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APPAREIL DESTINE A LA MESURE DE LA DURETE DES METAUX.
Le présent brevet a pour objet un appareil destiné à la mesure de la dureté des métaux.
Il existe déjà différents appareils, dans lesquels comme par exem- ple dans l'appareil Brinell., on emploie une pression statique agissant sur une bille qui sous la charge pénètre plus ou moins dans le métal soumis à 1' essai de dureté, suivant sa dureté. L'empreinte laissée dans le métal se pré- sente sous la forme d'une calotte sphérique dont la relation s'établit comme suit P =¯ appelé chiffre de dureté de Brinell ou P représente la charge
S sur la bille,, et S la surface de la calotte sphérique de diamètre d, voir Fig.
1, qui représente un dessin schématique du principe de fonctionnement de l'appareil. Il en résulte que connaissant D le diamètre de la bille il suffit de lire la valeur d, c'est-à-dire le diamètre de la section de la calotte sphérique, laissée par la bille dans l'éprouvette E soumise à l'es- saie pour en la reportant sur le graphique établi. connaître le degré de dureté de l'éprouvette E.
Dans l'objet du présent breveta voir aussi la Fig. 1, on ne tient pas compte de la valeur d laissée par 7.'empreinte, mais bien de celle de la profondeur. c'est-à-dire de la hauteur h de la calotte sphé- rique obtenue par la chute d'un poids constant P tombant d'une hauteur constante, sur l'éprouvette E, par l'intermédiaire d'une bille qui y lais- sera l'empreinte de forme sphérique dont la hauteur h pourra être évaluée et conséquemment en déduire le degré de dureté de l'éprouvette soumise à l'essai.
A cet. effet. on utilise un appareil conditionné pour, étant portatif, pouvoir être employé soit sur la pièce même soumise à l'essai quelque soit son lieu de placement, soit être fixé à une potence à demeu- re ou déplagable sur la pièce soumise à tressai.
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Afin de mieux faire ressortir la description et le fonctionnement de l'appareil envisagé on utilisera les dessins annexés qui représentent à titre explicatif et non limitatif l'appareil envisagé dans un mode d'exécution et dans une variante.
Les dessins annexés représentent
La Fig. 1 un dessin schématique du principe de fonctionnement de l'appareil.
La Fig. 2 une vue en élévation de l'appareil en service.
La Fige 3 une coupe longitudinale en élévation à plus grande échelle dans le corps principal de l'appareil représenté à la Fig. 2, montrant la disposition intérieure de son mécanisme.
La Fig. 4 représente une coupe partielle en élévation dans seulement la partie supérieure du corps principal de l'appareil, montrant une variante d'exécution.
L'appareil tel qu'il sera décrit ci-dessous, pourra être placé sur des pièces quelconques aussi encombrantes soient-elles et tenu à la main.
Pour des pièces en matière magnétique par exemple en fonte ou en acier, on pourra supporter l'appareil au moyen d'une potence fixée à un aimant permanent, tel qu'on les trouve actuellement sur le marché et qui sont conçue de façon de pouvoir à volonté isoler ou maintenir le pouvoir attractif de l'aimant. A titre d'exemple, la Fig. 2 représente un tel agencement comportant un aimant fixant au moyen d'une potence, l'appareil sur la pièce à soumettre à l'épreuve de dureté.
En se reportant aux Fig. 2 et 3. l'appareil proprement dit, voir Fig. 2, est composé d'un cylindre creux 1., fermé à son extrémité antérieure par le fond 34 et à son extrémité postérieure par un couvercle 15. Dans ce cylindre 1 peut se déplacer librement un piston 2 d'une masse déterminée, du haut vers le base L'appareil devant fonctionner dans la position verticale,le piston 2. doit être amené dans sa position extrême en haut du cylindre 1. et,-pouvoir y être maintenu avant de déclencher sa chute libre. A cet effet. il est pourvu sur sa face supérieure d'un anneau 13 auquel est fixé un câble ou une cordelette 14 passant dans l'ouverture 16 du couvercle 15 et destiné, étant tiré à la main, d'amener le piston 2 en position d'accrochage, voir traits en pointillés de la Figo 3.
A cet effet,,, dans des logements 9 pratiqués latéralement dans la paroi de l'extrémité supérieure du cylindre 1 sont disposés deux axes 10 portant des cliquets 11 dont les extrémités ou becs 8 peuvent s9enga- ger sous le rebord annulaire d'une rainure circulaire triangulaire 7 façonnée dans l'extrémité supérieure du piston 2 et ainsi maintenir le dit piston 2, grâce à la présence de ressorts 12 prenant appui d'une part sur la paroi extérieure du cylindre 1, d'autre part sur la face intérieure des branches du cliquet Il.1 opposées aux becs 8.
Les logements 9 des cliquets sont fermés par des plaques 36 munies de fenêtres 37, d'où émergent les parties des cliquets 11 sur lesquelles pourront s'exercer la pression des doigts de la main pour provoquer le dégagement des becs 8 de la rainure 7 de retenue et alors amener la chute libre du piston 2. Ces plaques de fermeture 36 seront rapportées sur le cylindre 1., par vis ou tout autre moyen approprié. La partie avant 34 du cylindre 1 est pourvue d'une buselure 35 en acier dur. Dans cette buselure 35 peut coulisser une pièce 3 de forme cylindrique en acier très dur, munie d'une collerette 4.
L'extrémité avant de la pièce 3 dite "pièce de choc" présente une forme sphérique dans laquelle est logée une petite bille 5 en acier très dur.
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Sur la face annulaire supérieure de la collerette 4 repose librement à frottement doux le fond 20 d'un cylindre creux 17 ouvert à son extrémité supérieure et pouvant coulisser sur la pièce de choc 3 et en même remps le long de la paroi intérieure du cylindre 1. qui comporte deux fenêtres 19 que traversent, dirigés vers l'extérieur, deux boutons 18 diamétralement opposés et fixés dans la partie supérieure de la paroi du cylindre creux 17 que l'on appellera "coulisseau".
Les boutons 18 manoeuvrés par les doigts permettent de soulever le coulisseau 17 pour s'assurer de la posi-tion correcte du comparateur 27.Ce coulisseau 17 en même temps qu'il s'appuie sur la collerette 4 de la pièce de choc 3. s'appuie également par sa face extérieure 21 sur l'extrémité 22 d'un levier 23 articulé autour de l'axe 38 fixé dans une bague 28. entourant sans serrage l'extrémité avant du cylindre 1.
Des fentes 28a et la pratiquées dans la bague 28 respectivement dans la paroi du cylindre 1 permettent le passage et l'oscillation du levier 23 autour de 38.La bague 28 porte extérieurement un bras 29 à l'extrémité duquel une douille 40, pourvue de deux brides de serrage 41 sollicitée par un boulon de serrage 42, fixe le support 26 d'un appareil de lecture de mesures 27 se trouvant dans le commerce et appelé communément "comparateur à cadran". La tige 25 de commande de l'appareil de mesure 27, s'appuie par son extrémité inférieure en 24 sur l'extrémité du levier 23 dont il est question ci-dessus. Des écrous 30 et 32 vissés en 31 respectivement en 33 sur l'extrémité du cylindre 1, servent à régler et maintenir la position correcte de la bague 28.
Comme signalé ci-dessus.. l'appareil sera, lorsqu'il s'agira de matériaux magnétiques.. avantageusement fixé par les brides 50 assemblées par les boulons 51 d'un collier 49 solidaire d'un bras de potence 45 pourvu d'une douille 46 réglable en hauteur par les écrous 47 et 48, engagée sur 1' extrémité de la tige verticale 44 solidaire de l'aimant 43, exerçant sa force attractive sur la pièce 6 soumise à l'essai de dureté et dont l'emploi a été envisagé ci-dessus.
Le fonctionnement se comprend aisément comme suit.
Le piston 2 de poids P est amené, voir Fig. 3. à peu près contre le fond arrière du cylindre 1. au moyen d'une traction opérée sur le câble 14 fixé en 13 au piston 2.Celui-ci est maintenu dans cette position par le dispositif d9accrochage automatique 7, 8, 11, 12,décrit ci-dessus.
L'appareil est alors placé verticalement.,, voir Fig. 1. sur la pièce 6 dont on désire connaître la dureté, puis par une pression des doigts sur les faces extérieures des cliquets 11, on décroche le piston 2, qui ainsi libé- ré, vient frapper l'extrémité supérieure 39 de la pièce 3, dite de choc. La force vive ainsi produite est transmise par la bille 5 sur la pièce 6 qui alors accuse la formation d'une empreinte de hauteur h, correspondant au degré de dureté de la pièce 6.
En même temps que la pièce 3 se déplace vers le bas sous l'effet de la chute du liston 2. cette pièce 3 entraine dans sa descente le fond 20 du cylindre creux ou coulisseau 17,et ce fond 20 appuyant par 21 sur l'extrémité 22 du levier 23 fait osciller ce levier 23 autour de 38 d'une valeur angulaire correspondant au déplacement rectiligne du fond 20, autrement dit de la hauteur h de l'empreinte formée dans la pièce 6, cette valeur transmise par la tige de commande 25 du comparateur 27. pouvant'se lire par celle du déplacement en résultante de l'aiguille du cadran du comparateur 27.
Si l'on désire augmenter la force vive du piston 2, il suffira, voir Figo 4. de remplacer le couvercle 15 de la Fig. 3, par un manchon 15a, sur la partie supérieure duquel se fixe alors le couvercle 15, ce qui aura pour but de former un logement 55,constituant le prolongement du cylindre 1, dans lequel peut se disposer un ressort à compression 52, dans une des extrémités 53 d'appuie sur le couvercle 15 et l'autre 54 sur la face
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supérieure du piston 2. En remontant le piston 2 comme ci-dessus., par le câble 14, on comprimera le ressort 52 jusque son accrochage en 7 par les cliquets 11. Le fonctionnement s'opérera comme ci-dessus. avec cette différence qu'à la force vive du piston 2 s'ajoutera celle provoquée par la dente brusque du ressort 52.
REVENDICATIONS.
1) Appareil destiné à la mesure de la dureté des métaux,. caractérisé en ce que l'on utilise pour la mesure de la dureté des métaux, la hauteur ou la profondeur de l'empreinte de la calotte sphérique, laissée dans la pièce soumise à la mesure de sa dureté, par la pénétration d'une bille soumise au choc d'une masse constante, tombant librement d'une hauteur constante.