, à son extrémité libre, un couteau 27 sur lequel prend appui un levier 28 constituant le levier 8 de la fig. 1.
Le micromètre de haute précision représenté à la fig. 4 est équipé de l'élément que l'on vient de décrire.
Dans un bâti 30 présentant une mâchoire 31 coulisse la douille 18 qu'un volant 31 permet de déplacer par le moyen de sa crémaillère. La tige 22 de l'étalon émerge du bâti 30 d'où elle apparaît plus où moins selon la position de la douille 18. Cette position peut être lue en millimètre sur une échelle 32, tandis que les fractions se lisent sur l'échelle micrométrique 33 du comparateur comme expliqué précédemment.
Grâce au fait que le palpeur coopérant avec l'étalon est porté par le levier 25 pivoté pour osciller dans un plan perpendiculaire à la tige 17, le point de contact du couteau 26 et de cette tige est toujours situé dans un même plan, quelle que soit la position angulaire du levier qui dépend de la position en hauteur de ce point.
Dans la disposition représentée, le levier qui porte le palpeur joue également un rôle dans l'amplification du mouvement du fait que les couteaux 4 et 7 (fig. 1) sont décalés l'un par rapport à l'autre. Dans une variante, ces deux couteaux pourraient bien entendu être placés l'un en face de l'autre, l'amplification n'étant alors due qu'au levier secondaire 8.
La transmission réalisée comme représenté entre le palpeur coopérant avec l'étalon et celui du comparateur, qui ne comprend que des leviers pivotés, permet d'obtenir facilement une amplification de l'ordre de 1 à 10 qui reste pratiquement constante quelle que soit la position du palpeur sur la dent.
Length measuring device
A known measurement method consists in using a measurement standard exhibiting a wolf-tooth profile and in moving this standard by an amount which is a function of the value to be measured, its position then being marked by means of a probe which is introduced between the teeth of the stallion and whose exact depth of introduction is measured, determined by the position of the tooth encountered.
For the implementation of this method, it has been proposed to use an apparatus which comprises a gauge in the form of a sliding rod, the longitudinal profile of which is wolf-toothed and a feeler placed in the vicinity of this gauge and capable of s 'introduce between the teeth perpendicular to the axis of the rod, this feeler being connected to a comparator measuring the quantity of which it is likely to penetrate between the wolf teeth. In order to obtain great fineness of measurement, the probe is generally connected to the comparator by means of a transmission mechanism comprising one or more levers arranged to amplify the movement.
The present invention aims to provide a high precision apparatus, based on the same method.
This device is characterized in that the feeler, capable of penetrating between the wolf teeth of the sliding rod, is carried by a lever, this lever being mounted to pivot and so as to be able to oscillate in a plane perpendicular to said sliding rod.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the measuring device according to the invention.
Fig. 1 is a schematic and perspective view of its mechanism.
Fig. 2 is a longitudinal section of its measuring element, consisting of the standard and the probe.
Fig. 3 is a section, on a larger scale, along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is an overview of this embodiment which constitutes a micrometer for exterior measurements.
In fig. 1, we see a wolf tooth profile 1 of a stallion consisting of a sliding rod 2 axially movable in the direction of the arrows 3.
Perpendicular to the axis of displacement of the rod 2 can move a feeler 4 carried by a lever 5, this feeler being constituted by a knife formed on a lower arm of this lever.
As shown in fig. 1, the lever 5 is pivoted on an axis 6 to oscillate in a plane perpendicular to the rod 2 and in the vicinity of its free end, it directly attacks, by a knife 7, a second lever 8 pivoted on an axis 9 to oscillate in a plane parallel to the axis of the rod 2. In the vicinity of its free end, the lever 8 constitutes a stop for the probe 10 of a comparator 11.
It is clear that the amplitude of the possible forward movement of the probe 4 depends on the axial position of the standard 2 and that consequently, if we know the inclination of the wolf teeth and their pitch, it is possible to precisely determine the position of the standard according to the row of the tooth that the probe encounters and the depth to which it must descend until contact.
To measure the position of the standard, we will begin by removing the probe then we will bring the standard to such position as we want, determined, for example, by its meeting with an object to be measured, then we will advance the feeler until contact with said standard, the position of which can be accurately marked as a function of the pitch of the teeth, the row of the tooth encountered, the inclination of the latter and the position reached by the feeler.
It is therefore necessary to be able to withdraw the probe each time the gauge is moved, which is automatically achieved by a spring 12 urging the lever 5 so as to withdraw the probe from the profile 1. The application against the inclined plane of the tooth is made by hand by means of a button 14 fixed to the end of a lever 13 connected to the lever 5 by means of a spring 15.
By pressing the button, the spring is stretched and thus causes the advance and the contacting of the probe with the standard.
Fig. 2 shows how the measuring element constituted by the standard and the probe can be realized.
The member 17 is a threaded bar with wolf teeth which constitutes the sliding rod 2 of FIG. 1. This bar can move axially in a sleeve 18 in which it is guided with precision by rings 19 and 20.
The central hole of the ring 20 is grooved and cooperates without play with the longitudinal grooves of an end rod 21 guiding the bar 17 in its axial sliding. Said bar can thus slide, but not rotate, around its axis. At the opposite end, it is guided by an end rod 22 forming the feeler finger of the gauge 17. The bush 18 comprises a rack 23 and can in turn move axially under the action of a toothed wheel 24. by hand, but not rotate around its axis.
In a plane perpendicular to the axis of movement common to the gauge 17 and to the sleeve 18 oscillates the lever 25 which constitutes the lever 5 of FIG. 1. This lever, shown in detail in FIG. 3, cooperates with the standard 17 by a lower knife 26 which constitutes the feeler 4 of FIG. 1 and has, at its free end, a knife 27 on which rests a lever 28 constituting the lever 8 of FIG. 1.
The high precision micrometer shown in fig. 4 is equipped with the element just described.
In a frame 30 having a jaw 31 slides the sleeve 18 that a flywheel 31 allows to move by means of its rack. The rod 22 of the standard emerges from the frame 30 from where it appears more or less depending on the position of the socket 18. This position can be read in millimeters on a scale 32, while the fractions are read on the micrometric scale. 33 of the comparator as explained previously.
Thanks to the fact that the feeler cooperating with the standard is carried by the lever 25 pivoted to oscillate in a plane perpendicular to the rod 17, the point of contact of the knife 26 and of this rod is always located in the same plane, whatever or the angular position of the lever which depends on the height position of this point.
In the arrangement shown, the lever which carries the feeler also plays a role in amplifying the movement due to the fact that the knives 4 and 7 (FIG. 1) are offset with respect to one another. In a variant, these two knives could of course be placed one opposite the other, the amplification then only being due to the secondary lever 8.
The transmission produced as shown between the probe cooperating with the standard and that of the comparator, which only comprises pivoted levers, makes it easy to obtain an amplification of the order of 1 to 10 which remains practically constant whatever the position. of the probe on the tooth.