Appareil de mesure de précision, tel que comparateur
La présente invention a pour objet un appareil de mesure de précision, tel que comparateur, du type dans lequel le déplacement d'une touche est transmis à des organes indicateurs par des dispositifs cinématiques amplificateurs de mouvement.
On a déjà proposé de transmettre le mouvement de la touche aux organes indicateurs par l'intermédiaire de moyens de roulement comportant notamment des coulisseaux et des galets, les organes indicateurs étant calés sur les derniers galets récepteurs de mouvement ou sur des organes intermédiaires.
On a proposé notamment de pincer les galets portant les organes indicateurs entre deux coulisseaux mobiles en translation de sens opposés et sollicités l'un vers l'autre par des moyens élastiquement déformables et guidés par l'intermédiaire de billes ou de galets, l'un des coulisseaux étant soumis à l'action d'un ressort de rappel et l'autre étant relié à la touche.
Dans certaines formes de réalisation de ce type d'appareils, il est prévu une liaison cinématique entre les coulisseaux, liaison assurée par un fléau prenant appui en son milieu sur un couteau intermédiaire, l'appui du fléau sur les deux coulisseaux étant également assuré par des couteaux. Dans ces formes de réalisation, tout déplacement latéral des coulisseaux entraîne une erreur sur les mesures ; la précision de l'appareil est donc diminuée par toute irrégularité de fabrication et, notamment, par toute différence de diamètre des billes ou galets sur lesquels roulent lesdits coulisseaux.
La présente invention a pour objet un appareil du type indiqué ci-dessus dans lequel les aiguilles portant les organes indicateurs sont pincées entre deux coulis seaux mobiles en translation de sens opposés et sollicités l'un vers l'autre par des moyens élastiquement déformables, l'un des coulisseaux étant soumis à l'action d'un ressort de rappel et l'autre étant relié à la touche, et une liaison cinématique étant prévue entre les coulisseaux, ledit appareil étant caractérisé en ce que la liaison cinématique entre les deux coulis seaux est assurée par un fléau oscillant en contact avec les deux coulis seaux par l'intermédiaire de galets reposant sur des surfaces planes prévues sur lesdits coulis seaux. Un déplacement latéral des coulisseaux n'a plus, dans ce cas, aucune conséquence sur la précision de la mesure.
A titre d'exemple, on a représenté au dessin annexé une forme d'exécution d'un appareil de mesure selon l'invention.
La fig. 1 est une vue de face, en coupe diamétrale, de l'appareil, la touche étant sortie.
La fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne Il-Il de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 111-111 de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue partielle représentant un dispositif à leviers dans la position d'ouverture provoquée par un mouvement brutal sur la touche.
L'appareil de mesure comporte un carter 1 à l'intérieur duquel est logée notamment une pièce de base 2 servant de guide à une tige 3 pourvue à son extrémité externe d'une touche.
Sur une pièce d'appui 5 fixée au carter 1 et sur une pièce 6 mobile en translation horizontale, roulent des billes 9, 10 qui sont ici emprisonnées dans des cages 7, 8. Des rainures 11 et 12 respectivement, servant de chemin de roulement, sont usinées sur la face correspondante des pièces 5, 6 pour servir au guidage des billes 9, 10. La pièce 5 est fixée à deux platines 13, 14, alors que la pièce 6 est ajustée entre ces deux platines de manière à pouvoir coulisser horizontalement. Elle est rappelée élastiquement vers l'autre pièce 5 par un ressort 15 fixé à la base 2 et muni d'une vis de pression 16.
Entre les cages 7 et 8 des billes, sont montés deux coulisseaux 17, 18 susceptibles de se déplacer en translation, parallèlement au plan des faces des pièces d'appui 5, 6 et comportant des rainures 19, 20 servant de chemin de roulement aux billes 9, 10. Ces coulisseaux 17, 18 n'ont aucun contact avec les platines avant 13 et arrière 14. La liaison cinématique entre les coulisseaux 17 et 18 est assurée par un fléau 21 pivotant autour d'un axe fixe 22 et muni, à ses extrémités, de deux petits galets 23, 24 identiques et symétriques par rapport à l'axe 22. Ces galets roulent sur des surfaces de contact planes et parallèles 25 et 26 respectivement, prévues sur les coulisseaux 17 et 18 de façon que ceux-ci se déplacent nécessairement dans des mouvements de translation de même amplitude et de sens opposés.
Entre les deux coulisseaux 17 et 18 sont serrées deux aiguilles parfaitement rondes 27, 28 portant des organes indicateurs et dont les extrémités d'axe passent dans des rainures horizontales prévues dans les platines 13 et 14. Le coulisseau 17 est constamment soumis à l'action d'une force élastique de rappel par l'intermédiaire d'un bras 29 monté pivotant autour de l'axe 30 solidaire de l'extrémité d'un ressort spiral. L'extrémité du bras 29 porte un galet 31 qui vient pousser le coulisseau 17.
Le coulisseau 18 est muni d'une queue 32, à extrémité plane 33, reliée à l'extrémité plane 34 de la tige 3, par l'intermédiaire d'un dispositif à leviers constitué par un bras 35 pivotant monté sur un axe 36 muni, à son extrémité, d'un galet 37 roulant sur l'extrémité plane 34 de la tige 3 et rappelé élastiquement vers cette tige par un ressort à barillet 38 d'une force supérieure à celle du ressort de barillet monté sur l'axe 30. Ce bras 35 est un profilé à section en U, à l'intérieur duquel peut se déplacer un second bras 39 pivotant monté également sur l'axe 36, et constitué lui aussi par un profilé en U, dont la concavité est tournée en sens inverse de celle du bras 35, et qui peut venir en butée contre lui. L'extrémité du bras 39 porte un galet 40 roulant sur la surface plane 33 du coulisseau 18.
Un ressort de flexion 41, de force supérieure au poids du coulisseau 18, tend constamment à écarter le bras 39 du bras 35, c'est-à-dire à ouvrir l'articulation qu'ils constituent et maintenir le coulisseau 18 en contact avec le bras pivotant 21.
Le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit est le suivant
A l'état de repos, touche sortie, c'est-à-dire à la position représentée à la fig. 1, le bras 35, sous l'action du ressort de barillet 38, maintient le galet 37 en contact avec l'extrémtié 34 de la tige 3 et, en écrasant le ressort 41, applique le bras 39, en appui par son galet 40, sur l'extrémité plane 33 de la queue 32 du coulisseau 18. Celui-ci est soulevé et, par conséquent, le coulisseau 17 est abaissé et le bras 29 incliné vers le bas à l'encontre de l'action du ressort de barillet monté sur l'axe 30, dont la force est inférieure à celle du ressort de barillet 38.
Lorsque, pour la mesure d'une épaisseur, la touche et sa tige 3 sont enfoncées, le bras 35 pivote vers le haut autour de son axe 36, l'angle formé par ledit bras 35 et le bras 39 tendant à s'ouvrir sous l'action du ressort 41. Mais l'action du ressort de barillet monté sur l'axe 30 entraîne un mouvement de pivotement du bras 29 vers le haut qui, par l'intermédiaire du galet 31 et de la surface plane 32, se transmet au coulisseau 17 qui subit un mouvement de translation vertical vers le haut en roulant sur les billes 9. Ce mouvement, à son tour, se transmet au coulisseau 18 par l'intermédiaire du galet 23, du fléau 21 qui pivote autour de l'axe 22 et du galet 24. L'action de la queue 32 sur le galet 40 assure le maintien en butée du bras 39 contre le bras 35 en surmontant la tension du ressort 41.
On voit donc que tout déplacement normal de la touche au cours d'une mesure se traduit par deux mouvements de translation en sens opposés, mais de même grandeur, des deux coulisseaux 17 et 18, donc par une rotation sans glissement de l'aiguille 27 autour de son axe demeurant fixe dans l'espace et qui est serrée entre les deux coulisseaux avec une pression constante prédéterminée et réglable, grâce à l'existence des deux billes 9 et 10 de chaque côté, et du ressort 15 réglable. Sur l'axe de la deuxième aiguille 28 peut être prévu un frein destiné à éviter des mouvements intempestifs des organes mobiles de l'appareil.
Dans le cas d'un effort brutal sur la touche, celui-ci provoque simplement la rotation rapide vers le haut du bras 35 autour de l'axe 36 et l'ouverture de l'angle formé par le bras 35 et le bras 39. Ainsi cet effort ne se transmet pas aux autres organes de l'appareil.