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Calibre et procédé pour sa fabrication.
Cette invention se rapporte à des calibres destinés à mesurer le diamètre de trous circulaires et elle concerne plus particulièrement mais non exclusivement des calibres pour trous de diamètre relativement grand. Le diamètre auquel le calibre est approprié sera fréquemment désigné ci-dessous par "la longueur du calibre".
Il est connu de mesurer le diamètre de trous, et plus spécialement de trous de diamètre relativement grand au moyen de calibres fixes. Ainsi par exemple, on peut employer un calibre à bouchon, mais ces calibres deviennent lourds et coûteux s'ils doivent être utilisés pour des trous dont le diamètre dépasse 3 pouces (75 mm). En outre, à moins qu'il ne soit fait usage d'un guide, il y a un risque sérieux de coincement dans le cas d'un calibre à bouchon de grandes dimensions. D'autre part, il est aussi connu d'employer une barre simple ou un calibre segmentaire
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dont l'organe calibreur est constitué par une portion de cylindre, mais dans ce cas aussi le risque de coincement est grand. Un autre type de calibre est le calibre à broche consistant en une tige terminée par une pointe à chaque extrémité.
Ce calibre, également, est sujet à se coincer car il n'y a pas de dispositif pour centrer le calibre dans le trou à mesurer et en outre, on ne peut obtenir une mesure exacte du diamètre que si le calibre est centré, c'est-à-dire, s'il est maintenu en travers de la corde maximum et perpendiculairement à l'axe du trou. Un autre incon- vénient du calibre à broche est de se détériorer facilement.
En dehors des calibres à bouchon et des calibres à bro- ches qui viennent d'être mentionnés, on a quelquefois utilisé pour le calibrage des trous circulaires, des sphères ayant exacte- ment les dimensions voulues et présentant une surface bien polie.
L'emploi de ces sphères offre l'avantage d'avertir que les dimen- sions du trou se rapprochent de celles qu'il doit avoir, à mesu- re que l'usinage s'effectue; mais ces sphères présentent le sé- rieux inconvénient que, comme le contact entre un trou cylindri- que et une sphère qui s'y adapte se fait le long d'une ligne formant un grand cercle (dans le sens géométrique du terme) de la sphère, les lignes ou aires de contact entre une sphère et un trou existant qui est approximativement cylindrique et pré- sente approximativement les dimensions voulues, se trouvent dans le voisinage d'un grand cercle de la sphère, et celle-ci n'indi- quera pas si le trou s'écarte quelque peu de la forme circulaire, bien que ceci puisse apparaître à un examen visuel si l'ovalité est suffisamment grande.
En bref, et dans l'ignorance de la possibilité de l'examen visuel qui vient d'être mentionné, on peut dire que la sphère décèle le diamètre du cercle maximum qui peut être inscrit dans le contour du trou. Les sphères offrent aussi l'inconvénient que pour les grandes dimensions elles sont indésirablement lourdes, et bien que des propositions aient été
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faites d'employer la"section équatoriale" d'une sphère (c'est- à-dire une section se trouvant entre deux plans parallèles au gram cercle qui forme la grandeur de calibrage d'une pareille sphère), ceci contribue à réduire le poids mais n'augmente pas l'apti- tude du calibre à déceler les défauts de circularité.
Le but de la présente invention est de créer un calibre qui n'offre pas les inconvénients des calibres connus et qui puisse, en outre, être employé pour signaler que les dimensions du trou lors de l'exécution de celui-ci, se rapprochent des di- mensions voulues, de manière à éviter la nécessité d'employer des compas pour examiner si l'on approche de ces dimensions.
Pour qu'on puisse se rendre compte du principe appli- qué dans les calibres suivant la présente invention, on fera remarquer qu'au lieu d'employer un grand cercle (ou une zone con- tiguë à un grand cercle) d'une sphère, comme ligne de calibrage (ou comme surface, suivant le cas) il est fait usage d'une paire de lignes (ou de surfaces) qui se trouvent sur la surface d'une sphère imaginaire présentant un diamètre égal au diamètre qu'il faut calibrer, ces lignes ou surfaces se trouvant sur l'un ou chacun des côtés d'un grand cercle de cette sphère et étant disposées de telle manière qu'elles ne s'étendent pas jusqu'au grand cercle de part et d'autre duquel elles se trouvent.
On com- prendra facilement ce principe si l'on examine les Figs. 1, 2 et 3 des dessins annexés dans lesquels Fig. 1 montre schématique- ment un calibre conventionnel du type "sphère" consistant en un disque d'acier 1 dont la surface périphérique 2 est établie comme la section équatoriale d'une sphère (le contour de cette sphère est représenté en traits interrompus en 4). Lorsqu'on introduit un pareil calibre dans un tru circulaire cylindrique (indiqué par les lignes 5 en traits interrompus) ayant un diamè-' tre égal à celui de la sphère, il entre en contact avec le trou en des points tels que 6, 6 qui se trouvent sur un grand cercle
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de la sphère (indiqué par la ligne 7 en traits interrompus).
D'autre part, le principe de la présente invention est représen- té sur les Figs. 2 et 3, la Fig. 2 étant une coupe transversale perpendiculaire à l'axe du trou et la Fig. 3 une coupe du trou suivant un plan III-III contenant l'axe du trou. Comme précé- demment, le contour du trou est indiqué par les lignes 5 en traits interrompus, la ligne 5 étant un cercle sur la Fig. 2 et représentant en même temps le contour d'une sphère qui pourrait s'ajuster exactement dans le trou 5. Mais dans ce cas les sur- faces de calibrage sont constituées par des zones 8, 8 de la sur- face de la sphère imaginaire qui s'ajuste dans le trou 5, ces zones se trouvant de part et d'autre d'un grand cercle 7 sur la surface de la sphère et entrant en contact avec le trou le long des lignes 9, 9, 9, 9.
(Sur les Figs. 2 et 3 les zones 8, 8 ont l'aspect de tranches découpées dans une sphère ayant le diamè- tre voulu et sont établies de manière à rester à la distance convenable l'une de l'autre par l'entretoise 10. En pratique il est recommandable, de former les surfaces de calibrage, comme c'est décrit ci-dessous, autrement qu'en les découpant sous for- me de tranches dans une sphère). Les éléments effectifs en acier (Sa, Sa ) dont les surfaces constituent les zones 8, 8 peuvent être appelées convenablement les "têtes" du calibre, et ce terme sera employé ci-dessous pour indiquer des pièces en forme de dis- que ou autre forme sur lesquelles les surfaces de calibrage sont formées et qui sont portées par une traverse ou entretoise qui les supportent dans la position voulue.
On comprendra que le calibre représenté sur la Fig. 2 peut donner une indication sur le défaut de circularité : sil'on suppose que le calibre s'adapte dans le trou lorsqu'il se trou- ve dans la position représentée, et que le trou soit elliptique au lieu d'être circulaire (le petit axe de l'ellipse s'établis- sant suivant la ligne III-III), le calibre aura du jeu dans le il)
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trou si on le fait tourner d'un angle droit autour de l'axe 00 de telle façon que son axe central coïncide avec la ligne 7.
En outre, comme on l'expliquera ultérieurement avec référence à la Fig. 6 (décrite ci-dessous), il est inutile d'avoir soin que l'axe central du calibre se trouve dans un plan perpendiculai- re à l'axe 00 du trou, car les surfaces de calibrage étant sphé- riques, le calibre s'ajustera au cylindre de diamètre voulu jus- qu'à ce qu'il (le calibre) ait été incliné suffisamment pour que les zones 8 cessent de venir simultanément en contact avec les parois du cylindre.
En principe, il n'est pas nécessaire que les zones 8 aient une largeur déterminée, car elles pourraient (théoriquement) être réduites à de simples lignes, mais en pratique il ne parait généralement pas désirable que les zones 8 soient aussi étroite car les aires de contact avec le trou, si les zones 8 sont rétré- cies au point de devenir des lignes géométriques, sont ramenées à des points de contact, et un calibre qui se rapprocherait aussi intimement de cet état, serait sujet à une usure rapide. De même, s'il est nécessaire que les zones 8 ne s'étendent pas jusqu'au grand cercle de part et d'autre duquel elles se trouvent, il n'est pas requis qu'elles ne puissent s'étendre aussi loin que les pôles de ce grand cercle.
Cette dernière disposition où les zones s'étendent jus- qu'aux pôles (ou pratiquement jusqu'aux pôles) comme il est dit ci-dessus,donne lieu à une forme d'exécution appropriée du ca- libre suivant l'invention. En conséquence, à l'un des points de vue de la présente invention, le calibre suivant celle-ci comporte un tube ou une tige cylindrique dont les extrémités sont exécutées de manière à former des surfaces constituant des parties de la surface d'une sphère dont un diamètre coïncide ou coïncide appro- ximativement avec l'axe longitudinal du tube ou de la tige, le dia- mètre de cette sphère étant égal à la longueur voulue du calibre.
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Il est bien entendu que la tige ou le tube cylindrique ne doi- vent pas nécessairement constituer un cylindre circulaire, mais peuvent présenter une section transversale polygonale, elliptique, ou autre pourvu que la surface externe de la tige ou du tube soit une surface cylindrique dans le sens où ces termes sont employés en géométrie analytique, c'est-à-dire une surface fer- mée engendrée par le déplacement d'une ligne droite restant pa- rallèle à elle-même pendant son mouvement et de telle façon que pendant ce déplacement un point de la ligne décrit une courbe fermée dans un plan qui ne contient pas la ligne génératrice.
Dans le cas où la tige ou le tube ne présente pas une coupe trans- versale circulaire, l'axe longitudinal doit être considéré com- me étant une ligne parallèle à la ligne génératrice du cylindre et passant par le centre de gravité du contour externe de la section transversale du cylindre.
Le principe de l'invention ayant été exposé en termes généraux au début de cette description et un aperçu d'un mode d'application de ce principe ayant été donné dans le paragraphe qui précède immédiatement, une définition générale précise de l'invention sera aisément compréhensible, aussitôt que les dé- finitions topologiques nécessaires auront été données. Considé- rons une sphère d'un diamètre égal au diamètre du trou à cali- brer, et supposons un plan quelconque passant par le centre de la sphère (et intersectant par conséquent la sphère suivant un grand cercle).
Traçons deux "premières" courbes fermées (unicur- sales), une sur chacun des hémisphères obtenus en divisant la sphère par le plan considéré, aucune de ces courbes ne tou- chant ou n'intersectant le grand cercle déterminé par ce plan et chacune d'elles entourant le pôle correspondant de la sphère.
Chacune de ces"premières" courbes divise l'hémisphère sur le- quel est tracée en deux parties, savoir la partie comprise entre la 'première" courbe et le grand cercle mentionné précédemment,
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et la partie constituant le restant de cet hémisphère qui sera appelée ci-dessous partie restante située à 1'"intérieur' de la "première" courbe. Traçons une "seconde" courbe fermée sur cha- que hémisphère, de telle sorte que chaque point de chaque "seconde" courbe coïncide avec la première courbe fermée cor- respondante ou se trouve dans la partie de l'hémisphère située à l'"intérieur" de celle-ci.
Chaque "seconde" courbe peut, dans un cas limite, entourer une aire de grandeur telle qu'elle coïn- cide entièrement avec la "première" courbe correspondante, ou bien, dans l'autre cas limite, elle peut se rétrécir jusqu'à ce que l'aire qu'elle embrasse soit réduite à zéro. La partie d' un hémisphère qui se trouve entre la "première" et la "seconde" courbe, comme il est ,spécifié ci-dessus, sera appelée ci-dessous "anneau" pour plus de simplicité.
Dans le cas où la première et la seconde courbes coïncident, l'anneau devient lui-même, comme il ressort de ce qui précède, une courbe sur la surface de la sphère (c'est-à-dire qu'il coïncide avec la "première" courbe); et dans le cas où l'aire embrassée par la "seconde" courbe est nulle, l'anneau devient la "calotte polaire" complète délimitée par la "première" courbe.
Ces définitions sont illustrées par la Fig. 4 des dessins annexés, où S est une surface sphérique, P un plan pas- sant par son centre 0 et intersectant la sphère S suivant un grand cercle G dont les pôles sont K et K'. C1 et C'1 sont deux "premières" courbes unicursales, chacune située dans l'un des hémisphères obtenus en sectionnant la sphère S par le plan P, tandis que C2 et C'2 sont deux "secondes" courbes situées à 1' "intérieur" de C1 et c'1 respectivement, dans le cadre des défi- nitions données ci-dessus. On remarquera que les "secondes" courbes ne doivent pas nécessairement être unicursales et on a représenté C2 sur la Fig. 4 comme ayant un point double.
La Fig.5 des dessins annexés montre des exemples des cas limites mention-
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nés ci-dessus, la "seconde" courbe C2 d'un hémisphère ayant été réduite à un point (de telle sorte que l'aire à l'intérieur de C1 forme une calotte polaire complète) tandis que C'2coincide avec C'1
En conséquence, sous son aspect le plus large,, le calibre suivant la présente invention comporte des courbes ou surfaces de calibrage qui constituent des anneaux d'une sphère ayant un diamètre égal au diamètre voulu du trou à calibrer.
Ces anneaux peuvent être aménagés aux extrémités d'une tige ou d'un tube, comme dans la disposition suivant la forme d'exécu- tion la plus étroite de l'invention exposée ci-dessus, ou bien ils peuvent être formés sur toute pièce de matière convenable, les conditions requises au point de vue des propriétés de résis- tance à l'usure des surfaces de calibrage et de la rigidité du calibre, étant bien connues dans l'industrie de la fabrication des calibres. Mais l'emploi d'une tige comme élément de cons- truction pour la fabrication du calibre est particulièrement re- commandable., car il se prête au procédé de fabrication des ca- libres suivant l'invention ci-dessous décrit.
Ainsi, dans un calibre suivant l'invention, l'élément de calibrage peut être constitué par un cylindre ou tube cir- culaire rectiligne ayant des bouts plans, la longueur et le dia- mètre du cylindre étant déterminés de telle manière que les cer- cles qui délimitent les extrémités du cylindre (cercles qui constituent les courbes de calibrage du calibre) se trouvent sur la surface d'une sphère de diamètre égal à la longueur voulue du calibre. Suivant une variante, les surfaces de cali- brage peuvent être formées sur des têtes portées par une tra- verse ou entretoise qui les maintient dans la position relative voulue par rapport à l'autre.
On comprendra que le diamètre des bouts du cylindre, ou des têtes de calibrage, ne doit pas être trop grand, c'est-à-dire que le cercle maximum qui peut être tra-
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ce sur la surface de calibrage (ou les courbes de calibrage mê- me, lorsque la surface de calibrage est réduite à une courbe, comme dans le cas du cylindre circulaire qui vient d'être men- tionné) ne doit pas se rapprocher trop intimement d'un grand cercle de la sphère circonscrite, sans quoi l'aptitude du cali- bre à déceler des défauts de circularité d'un trou serait dimi- nuée, ce que l'on comprendra par les explications déjà données.
Les proportions à adopter pour les calibres suivant l'invention doivent être laissées à l'appréciation raisonnée du constructeur.
Les calibres suivant l'invention peuvent être exécutés de manière à être ajustables en vue de leur permettre de cali- brer des trous de différentes dimensions. Dans ce but, lorsque l'organe calibreur est une tige dont les extrémités sont usinées de façon à former des courbes ou des surfaces de calibrage, la tige peut elle-même être exécutée de façon à pouvoir être régla- ble dans le sens de la longueur, par exemple en formant la tige de deux moitiés dont l'une se visse dans l'autre, un dispositif approprié étant utilisé pour bloquer les deux parties dans leurs positions relatives lorsque le calibre est en service.
D'une manière semblable lorsque les surfaces de calibrage effectives sont formées sur des têtes portées par une traverse ou une en- tretoise on peut exécuter celle-ci de manière qu'elle soit régla- ble dans le sens de sa longueur, lorsqu'on désire que le cali- bre lui-même soit réglable.
L'invention sera maintenant décrite plus amplement à titre d'exemple, avec référence aux Figs. 6 à 18 des dessins annexés, dans lesquels:
Figs. 6 et 7 montrent en élévations de côté et de face respectivement une forme simple de calibre dans un trou cylindri- que.
Figs. 8 à 13 montrent diverses formes d'exécution pou- vant être employées pour l'organe calibreur du calibre représenté
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sur les Figs. 6 et 7,
Figs. 14 et 15 montrent respectivement en vue de côté et en élévation de face une variante du calibre susceptible d'agir comme calibre combiné passant et non-passant,
Figs. 16 à 18 montrent des exemples d'organes cali- breurs présentant une section transversale polygonale au lieu d'une section circulaire.
Dans la disposition représentée sur les Figs. 6 et 7, l'organe calibreur 11 est porté par une poignée 12 (représentée comme étant partiellement brisée). L'organe calibreur 11 consiste en une barre d'acier cylindrique de section transversale circulai- re à bords "biseautés" 13 usinés de telle manière que ces bords s'adaptent à une sphère (non représentée) de diamètre D égal au diamètre du trou à calibrer, le centre de la sphère se trouvant au milieu 14 de l'axe de la barre. Le calibre est représenté comme se trouvant à l'intérieur d'un trou cylindrique de diamè- tre D, dont les parois 15, 15 sont représentées en coupe sur la Fig. 6 tandis que la périphérie seule du trou est représen- tée (et désignée par 15) sur la Fig. 7.
Comme les surfaces des bords "biseautés" qui constituent les surfaces de calibrage sont des parties de la surface d'une sphère ayant un diamètre égal au diamètre du trou lorsque le diamètre de ce dernier est exact, l'organe de calibrage continue à s'adapter au trou si on le fait tourner autour de l'axe a-a aussi bien qu'autour de l'axe b - b .
De même, comme les surfaces de calibrage sont des parties d'une sphère ayant le diamètre voulu, on peut incliner le cali- bre d'un angle considérable autour de l'axe c- c- (en l'écar- tant de la position où l'axe de l'organe calibreur 11 est per- pendiculaire à l'axe b - b du trou), avant qu'il ne cesse de calibrer le diamètre voulu : position limite, représentée en traits interrompus sur la Fig. 6 est atteinte lorsque l'angle d'inclinaison est donné par sin # = WD où ² est le diamètre de la section transversale de l'organe ca-
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libreur (comme c'est indiqué) et D (comme précédemment) la longueur du calibrage (c'est-à-dire le diamètre de la sphère circonscrite).
La Fig. 7 sert aussi à faire ressortir deux autres mérites du calibre. Premièrement, le calibre indiquera quand les dimensions du trou se rapprochent du diamètre exact à mesure que se fait l'usinage du trou, car(comme on peut le voir en exami- nant cette figure) si l'on présente le calibre dans le trou en faisant coïncider son axe avec celui du trou, la partie du cali- bre qui rencontre d'abord le trou est celle qui se trouve dans le plan renfermant l'axe a-a et l'axe du trou, et la longueur du calibre (dans la direction a-a) étant inférieure au diamè- tre voulu du trou, le calibre pénétrera partiellement dans le trou si le diamètre réel de ce dernier est à peu près égal à son diamètre désiré.
Secondement, si le trou n'est pas circulai- re la rotation du calibre autour de l'axe b - b, lorsqu'il se trouve à l'intérieur du trou, permettra habituellement de déceler la non-circularité, du fait que le calibre aura plus de jeu dans certaines positions que dans d'autres. Ce second avantage n'exis- te pas (sauf peut-être dans certains cas de non-circularité de forme spéciale) dans le type normal de calibre en forme de sphère, comme il a déjà été dit.
La Fig. 8 montre la forme la plus élémentaire de l'or- gane calibreur suivant l'invention. Elle consiste en une barre d'acier cylindrique à bout plat de section transversale circu- laire de diamètre W et de longueur L, les grandeurs W et L étant telles que la distance B du point central 14 de l'axe de la barre est égale à 1/2D- D étant le diamètre de calibrage du trou à calibrer.
La Fig. 9 montre un organe calibreur semblable à celui de la Fig. 8, sauf que la barre au lieu d'avoir des bouts ¯ plats présente à ses extrémités des surfaces usinées sous forme
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d'une sphère de rayon G plus grand que le rayon de calibrage B du trou à calibrer, tandis que la Fig. 10 est semblable à la Fig. 9, sauf que le rayon G des surfaces d'extrémité est égal au rayon B du trou à calibrer.
Les Figs. lla et llb montrent respectivement une coupe transversale longitudinale et une vue en bout d'un organe cali- breur 11 semblable à celui de la Fig. 7. L'organe 11 a un diamè- tre W et la majeure partie 16 de chaque surface d'extrémité de l'organe calibreur (la figure ne montre qu'une seule extrémité) est plate ; chaque "angle" est "biseauté" pour former une surface 17 et usiné de manière à présenter un rayon G (dans une coupe suivant un plan tel que le plan de section transversale contenant l'axe longitudinal de la coupe transversale).
Ce rayon G peut être égal au rayon de calibrage B du trou (comme c'est re- présenté)-auquel cas la surface 17 forme une zone d'une surface sphérique de rayon B (et de diamètre D) - ou bien le rayon G peut être inférieur au rayon B, auquel cas le calibre entre en contact avec le trou (lorsque ce dernier présente le diamètre voulu-) en des points situés sur le cercle 18 formant l'angle dans lequel la surface 17 intersecte le plan 16- le cercle à chaque extrémité de l'organe calibreur étant un anneau (ou une zone) de sphère de diamètre D.
Sur chacune des figures 8 à 10, 11a et llb on a indi- qué un ou plusieurs centres de travail 19 sur lesquels la barre est montée pendant son usinage lorsqu'on lui donne ses dimensions de calibrage voulues. Pour exécuter l'organe calibreur du calibre suivant l'invention dans sa forme la plus simple, il suffit de prendre une barre ou un tube (des exemples d'organes calibreurs tubulaires sont décrits ci-dessous) ayant une surface externe de section transversale circulaire et de le monter sur pointes. Le rapport de la longueur de l'organe calibreur fini à son diamètre peut peut être convenablement de 3 à 1 environ, et la longueur
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et le diamètre initiaux de la barre (avant son usinage aux di- mensions finales) seront évidemment légèrement supérieurs à leurs dimensions finales.
Les extrémités de la barre seront nor- malement planes (comme c'est représenté sur la Fig. 8), élimi- nant ainsi ce qu'on peut appeler les régions circompolaires du calibre ; et la matière dans le voisinage immédiat des pôles sera certainement enlevée au cours de l'opération de centrage dans ce procédé de fabrication, même si la majeure partie de la surfa- ce d'extrémité du calibre est sphérique, comme le montre la Fig. 10. Lorsque la barre a été montée sur centres on dresse sa surface externe aux dimensions voulues et les extrémités de la barre sont alors finalement meulées et rodées de manière à ame- ner la barre à sa longueur finale s'il est nécessaire qu'elle ait la forme représentée sur la Fig. 8.
On monte alors la barre sur une poignée (telle que 12 sur la Fig. 6) si l'on en désire une, la barre dans ce cas étant pourvue d'un trou conique approprié pour recevoir l'extrémité de la poignée avant les opérations de meulage et de rodage précitées.
Si les extrémités de la barre doivent être finies de l'une ou l'autre des manières représentées sur les Figs. 9, 10 et 11a, on commence par meuler la surface cylindrique comme c'est décrit ci-dessus et ensuite, la barre étant toujours montée sur centres on tourne les extrémités au moyen d'un outil monté dans une selle capable d'osciller autour d'un axe perpendiculaire à (et passant par) l'axe qui passe par les dits centres. Le bec de l'outil est ainsi disposé de manière à décrire un arc de cercle de rayon G dans un plan contenant l'axe qui passe par les pointes, et en conséquence, comme le bec décrit cette courbe pendant que la barre tourne sur centres, il en résulte qu'on engendre un bout sphérique (de rayon G) à l'extrémité de la barre ainsi que le comprendront aisément les hommes de métier.
La surface sphérique est alors meulée, la meule étant montée d'une manière semblable
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de telle sorte que sa surface oscille suivant un rayon G de fa- çon à engendrer une surface sphérique à l'extrémité de la barre, cette surface étant finalement rodée.
Dans les dispositifs suivant les Figs. 12 et 13, qui sont des coupes longitudinales de deux formes d'exécution d'or- ganes calibreurs, l'organe calibreur 11 est formé, dans chaque cas, d'un tube en acier (comme le montre clairement la coupe) dont chaque surface d'extrémité 20 est un anneau c'est-à-dire une zone d'une sphère de rayon B. Pendant la fabrication, des bouchons appropriés (non représentés sur les dessins) sont évidem- ment placés dans les bouts du tube pour donner la possibilité de monter le tube sur centres de façon qu'on puisse l'usiner pour lui donner les dimensions et la forme désirées.
La Fig. 13 mon- tre une autre caractéristique de la présente forme d'exécution du calibre, résidant dans le fait que des parties du calibre peu- vent être découpées comme c'est représenté par exemple en 21 pour franchir des saillies telles que 22 des parois d'un trou dont une partie de la surface est une partie d'un cylindre circulaire.
(Il y a, évidemment des limites à la mesure dans laquelle le trou peut s'écarter de la forme circulaire en section transver- sale avant qu'il ne soit impossible d'employer un calibre du gen- re décrit ici pour calibrer la partie circulaire restante du trou, mais tout homme du métier peut en déterminer la mesure sans difficulté de telle sorte qu'il est inutile de s'étendre davantage sur ce sujet).
Les Figs. 14 et 15 montrent une variante de l'organe calibreur suivant l'invention, Fig. 15 étant une élévation de cô- té vue dans le sens des flèches XV-XV de la Fig. 14. L'organe calibreur représenté ici servira de calibre combiné passant et non-passant en un seul organe. Pour l'obtenir on commence par traiter une barre cylindrique circulaire de manière à lui donner des surfaces d'extrémité planes, la distance entre les bouts et le
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diamètre de la barre étant déterminés de telle manière que les bords 22 forment des anneaux (des lignes dans le cas considéré) d'une sphère d'un diamètre T égal à la limite de non passage du trou à calibrer (cet usinage du calibre aux dimensions voulues étant exécuté sur des centres non représentés situés sur l'axe longitudinal du calibre, comme dans le cas représenté sur la Fig.8)
On fait ensuite tourner la barre sur des centres 23, 23 (repré- sentés à une échelle exagérée pour plus de clarté) au milieu de la longueur de la barre et on la meule et la rode cylindriquement aux dimensions correspondant à la limite inférieure (diamètre L).
Pendant cette seconde opération, certaines parties des anneaux originaux sont enlevées et l'organe calibreur résultant pourra pénétrer dans un trou ayant le diamètre minimum lorsqu'on l'intro- duit dans celui-ci en présentant l'axe des centres 23-23 perpen- diculairement à l'axe du trou, mais on ne pourra pas le faire tourner d'un angle de 90 complet autour de son axe longitudinal à moins que le diamètre du trou ne soit aussi grand (ou plus grand) que le diamètre de non-passage T du trou.
Revenant maintenant aux Figs. 2 et 3 on fera remarquer qu'un organe calibreur tel que celui qui y est représenté peut être exécuté de manière à être réglable entre certaines limites.
On peut imaginer par exemple que l'entretoise 10 est faite de deux pièces s'emboîtant télescopiquement. Si dans ce cas on les emboîte l'une dans l'autre dans la mesure maximum permise par ce système de réglage, c'est-à-dire en rapprochant les zones 8, 8 le plus possible l'une de l'autre, ces zones étant alors plus rapprochées l'une de l'autre que dans la position représentée sur la Fig. 2, - la sphère circonscrite sera alors d'un diamètre plus petit que lorsque les zones occupent la position représentée sur la Fig. 2, et l'organe pourra donc calibrer un diamètre inférieur à celui représenté, les anneaux effectifs dans la position "em- boîtée" étant constitués par les arêtes 24, 24.
De même si on
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"allonge" le système télescopique, de manière à écarter les zones 8, 8 l'une de l'autre dans une mesure plus grande que sur la Fig. 2, la sphère circonscrite aura un diamètre plus grand et les anneaux effectifs seront constitués par les arêtes 25,25.
Il ressort de ce qui a été dit au début de cette description, à propos des principes sur lesquels cette invention est basée, qu'il n'est pas désirable d' "emboîter" le dispositif télesco- pique au point d'amener les surfaces latéfales adjacentes 26,26 des zones 8 en contact l'une avec l'autre, car la ligne de cali- brage devient alors un simple cercle constitué par les périphé- ries des surfaces 26, 26 qui sont en contact l'une avec l'autre, et ce cercle est un grand cercle de la sphère circonscrite, de telle sorte que l'instrument cesse alors de fonctionner d'une manière conforme à l'invention.
En pratique, évidemment, un calibre réglable de ce gen- re ne devra pas être pourvu d'un joint télescopique coulissant à moins qu'il ne soit destiné uniquement à remplir le rôle d'un pied à coulisse. Au contraire, les deux moitiés de l'entretoise 10 seront établies de manière à se visser l'une dans l'autre (un dispositif vérificateur convenable étant employé) ou bien des pièces d'écartement ou des colliers appropriés seront utilisés pour s'assurer que lorsqu'on a opéré un réglage du calibre, les deux zones sont séparées l'une de l'autre d'une quantité corres- pondant à une série de distances prédéterminées.
En outre, lors- qu'on désire se servir d'un calibre réglable, les surfaces de ca- librage devront, comme c'est représenté sur la Fig. 2, être des zones délimitées par la sphère circonscrite par de petits cercles qui sont l'intersection de cette sphère avec des plans perpen- diculaires à l'axe polaire, c'est-à-dire si l'on se réfère à la Fig. 4, que les courbes Ci, C'l, C2, C'2 devront être choisies de manière à former des cercles dont les plans sont parallèles au plan du grand cercle G, bien que, évidemment c2 et C'2 puissent
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si on le désire être réduits en des points coïncidant avec les pôles K, K' , respectivement.
Enfin, sur les Figs. 16a et 16b, 17a, 17b et 17c et sur la Fig. 18, on a représenté diverses variantes de l'organe calibreur suivant l'invention.
Fig. 16a est une coupe suivant la ligne XVI-XVI de la Fig. 16b et Fig. 16b est une élévation en bout d'un organe calibre obtenu à l'aide d'une tige 24 de section carrée. Les surfaces d'extrémité 25 (dont une seule est représentée) sont meulées de manière à être,planes sur la majeure partie de leur aire, mais (ayant été montées sur les centres 19, comme il a été décrit précédemment) elles sont usinées de telle sorte qu'elles présen- tent chacune un anneau 26 qui constitue une partie d'une sphère ayant un rayon B égal à celui auquel le trou 15 doit être cali- bré, chaque anneau 26 formant ainsi l'un des anneaux du calibre.
Les "angles" 27, 27, 27, 27 se trouvant à l'extérieur de chaque anneau sont alors dégagés comme c'est représenté (de manière à se trouver à l'intérieur de la sphère circonscrite) et leurs surfaces peuvent former convenablement des segments de la surface d'un cône. Ces angles assurent ainsi au calibre un meilleur guidage lui permettant de pénétrer plus facilement dans un trou dont les dimensions se rapprochent des dimensions voulues à mesure que se fait l'usinage.
Les Figs. 17a, 17b et 17c montrent une manière conve- nable d'usiner une barre carrée pour obtenir un calibre combiné passant ou ne passant pas. La barre carrée 28 est aplatie à ses extrémités (comme en 29) et sa longueur et sa section transver- sale sont déterminées de telle façon qu'elle peut exactement pé- nétrer dans un trou ayant un diamètre égal à la limite inférieure à calibrer (c'est-à-dire la limite de passage) lorsque la barré est présentée au trou de manière que son plan longitudinal cen- tral e - e renferme l'axe du trou, comme c'est représenté sur
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la Fig. 17c.
En conséquence les angles 30, 30 de chaque extré- mité de la barre (dont une seule est représentée) se trouvent tous sur la surface d'un cylindre de diamètre 2 L (L étant le rayon de la limite de passage du trou) dont l'axe coïncide avec e - e . (Les angles 31, 31, à chaque extrémité, se trouvent d'une façon semblable sur un cylindre de diamètre 2 L, évidemment).
On monte la barre sur ses points de centrage 19, et on usine les angles 32, 32, 32, 32 jusqu'à ce qu'ils constituent des parties d'anneaux d'une sphère de rayon T égal au rayon de non passage du trou à calibrer. Si on présente le calibre à un trou de rayon T dans la position représentée sur la Fig. 17a (c'est-à-dire de façon que le plan longitudinal diagonal d - d de la barre ren- ferme l'axe du trou), la barre pourra juste pénétrer dans ce trou. Par conséquent cette barre sert d'organe calibreur pour un calibrage par passage ou non-passage, vu qu'elle doit pouvoir pénétrer dans le trou à calibrer lorsqu'on la présente dans la position représentée sur la Fig. 17c., mais qu'elle ne doit pas pouvoir tourner autour de son axe longitudinal (c'est-à-dire l'axe passant par les pointes de centrage 19) d'une amplitude de 45 .
Si elle peut tourner de 45 de cette manière, c'est que le trou a des dimensions trop grandes.
La Fig. 18 est une élévation en bout d'un organe cali- breur de section transversale octogonale. Chaque extrémité de l'organe est pourvue de centres, tels que 33, et la zone centrale 34 entourant chaque centre 33 est plane. La zone 34 est entourée d'un anneau 35 dont la surface est usinée de manière à former une partie de la surface d'une sphère, ayant le diamètre voulu, et chaque angle, tel que 36, est dégagé (comme les angles 27 de l'or- gane calibreur représenté sur les Figs. 16a et 16b) de façon que sa surface se trouve à l'intérieur de la surface de la sphère qui vient d'être mentionné, de telle sorte que les angles 36 aug- mentent le guidage du calibre lorsqu'on l'introduit dans le trou
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à calibrer (comme dans le cas de l'organe calibreur représenté sur les Figs. 16a et 16b).
REVENDICATIONS
1.- Calibre pour mesurer le diamètre de trous circu- laires, comportant une tige ou un tube cylindrique dont les ex- trémités sont usinées de manière à former des surfaces constituant des parties de la surface d'une sphère dont un diamètre coïncide parfaitement ou approximativement avec l'axe longitudinal de ce tube ou cette tige, le diamètre de cette sphère étant égal à la longueur requise du calibre.
2. - Calibre pour mesurer le diamètre de trous circu- laires caractérisé en ce que les courbes ou surfaces de calibrage constituent des anneaux ou zones d'une sphère ayant un diamètre égal à la longueur requise du calibre.