CH464547A - Appareil de mesure de l'épaisseur d'un tube sur toute la longueur de celui-ci - Google Patents

Description

  
 



  Appareil de mesure de Pépaisseur d'un tube sur toute la longueur de celui-ci
 La présente invention concerne un appareil de mesure de l'épaisseur d'un tube sur toute la longueur de celui-ci, ce qui le rend tout particulièrement adapté au contrôle des tubes dont la fabrication doit être extrêmement régulière et précise ou à l'examen de tubes ayant été soumis à certaines conditions de traitement ou d'utilisation.



   Cet appareil, objet de l'invention, est caractérisé en ce qu'il comporte un porte-tube d'immobilisation du tube en position de mesure et deux palpeurs de contact respectivement avec les surfaces interne et externe de la paroi du tube à mesurer, fixés chacun à l'une des extrémités d'un levier rectiligne monté pivotant sur un chariot, mobile parallèlement à l'axe dudit tube, qui porte également des organes de rappel des leviers en position de rapprochement des palpeurs et des capteurs d'enregistrement des écarts de chaque levier et par suite de chaque palpeur.



   Dans une forme préférée d'exécution, des organes d'écartement des palpeurs lors de la mise en place sur le tube sont montés à l'extrémité des leviers opposés aux palpeurs.



   Pendant la mesure ces organes d'écartement sont inactifs et les palpeurs sont maintenus en contact avec le tube et déplacés le long de deux génératrices interne et externe de celui-ci par le mouvement des leviers. Les écarts de chaque palpeur sont enregistrés au fur et à mesure par les capteurs qui indiquent ainsi points par points l'épaisseur du tube sur toute sa longueur. Toute irrégularité ou déformation est immédiatement constatée.



   Les leviers de support des palpeurs étant montés sur le même chariot que les deux capteurs d'enregistrement des déplacements des leviers, tous les organes sont déplacés simultanément et aucun mouvement relatif de   l'un    par rapport à l'autre ne risque de fausser la mesure.



   L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés.



   La fig. 1 montre schématiquement en vue de côté, l'appareil de mesure.



   La fig. 2 montre ce même appareil partie en vue de face, partie en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la fig. 1.



   La fig. 3 est une vue à grande échelle de la tête de mesure de la fig. 2, en coupe longitudinale suivant la ligne III-III de la fig. 5.



   La fig. 4 montre, également à grande échelle, les palpeurs en position contre le tube.



   La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 3.



   La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 3.



   La fig. 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 3.



   La fig. 8 montre à grande échelle la fixation de la tige porte-palpeur sur son fourreau.



   La fig. 9 est une vue latérale à grande échelle avec arrachements partiels du porte-tube.



   La fig. 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la fig. 9.



   La fig. 11 est une coupe suivant la ligne   Xi-Xl    de la fig. 9.



   L'appareil de mesure est monté sur une plaque de base 1 (fig.   1)    qui supporte d'un côté une tête de mesure 2, enfermée dans un carter cylindrique 4 et de l'autre un porte-tube 6 immobilisé dans le prolongement du cylindre 4.



   La tête de mesure 2 est constituée par deux leviers   8    10 portant chacun un palpeur 9, 11 (fig. 4) à l'une de leurs extrémités et montés à leur autre extrémité sur un  chariot 12 mobile axialement dans le carter 4. Ce chariot est en effet solidaire d'un écrou 14 (fig. 2 et 3) entraîné en translation par la rotation d'une vis 16 immobilisée axialement entre le fond du cylindre 4 et un moteur 20 porté par une console 22 à la partie supérieure dudit cylindre 4. L'écrou 14 forme la partie centrale d'une plaque 24 (fig. 5) solidaire de l'extrémité du chariot 12 qui est percée de deux évidements latéraux 26 traversés chacun par une tige 28 de guidage du mouvement dudit chariot. Les tiges 28 sont fixées aux deux extrémités du cylindre 4 parallèlement à la vis 16, de part et d'autre de celle-ci.



   Deux bagues 30 (fig. 6) fixées à proximité de l'autre extrémité du chariot 12 et coulissant également le long des tiges 28 complètent le guidage de la translation.



   Le chariot 12 comporte un logement interne axial 32 de section sensiblement rectangulaire dans lequel sont placés côte à côte les deux leviers 8 et 10. Chacun d'eux est constitué par une tige 8a, 10a, portant le palpeur 9, 11, fixée dans un fourreau 8b,   lOb    monté pivotant sur le chariot 12 (fig. 3).



   Le fourreau 8b ou lOb est à peu près entièrement contenu dans le logement 32 et porte à proximité de son extrémité externe deux pivots 34 à tête conique, diamétralement opposés, qui coopèrent avec des roulements obliques 35 montés dans le chariot 12 pour former un axe de pivotement du levier 8 ou 10.



   La tige 8a est fixée dans ce fourreau 8b par un système à baïonnette comprenant (fig. 8) sur la tige 8a des portées coniques 36 et dans le fourreau 8b des rainures longitudinales 38 de profondeur au moins égale à la plus grande épaisseur des portées, communiquant latéralement avec des évidements coniques 40. A l'intérieur du fourreau 8b l'extrémité de la tige 8a est en contact avec (fig. 3) une butée 42 repoussée par un ressort 44 fixé à une noix 46 maintenue par des ergots 48 dans le fourreau 8b. L'action du ressort 44 tend à serrer les portées coniques 36 dans les évidements coniques correspondants 40 et à rendre la tige 8a rigoureusement solidaire du fourreau 8b notamment lors de son mouvement autour des pivots 34.



   Entre les axes 34 de pivotement des leviers et les bagues 30, le chariot 12 comporte un second évidement 50 perpendiculaire à l'évidement 32 (fig. 7) dans lequel deux ressorts 52 sont fixés chacun d'une part à un crochet 54 vissé dans   l'un    des fourreaux 8b et lOb et d'autre part à une entretoise 56 fixée dans les parois de   l'évi-    dement. Les ressorts 52 tendent en permanence à écarter les fourreaux l'un de l'autre en les faisant pivoter autour de leur axe 34, et par suite à rapprocher les palpeurs 9 et 11. L'action de ces ressorts est contrecarrée à certains moments par celle de deux électro-aimants 58 (fig. 5) également portés par le chariot 12, qui commandent chacun un poussoir 60 agissant sur un pion 62 fixé diamétralement dans le fourreau 8b ou lOb.

   En rapprochant les pions 62 donc les fourreaux 8b et lOb les poussoirs 60 font pivoter les leviers 8 et 10 et écartent les palpeurs 9 et 11, ce qui permet par exemple la mise en place du tube à mesurer.



   Les fourreaux 8b et lOb sont de plus en contact (fig. 6) avec les touches 64 de capteurs 66 d'enregistrement continu de leurs déplacements, déplacements qui sont fonction de ceux des palpeurs et par conséquent de l'épaisseur du tube au point de mesure.



   Ce système d'enregistrement est relié à un contrôle de la distance parcourue par les palpeurs constitué (fig. 3) par deux pignons dentés,   l'un    68 coaxial à la vis 16 et tournant avec elle, l'autre 70 en prise avec le premier et portant une came 72 en forme de bossage qui à chaque tour du pignon 70 vient en contact avec un rupteur 74 de commande de l'inscription d'un top. L'inscription se fait donc régulièrement, par exemple tous les 5 mm de déplacement longitudinal des palpeurs le long du tube 81 serré dans le porte-tube 6.



   Le porte-tube 6 qui est immobilisé de l'autre côté de la plaque de base 1 et est relié à la tête de mesure 2 par un orifice 76 du carter cylindrique 4 faisant suite à une ouverture 78 de la plaque de base, comporte (fig. 9) un berceau 80 sur lequel sont fixés deux groupes de galets de serrage du tube 81 à mesurer. Chacun de ces deux groupes est placé à une extrémité du berceau 80 et comprend deux galets 82 ou 84 montés sur un axe fixe et un galet 86 ou 88 de position réglable.



   Le galet 86 qui serre l'extrémité du tube 81 opposée à la tête de mesure 2 est porté par une bride amovible 90 (fig. 11) maintenue dans le berceau 80 de part et d'autre dudit galet 86, par des vis 92. Le flasque 94 de support de ce galet 86 est susceptible de coulisser dans la bride 90 et sa position par rapport à celle-ci et par rapport aux galets 82 est réglée selon le diamètre extérieur du tube par un système vis-écrou commandé par une poignée 96.



   Au droit de ces galets 82 et 86, le berceau 80 est muni d'un pied de support 98 tandis que, à son autre extrémité, il est placé dans un bâti 100 portant un anneau 102 d'emboîtement dans l'orifice 78 de la plaque 1. Sur ce bâti sont fixées deux tiges parallèles 104 sur lesquelles le berceau 80 est monté coulissant. Sa position est réglée par un système vis-écrou 106-108 commandé par une poignée 110 fixée dans le bâti 100.



   Les galets fixes 84 sont montés à l'intérieur de ce bâti 100 à proximité de l'anneau 102 et comportent un épaulement 85 d'appui de l'extrémité du tube 81. Le galet réglable 88, qui comporte également un épaulement 89, est porté par une chape 112 montée coulissante dans un manchon cylindrique 114 solidaire du berceau 80. Cette chape 112 est prolongée à l'extérieur du bâti 100 par une tige 116 terminée par une tête plate 118 traversée par un pion 120 d'articulation entre deux disques 122 tangents au cylindre 114 et solidaire d'une manette 124.

   Le centre de la came formée par ces deux disques 122 se trouve dans le prolongement de l'axe de la tige 116 mais à une légère distance du pion d'articulation 120 de telle sorte que la rotation de ladite came 122 appuyée contre le cylindre 114 autour de ce pion 120 déplace ce dernier, entraîne le coulissement de la tige 116 et de la chape 112 et modifie ainsi la position du galet 88.



   Lors de la mise en place du tube 8, sur le porte-tube 6, la bride amovible 90 portant le galet 86 est dévissée et retirée puis le tube 81 est placé à la fois contre les galets 84 et contre les galets 82, son extrémité étant en butée sur les épaulements 85. Le galet 88 est ensuite serré au moyen de la manette 124 de commande de la came 122 puis la bride 90 est replacée et fixée par les vis 92 sur le berceau 80. Le maintien rigoureux du tube est alors assuré par le serrage complémentaire du galet 86 au moyen de la poignée 96.



   Cette mise en place est de préférence effectuée, ainsi que le montre la fig. 1, en position horizontale du tube c'est-à-dire sur un porte-tube 6 reposant, comme indiqué en traits interrompus, sur le pied 98 et les extrémités  des tiges 104. Des glissières non représentées facilitent le déplacement de ce porte-tube 6 du poste de chargement du tube au poste de mesure.



   Dans le cas de l'utilisation d'une tête de mesure 2 à palpeurs mobiles verticalement telle que celle qui a été représentée sur les dessins, le porte-tube 6 chargé est basculé, par tout moyen approprié, non représenté, au-dessus de l'orifice 78 de la plaque 1 et immobilisé dans celui-ci par l'anneau 102 et par un pion de centrage 126 (fig. 3).



   Les électro-aimants 58 sont excités de façon à pousser les pions 62   l'un    contre l'autre et à faire basculer les leviers 8 et 10 autour des pivots 34 pour écarter les palpeurs 9 et 11. Le moteur 20 est alors mis en route et la rotation de la vis 16 fait monter l'écrou 14 entraînant le chariot 12 jusqu'au moment où les palpeurs se trouvent au niveau des galets 84 et 88 et de l'extrémité du tube. Le moteur 20 est alors arrêté et les aimants 58 sont désexcités. Les ressorts 52 font immédiatement pivoter les leviers 8 et 10 en sens inverse et rapprochent les palpeurs 9 et 10 qui entrent en contact avec les deux génératrices interne et externe correspondantes du tube 81.



   Si par suite d'un manque de centrage les palpeurs ne rencontrent pas le tube 81, le berceau 80 est déplacé le long des tiges 104 par une rotation de la poignée 110 vissant ou dévissant l'écrou 108 sur la vis 106.



   Dès que les palpeurs sont centrés de part et d'autre de la paroi du tube, les capteurs 66 sont mis en position d'enregistrement puis le moteur 20 est mis en marche.



  Le chariot 12 est soulevé et les palpeurs 9 et   1 1    glissent le long du tube. Chaque écart de   l'un    ou l'autre desdits palpeurs est immédiatement enregistré tandis que périodiquement la came 72 et le rupteur 74 indique la distance parcourue. Toutes les variations de l'épaisseur du tube le long de la génératrice de mesure sont donc déterminées et localisées avec précision au fur et à mesure de la montée du chariot 12.



   Lorsque celui-ci est arrivé en position haute et que les palpeurs ont parcouru la totalité de la longueur du tube, il est arrêté et le tube peut, après desserrage des galets 86 et 88, être tourné sur lui-même d'un angle quelconque pour permettre un contrôle selon une autre génératice.



   Le chariot 12 porte d'ailleurs à sa partie inférieure une lame recourbée 130 de contact dans ses positions extrêmes avec une butée basse 132 ou une butée haute 134 d'arrêt du moteur 20.   I1    porte également une connexion électrique 136 reliant des câbles d'alimentation 138 aux organes tels que les capteurs 66 et les électroaimants 58. Les câbles 138 sont maintenus en un point fixe 140 (fig. 7) du cylindre et sortent du carter 4 par une prise 142 fixée dans la paroi de celui-ci. Entre le point fixe 140 et la connexion 136 ils passent sur des poulies de renvoi dont l'une 144 est fixe tandis que l'autre 146 est portée par un contrepoids tendeur 148 mobile dans une glissière 150 fixée le long de la paroi du cylindre 4.

   Ce contrepoids 148 se déplace en sens inverse du chariot 12 et maintient les câbles 138 normalement tendus quelle que soit la position de celui-ci.



   Le chariot peut ainsi être manoeuvré un très grand nombre de fois sans risque de détérioration des câbles.



  De grandes séries de tubes peuvent donc être examinés et mesurés successivement avec une grande précision.



  Toute irrégularité ou déformation en un point quelconque est décelée et localisée immédiatement. L'un ou l'autre des palpeurs peut de plus être aisément démonté par un retrait des butées coniques 36 hors des évidements 40 du fourreau. Une autre tige 8a ou 10a semblable à la première est immédiatement remise en place et   appareil    est rapidement prêt à fonctionner à nouveau.



   Par ailleurs, la simplicité des   manoeuvres    à effectuer et l'immobilité du tube rend aisée l'application de cet appareil à la mesure de tubes radioactifs tels que les barreaux de combustibles nucléaires préalablement dégainés. L'ensemble est alors enfermé dans une enceinte étanche et les différentes opérations sont effectuées à l'aide d'un télémanipulateur. L'appareil peut bien entendu également être utilisé pour toutes autres sortes de tubes en un matériau quelconque dont on veut contrôler la fabrication ou les déformations. Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention.

   Par exemple le portetube pourrait être d'un type quelconque ou le dispositif de tension des câbles pourrait être modifié pour permettre l'utilisation de la tête en position horizontale des leviers et du tube.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil de mesure de l'épaisseur d'un tube sur toute la longueur de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comporte un porte-tube d'immobilisation du tube en position de mesure et deux palpeurs de contact respectivement avec les surfaces interne et externe de la paroi du tube à mesurer, fixés chacun à l'une des extrémités d'un levier rectiligne monté pivotant sur un chariot, mobile parallèlement à l'axe dudit tube, qui porte également des organes de rappel des leviers en position de rapprochement des palpeurs et des capteurs d'enregistrement des écarts de chaque levier et par suite de chaque palpeur.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte des organes d'écartement des palpeurs en vue de la mise en place sur le tube, montés à l'extrémité des leviers opposée aux palpeurs.

   2. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce que chacun desdits leviers comporte un fourreau solidaire de l'axe de pivotement sur le chariot et une tige de support du palpeur montée dans ce fourreau par un système démontable mais axialement rigide.

   3. Appareil suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la tige de chaque levier est montée dans le fourreau par un emboîtement à baïonnette comprenant des butées coniques solidaires de la tige, serrées dans des évidements coniques du fourreau.

   4. Appareil suivant la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'un ressort de serrage des butées coniques est monté entre le fond du fourreau et l'extrémité de la tige.

   5. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce que le chariot est solidaire d'un écrou entraîné en translation par la rotation d'une vis fixée à ses deux extrémités et parallèle à deux tiges de guidage du mouvement du chariot.

   6. Appareil suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le chariot porte deux électro-aimants du type poussant , de rapprochement des leviers et d'écartement des palpeurs.

   7. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce que le chariot porte deux ressorts de rappel permanent des fourreaux en position écartée et des palpeurs en position rapprochée.

   8. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte des butées d'arrêt du chariot en positions extrêmes haute et basse.

   9. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce que la tête de mesure constituée par le chariot et ses organes de commande est enfermée dans un carter cylindrique muni d'un orifice de passage des leviers.

   10. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce que le porte-tube comporte un barreau de support du tube monté coulissant sur un bâti, des moyens d'immobilisation de ce bâti par rapport à la tête de mesure et des organes de réglage de la position du berceau sur ce bâti et de la position du tube par rapport aux palpeurs.

   11. Appareil suivant la sous-revendication 10, caractérisé en ce que le berceau comporte à chacune de ses extrémités un groupe de galets de serrage du tube comprenant deux galets fixes et un galet réglable.

   12. Appareil suivant la sous-revendication 10, caractérisé en ce que le porte-tube comporte des pieds d'appui sur une surface parallèle à l'axe du tube.

   13. Appareil suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de base, le carter de la tête de mesure étant fixé d'un côté de cette plaque tandis que le porte-tube est immobilisé de l'autre côté dans un orifice de passage des leviers.