CH635191A5

CH635191A5 - Instrument de mesure de grandeurs lineaires.

Info

Publication number: CH635191A5
Application number: CH188480A
Authority: CH
Inventors: Serge Ginggen
Original assignee: Tesa Sa
Priority date: 1980-03-11
Filing date: 1980-03-11
Publication date: 1983-03-15
Also published as: US4353168A; BR8101392A; DE3109041A1; SE449264B; IN155446B; FR2478300A1; JPH0415401B2; GB2071850A; SE8101477L; GB2071850B; DE3109041C2; JPS56142407A; FR2478300B1

Description

La présente invention a pour objet un instrument de mesure de grandeurs linénaires destiné au contrôle dimensionnel de pièces volumineuses telles que par exemple les roues à aubes et les bâtis de turbines des centrales hydrauliques et thermiques.

On connait déjà des instruments de mesure, définis brièvement dans le préambule de la revendication 1, qui sont réalisés dans ce but.

Ces instruments permettent d'effectuer des mesures pouvant s'étendre sur plusieurs mètres.

Afin d'en assurer la fiabilité il a été tenu compte, dans leur conception, de la dilatation thermique provoquée par leur manipulation et de leur propension à la flexion due à leur grande longueur.

C'est ainsi que les tiges étalons auxquelles se réfèrent la mesure et qui relient sans interruption de contact la tête de mesure à la butée fixe sont disposées à l'intérieur des rallonges et que ces dernières sont de structure tubulaire, de manière à isoler ces tiges des mains de l'utilisateur. Ces rallonges tubulaires sont prévues d'autre part de structure suffisamment rigide pour que la flexion du corps de l'instrument qu'elles composent n'entraîne pas d'écarts appréciables, eu égard aux tolérances admises, entre la longueur de l'arc qu'elles forment et la longueur de la corde théorique de mesure, lorsque les butées de contact des touches de ces instruments sont dans l'alignement des tiges étalon.

Lorsque par contre ces butées de contact sont déportées sur les touches par rapport à l'alignement des tiges étalons, comme dans le type d'instrument auquel se rapporte l'invention, il n'est plus possible d'obtenir, dans les limites du raisonnable, une ridigité suffisante des rallonges pour éviter des erreurs car l'écart de mesure dû à la flexion du corps est trop amplifié par ce déport des butées de contact.

Dans ce cas, lors de mesures effectuées en position horizontale, il est prévu un équipement spécial composé de galets d'appui que l'on dispose sous le corps de l'instrument pour le soutenir en des points précis dits points d'Airy, afin de minimiser les effets de sa déformation par flexion.

Cependant, la mise en place de ces galets suppose l'existence de surfaces d'appui aux endroits et niveaux désirés sur la pièce à mesurer, et cela est rarement le cas. Le plus souvent il est nécessaire de les créer artificiellement par des moyens subsidiaires et cela est cause de perte de temps, exige une certaine maîtrise et peut aller jusqu'à causer des problèmes difficiles à résoudre de manière simple, comme par exemple lors du contrôle d'un alésage de grand diamètre d'une paroi horizontale de bâti.

L'invention a pour but d'éviter de devoir faire face à ces problèmes.

La solution proposée, définie dans la caractéristique de la revendication 1, atteint ce but car elle permet d'éviter la nécessité de supprimer la flexion du corps de l'instrument, cause de l'erreur et des problèmes précités, en corrigeant ses effets.

Grâce au dispositif de contrôle de l'inclinaison des deux touches de l'instrument et au dispositif de réglage de l'inclinaison d'au moins l'une d'elles, il est en effet possible de corriger l'écart angulaire relatif des touches sur lesquels sont déportées les butées de contact provoqué par la flexion de l'instrument et cause de l'amplification de l'erreur, comme il est décrit en détail dans la description qui suit.

Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante.

La fig. 1 est une d'ensemble en élévation de la forme d'exécution.

La fig. 2 est une vue en élévation agrandie d'un détail de la fig. 1.

Les fig. 3 et 4 sont des schémas explicatifs.

La fig. 5 est une vue en élévation d'un détail de la variante.

L'instrument de mesure représenté fig. 1 et 2 se compose d'une tête de mesure 1 et d'une butée fixe 2 reliées par un corps 3 constitué de rallonges 4 et 5 choisies dans un lot de rallonges faisant partie de son équipement en fonction de la grandeur à mesurer qui est ici représentée par la distance L séparant deux parois 6 et 7.

Ces rallonges sont constituées par des profilés métalliques tubulaires, ici de section elliptique, comportant chacune des éléments de raccordement 8 et à l'intérieur desquelles sont incorporées de manière habituelle des tiges étalons 9 alignées et en appui élastique continu, reliant la tête de mesure 1 à la butée fixe 2.

Cet instrument comporte deux touches de mesure 10 et 11 constituées par deux bras parallèles sur chacun desquels est fixée une butée de contact 12, ici à contact ponctuel, en position déportée par rapport à l'alignement des tiges étalons 9.

La tête de mesure 1 est du type usuel dans le corps duquel une tige de palpage axiale mobile 13 à laquelle est fixée la touche 10 agit sur les organes indicateurs mobiles de cadrans de lecture 14.

Les deux touches 10 et 11 sont reliées rigidement à la tête de mesure 1 et à la butée fixe 2 de manière usuelle par l'intermédiaire de supports 15 dans lesquels elles peuvent être réglées à la hauteur désirée en fonction du genre de mesure à effectuer.

La butée fixe 2 est reliée au corps 3 de l'instrument par un dispositif de réglage de l'inclinaison de la touche 11 dans le plan défini par les deux touches. Ce dispositif se compose d'une bascule 16 et d'une vis de manœuvre 17. La bascule 16 comporte un bras 18 articulé sur un pivot 19 perpendiculaire au plan des touches et porté par un élément 20 de raccordement à la rallonge 4. La butée 2 est fixée rigidement sur cette bascule 16.

La vis de manœuvre 17 est maintenue dans un palier 21 d'immobilisation axiale fixé à la paroi de la rallonge 4 et sa tige filetée 22 est en prise dans un trou fileté radial d'un arbre 23 monté tournant en bout du bras 18.

La tête de mesure 1 est fixée rigidement à la rallonge 5 du corps 3 par l'intermédiaire d'un élément de raccordement 24.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Aux deux touches 10 et 11 est associé un dispositif de contrôle de leur inclinaison dans le plan qu'elles définissent, constitué ici par deux clinomètres 25 et 26 disposés chacun en position spatiale fixe par rapport à la touche à laquelle il est associé. Chacun de ces deux clinomètres comporte une tige de fixation 27 engagée dans un trou borgne d'un élément de l'instrument de mesure et bloqué dans ce trou à l'aide d'une vis de serrage 28.

Le clinomètre 25 est fixé de cette manière à l'élément de raccordement 24 de la tête de mesure 1 et le clinomètre 26 à la bascule 16 sur laquelle est fixée la butée 2.

Ces deux clinomètres sont ici des niveaux électroniques de type usuel délivrant un signal électrique analogique à leur inclinaison par rapport à la référence verticale donnée par une masse pendulaire incorporée, lorsque l'instrument est utilisé dans un plan vertical,

comme représenté fig. 1. Ces deux niveaux électroniques sont reliés par deux câbles 29 à un appareil de lecture 30 des valeurs d'inclinaison détectées qui correspondent, après réglage de leurs zéros et du fait du montage décrit, à celle des deux touches 10 et 11. Cet appareil de lecture peut être installé soit sur l'instrument soit à l'endroit jugé le plus favorable par l'opérateur.

L'instrument de mesure ainsi constitué est montré fig. 1 maintenu en appui sur la pièce à mesurer par deux supports réglables 31, représentés en traits fins pour ne pas surcharger inutilement le dessin, fixés l'un à la bascule 16 et l'autre à l'élément de raccordement 24 de la tête de mesure 1 avec le corps 3. Mais cet équipement n'est pas indispensable et l'instrument peut être maintenu en place manuellement, par deux opérateurs, ou par tout autre moyen à la convenance des utilisateurs.

L'opération de mesure effectuée à l'aide de l'instrument décrit se pratique de manière relativement simple.

La tête de mesure 1 et les niveaux électroniques 25 et 26 étant préalablement étalonnés, l'instrument est mis en place sur la pièce à mesurer, par exemple comme représenté fig. 1, les butées de contact de ses deux touches 10 et 11 en appui avec les parois 6 et 7 limitant la conformation géométrique à mesurer.

A ce moment, l'opérateur compare les valeurs d'inclinaison des deux touches 10 et 11 par lecture des valeurs affichées sur l'appareil de lecture 30.

Selon l'importance du fléchissement de l'instrument, un écart plus ou moins grand apparaît entre l'inclinaison de la touche 11 de la butée fixe et celle de la touche 10 de la tête de mesure.

Du fait du départ des butées de contact des touches par rapport à l'alignement des cales étalons 9 ce phénomène, représenté schémati-quement et de manière volontairement exagérée fig. 3, crée une erreur dans la mesure qui se traduit par un écart e entre la cote réelle L de la conformation mesurée et la valeur affichée par la tête de mesure 1.

Cet écart e n'est pas mesurable. Pour l'annuler, l'opérateur modifie l'inclinaison de la touche 11 en agissant sur la vis de manœuvre 17

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qui a pour effet de faire pivoter la butée fixe 2 autour du pivot 19, et cela jusqu'à ce que la valeur de cette inclinaison corresponde à celle de l'autre touche 10. A ce moment, le parallélisme d'origine des deux touches est rétabli et la valeur affichée par la tête de mesure correspond à la cote L, comme montré sur le schéma de la fig. 4.

Bien entendu l'emploi de l'instrument n'est pas limité aux mesures horizontales. Il fonctionne également avec les mêmes avantages sur plans plus ou moins inclinés dans les limites cependant de la capacité des clinomètres utilisés.

Des variantes pourront être apportées dont l'une est représentée partiellement fig. 5. Dans cette variante la touche 11 de la butée fixe 2 est articulée sur cette dernière, par l'intermédiaire de son support 150, sur un pivot 190. Son inclinaison est réglable par le moyen d'une vis 170 à deux tiges filetées opposées 220 et à pas inversés en prise de part et d'autre dans deux arbres 230 montés tournants l'un dans un bras 31 solidaire du support 150 et l'autre dans un élément 200 de raccordement de la butée fixe 2 à la rallonge 4 du corps de l'instrument. Le clinomètre 26 est fixé ici sur le support de touche 150. Cette variante permet d'éviter l'appropriation spéciale d'une extrémité des rallonges susceptibles d'être accouplées à la butée 2.

Les clinomètres 25 et 26 peuvent être choisis d'un autre type, comme par exemple les clinomètres à bulle ou optiques.

Il est également possible d'utiliser, pour le contrôle de l'inclinaison des touches, des rapporteurs d'angles de précision, lorsque la pièce à mesurer comporte des plans de référence alignés de part et d'autre de l'instrument, voire même des comparateurs, si l'instrument est pourvu d'au moins un plan de référence.

Il est possible également, dans le cadre de l'invention, d'articuler également la tête de mesure 1 sur le corps 3, de la même manière que la butée fixe 2, ou bien d'articuler la touche 10 sur ladite tête de mesure, de la même manière que sur la fig. 5 de la variante représentée. La variante dans laquelle est prévue l'inclinaison des deux touches est avantageuse dans le cas où les butées de contact 12 ne sont pas à contact ponctuel, mais linéaire, car on peut alors aisément assurer le contact linéaire de l'arête de la butée de contact des deux touches avec les parois de la pièce à mesurer.

Le raccordement des clinomètres 25 et 26 à un appareil de lecture 30 n'est pas indispensable lorsque les clinomètres utilisés comportent eux-mêmes un cadran indicateur. Cependant, cette variante est moins pratique lorsque la dimension à mesurer est importante car l'opérateur doit se déplacer à chaque action de réglage ou bien faire appel à un aide.

Enfin, les clinomètres peuvent être fixés à demeure sur l'appareil. Cependant, lorsqu'ils sont amovibles, comme dans les structures représentées, leur étalonnage peut se faire aisément ailleurs que sur l'instrument, par exemple sur un bâti rigide approprié de petite dimension, non soumis à la flexion.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

R

1 feuille dessin

Claims

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1. Instrument de mesure de grandeurs linéaires, composé d'une tête de mesure (1) et d'une butée fixe (2) reliées par un corps (3) constitué de rallonges interchangeables (4,5) à tiges étalons incorporées et alignées, et dans lequel deux touches (10,11) portées l'une par la tête de mesure et l'autre par la butée fixe sont constituées par deux bras parallèles sur chacun desquels est fixée une butée de contact (12) en position déportée par rapport à l'alignement des tiges étalons, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de contrôle (25,26) de l'inclinaison des deux touches dans le plan qu'elles définissent et un dispositif de réglage (16,17) de l'inclinaison d'au moins l'une de ces deux touches dans ledit plan.

2. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispostif de contrôle d'inclinaison est constitué par deux cli-nomètres (25,26) associés aux deux touches, chacun d'eux disposé en position spatiale fixe par rapport à la touche à laquelle il est associé.

2

REVENDICATIONS

3. Instrument de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux clinomètres (25,26) sont associés aux deux touches de manière amovible.

4. Instrument de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux clinomètres (25,26) sont des niveaux électroniques.

5. Instrument de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux niveaux électroniques sont reliés par un câble à un appareil de lecture (30) des valeurs d'inclinaison des deux touches auxquelles ils sont associés.

6. Instrument de mesure selon la revendication 1, dans lequel les deux touches sont fixées rigidement l'une à la tête de mesure (1) et l'autre à la butée fixe (2), caractérisé en ce qu'au moins l'un de ces deux éléments sur lesquels sont fixées les touches est articulé sur un pivot (19) perpendiculaire au plan des touches et porté par le corps (3) et en ce qu'il comporte au moins un organe de réglage (17) du pivotement dudit élément autour dudit pivot.

7. Instrument de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des deux touches est articulée sur un pivot (190) perpendiculaire au plan des touches et porté par la tête de mesure (1) ou la butée fixe (2) à laquelle ladite touche est associée, l'axe dudit pivot étant sécant à l'axe des étalons des rallonges, et en ce qu'il comporte au moins un organe de réglage (170) du pivotement de ladite touche autour dudit pivot.