Dispositif à comparateur, pour la mesure d'entraxes
Pour la mesure de l'entraxe des trous cylindriques
ou des rainures parallèles, il est possible de procéder
de différentes façons que l'on va indiquer en se référant
aux fig. 1 et 2 représentant, la première deux trous
cylindriques et l'autre deux rainures parallèles, d'une pièce, et dont il s'agit de déterminer l'entraxe.
Par
exemple, si l'on possède un instrument de mesure permettant de n'effectuer que des dimensions intérieures,
on fait successivement les mesures suivantes :
Mesure du diamètre ou de la largeur D
Mesure du diamètre ou de la largeur d
Mesure de la distance extérieure b des trous de
fig. 1 ou des rainures de fig. 2, et l'entraxe E sera donné par la formule :
b (D+d)
2
Si l'on possède un instrument permettant de faire des mesures de dimensions intérieures et des dimensions extérieures, on fait successivement les mesures suivantes :
Mesure de a (distance intérieure des trous de fig. 1
ou des rainures de fig. 2)
Mesure de b (distance extérieure des trous ou des
rainures) et 1'entraxe E sera donné par la formule :
¯ (a+b3 - 2
Avec des moyens classiques, il faut donc, pour Úvaluer un entraxe : que l'opérateur effectue une mesure, en mémorise le résultat ou plus sûrement l'inscrive, effectue une seconde mesure, additionne le résultat au résultat de la première mesure et prenne la moitié de la somme obtenue.
L'invention vise à éviter ces complications et ces sources d'erreurs, en fournissant des moyens permettant
d'effectuer facilement les mesures de a et de b, et
d'effectuerégalement,sansparticipation mentale de
l'opérateur, le calcul
a+b
2
en évitant ainsi toute mémorisation ou notation et tout
calcul de l'opérateur.
L'invention a pour objet un'dispositif à comparateur, pour la mesure d'entraxes, qui est caractérisé en ce qu'il comporte un bâti, des moyens de fixation d'un comparateur au bâti, et une touche fixe par rapport à ce bâti, en ce qu'il comporte une touche mobile par rapport au bâti, ces deux touches étant prévues pour être engagées chacune dans l'un de deux évidements, par exemple des trous ou des rainures, d'une pièce, évidements dont il s'agit de mesurer l'entraxe, en ce qu'il comporte des moyens élastiques pour solliciter la touche mobile à choix dans chacun des deux sens opposés, et des moyens sélecteurs pour commander ces moyens élastiques selon ce choix, en ce qu'il comporte des moyens de liaison entre la touche mobile et le palpeur du comparateur, disposés pour que le déplacement de la touche mobile détermine un déplacement correspondant du palpeur,
en ce que le comparateur présente deux graduations concentriques, identiques et adjacentes, et en ce que l'une au moins de ces gradations est ajustable angulairement par rapport à l'autre graduation et au corps du comparateur pour permettre la lecture directe de l'entraxe après deux mesures et actionnement des moyens sélecteurs entre ces deux mesures.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif selon l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des croquis explicatifs dont il vient d'être question.
La fig. 3 est une vue schématique d'une première forme d'exécution du dispositif, montrant les organes dans une première position de mesure.
La fig. 4 est une vue analogue à celle de la fig. 3, mais montrant les organes dans une seconde position de mesure.
La fig. 5 est une vue en coupe longitudinale d'une seconde forme d'exécution, selon 5-5 de la fig. 6.
La fig. 6 est une vue en plan correspondant à la fig. 5.
Dans les dispositifs que l'on va décrire, l'appareil utilisé comme instrument de mesure proprement dit est un comparateur. Les mesures que l'on effectuera pour la détermination de l'entraxe, sur une pièce donnée, se feront donc par comparaison avec une pièce étalon.
Ceci étant préalablement précisé, on va décrire maintenant le dispositif selon les fig. 3 et 4, ainsi que son fonctionnement.
Le dispositif comporte un bâti 1 qui porte une touche fixe 2 qui est ajustable en position sur le bati à l'aide d'une vis 3. Une touche mobile 4 est portée par la broche 5 d'un comparateur 6 fixe par rapport au bÔti 1.
Un levier 7 pouvant occuper deux positions extrÛmes
A et B commande un mÚcanisme Ó ressort 8 qui tend à déplacer la broche 5 du comparateur, soit dans un sens, soit dans l'autre, suivant la position extrême que ce levier occupe. Dans cet exemple, le dispositif à ressort 8 est constitue par une simple lame flexible portée par l'axe du levier 7.
Nous disposons ainsi d'un dispositif permettant de faire successivement la mesure de la dimension a, puis la mesure de dimension b (voir fig. 1 et 2), selon que le levier 7 occupe respectivement la position A ou B.
Une position intermédiaire et neutre 0 libère la broche 5 de toute force, ce qui permet de placer facilement la pièce à contrôler sur les touches.
Le comparateur est muni de deux cadrans concentriques 9 et 10. Le cadran extérieur 9 est solidaire de la lunette 11 du comparateur et peut être tourné lorsqu'on agit sur cette lunette, ces deux cadrans portent chacun, de part et d'autre de leur cercle de jonction 12 une même graduation, telle que l'espace de la division correspondant à une Idifférence d'entraxe donnée, par exemple 0, 01 mm, corresponde à un déplacement de la broche 5 de valeur double, par exemple 0, 02 mm.
Le comparateur comporte ainsi deux graduations con centriques, identiques et adjacentes, 13 et 14, graduées selon une échelle moitié de la mesure réelle. On comprendra plus loin la raison de cette disposition.
Au début d'une mesure, les deux graduations 13 et 14 ont leur zéro respectif en coïncidence. Admettons que l'on effectue d'abord la mesure de la dimension intérieure a. On place alors le levier 7 en position A et l'aiguille 15 du comparateur indique sur la graduation 14 du cadran intérieur 10 une valeur X.
On tourne alors avec la lunette 11 le cadran extérieur 9 de façon que sur l'échelle 13 de celui-ci la valeur X vienne en face du zéro de la graduation 14 du cadran intérieur 10, comme le montre la fig. 4.
Ensuite, on amène le levier 7 en position B.
On effectue alors la mesure de la dimension b, et l'aiguille 15 indique sur la graduation 14 du cadran intérieur 10 une valeur y (fig. 4). Sur le cadran extérieur 9, l'aiguille indique alors une valeur v, qui est égale à X + y et qui correspond à la valeur cherchée de l'entraxe, puisque les graduations sont prévues à une échelle moitié des mesures réelles.
En déplaçant le cadran extérieur on effectue sans calcul l'addition de a et b, et du fait que la valeur de la division est double de la valeur du déplacement correspondant de la broche, on effectue la division par 2.'
En voici la démonstration :
Soient Do, do, Eo, les différentes dimensions de la
pièce étalon ;
D, d, E, les différentes dimensions homologues de
la pièce à mesurer (fig. 1 et 2) ;
M et N les diamètres des deux palpeurs 2 et 4.
Quand une pièce est en position de mesure le comparateur repère la position relative des palpeurs. Pour la pièce étalon, quand le levier est placé sur A (fig. 3), le comparateur repère la position de la touche mobile dont l'axe se trouve à une distance S (, de l'axe de la touche fixe et l'on a :
Do-Mdo-N
2 2
Quand le levier est placé sur B, le comparateur repère la position de la touche mobile dont l'axe se trouve à une distance Ro de l'axe de la touche fixe, et l'on a : R.-B.++i(2)
2 2
Si l'on additionne membre à membre les équations (1) et (2), on obtient :
Ro + So = 2 Eo
On obtient de même pour la pièce à contrôler :
R1 + St = 2E1
Donc les diamètres des trous (fig. 1) ou les largeurs des rainures (fig. 2) et les diamètres des touches n'inter- viennent en aucune façon dans le résultat du calcul.
Pour effectuer le réglage, c'est-à-dire la mise à zéro du dispositif avec la pièce étalon, on procède de la façon suivante :
On place sur le bâti de l'appareil la pièce étalon.
On place le levier 7 sur A, on repère la position +t de l'aiguille sur la division du cadran intérieur.
On place le levier sur B, on repère la position z de l'aiguille sur la division du cadran intérieur. Il faut agir sur la vis de réglage 3 et placer plusieurs fois alternativement le levier 7 sur A et sur B, jusqu'à ce que t = z. Quand l'appareil est réglé de cette façon, si l'on fait la mesure de l'étalon, on obtient comme pre mière lecture, quand le levier est sur A, une valeur to.
On tourne le cadran extérieur de façon que sur sa division le point to soit en face du zéro de la division du cadran intérieur. Quand le levier est sur B, l'aiguille indique une valeur zo = to sur le cadran intérieur, comme le cadran extérieur a été tourné de zo à to, l'aiguille se trouve bien en face du zéro de ce cadran.
L'appareil est réellement réglé à zéro.
On voit que le dispositif selon les fig. 3 et 4 permet la lecture directe des entraxes, simplement après deux mesures et actionnement du levier 7 entre ces deux mesures, sans mémorisation ni calcul de l'opérateur, le dispositif effectuant l'opération E= a+b
2 a et b représentant chacun le résultat d'une de ces mesures, a étant la mesure intérieure et b la mesure extérieure p.
Les fig. 5 et 6 montrent d'une façon moins sché- matique une seconde forme d'exécution du dispositif, dont le principe et le fonctionnement sont tout à fait semblables à ce qui vient d'être décrit.
On voit en 16 le bâti du dispositif, auquel est fixé le support 17 d'un comparateur 18, qui présente, comme dans la forme d'exécution précédente, deux graduations identiques dont celle-extérieure est mobile pour permettre au dispositif de donner, après deux lectures, le résultat de l'opération
a + b - 2
La lunette 19 du comparateur prÚsente un doigt d'actionnement 20 pour faire tourner à volonté la graduation extérieure. On voit en 21 le palpeur du com- parateur.
La touche fixe 22 du dispositif est fixée au bâti 16. La touche 23 est mobile dans les deux sens indiqués par la double flèche 24. Elle est fixée sur une table 25 fixée elle-même sur un châssis 26 monté élastiquement sur le bâti, par l'intermédiaire de ressorts à lame 27, 28 fixés d'une part à ce châssis et d'autre part au bâti.
L'ensemble formé par la partie inférieure du bâti 16, le châssis 26 et les lames 27, 28 forme un parallélogramme élastiquement déformable grâce à l'élasticité de ses côtés non horizontaux.
Le châssis 26 porte encore une tige 29 de mise à zéro du comparateur dont une extrémité 30 est destinée à coopérer par butée avec le palpeur 21, cette même extrémité est filetée en 29a et est vissée dans le châssis, dont elle est ainsi solidaire. A son autre extrémité, cette tige présente un filetage 31 qui, par coopération avec un écrou. 32 prenant appui sur ce châssis, permet d'ajuster à volonté la position axiale de la tige 29 par rapport au chassis 25.
Le dispositif comporte encore des moyens élastiques pour solliciter la touche mobile à choix dans chacun des deux sens opposés de la double flèche 24, tout comme la lame-ressort 8 des fig. 3 et 4. Ici, ces moyens élasti- ques consistent en deux ressorts de traction 33, 34.
Le ressort 33 est fixé par l'une de ses extrémités à un doigt 35 solidaire du châssis 26. Le ressort 34 est fixé pareillement à un doigt 36 solidaire du châssis.
L'autre extrémité de 33 est reliée à l'autre extrémité de 34 par l'intermédiaire d'un câble 37 enroulé autour d'un tambour 38 monté pour tourner autour de son axe propre, entre une position extrême A repré- sentée sur le dessin et une position extrême symétrique
B. Une manette d'actionnement du tambour est visible en 39. Le tambour 38 et la manette 39, avec le câble 37 de liaison des deux ressorts 33, 34 constituent des moyens sélecteurs pour commander ces ressorts de façon que ce soit à choix l'un ou l'autre qui agisse sur le châssis, pour le solliciter dans un sens ou en sens opposé. En effet, lorsque la manette 39 est en position A, le ressort 33 est détendu et le ressort 34 tendu sollicite la touche mobile vers la gauche sur le dessin.
En position B, c'est le ressort 34 qui est inactif, tandis que le ressort 33 est tendu et sollicite la touche mobile 23 vers la droite sur le dessin. Sur le dessin, on a représenté les ressorts dans la position qu'ils occupent lorsque la manette 39 est en position moyenne ou neutre. Les deux ressorts sont alors inactifs et la touche mobile est libre. Le fonctionnement du dispositif selon les fig. 5 et 6 est le suivant.
On place une pièce étalon 40 sur les touches 22, 23 lorsque la manette est en position médiane. On procède ensuite à l'étalonnage (c'est-à-dire au réglage du zéro du comparateur) de façon semblable à ce qui a été décrit plus haut, mais en agissant sur la position axiale de. la tige 29.
Ensuite on remplace la pièce étalon par une pièce à contrôler et on fait successivement deux mesures, l'une en position A de la manette et l'autre en position
B, étant entendu que, comme dans 1'exemple précédent, après la première mesure, on déplace la graduation ex térieure comme décrit pour pouvoir, après la deuxième mesure, lire directement la valeur de 1'entraxe sur le cadran extérieur, en regard de l'aiguille du comparateur.
Dans le premier exemple, les moyens élastiques (8) sont prévus pour agir directement sur le palpeur du comparateur, à volonté dans un sens ou en sens inverse.
Dans le deuxième exemple les moyens élastiques 33, 34 agissent sélectivement sur la tige 29 (et la touche mobile). Lorsque ces moyens sollicitent la tige 29 vers la droite, cette tige transmet cette sollicitation au palpeur 21. Lorsque au contraire les moyens élastiques sollicitent la tige 29 vers la gauche, c'est le ressort de rappel du comparateur qui oblige le palpeur à rester en contact avec cette tige.
Dans une variante, on pourrait prévoir que le corps du comparateur est monté ajustable sur le bâti, pour permettre d'ajuster la position de zéro du comparateur.
Dans une autre variante, on pourrait prévoir la graduation intérieure non pas tout à fait fixe mais ajustable angulairement pour permettre d'ajuster la position de zéro du comparateur.