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La présente invention concerne un appareil ou instru- ment de mesure muni dtun levier palpeur ou vérificateur à levier et destiné à effectuer des mesures et des contrôles sur les ma- chines-outils à broche rotative.
On connaît des appareils démesure à levier palpeur dans lesquels la mesure est effectuée par un levier palpeur tournant avec la broche, tandis que l'organe indicateur servant à la lec- ture, par exemple un comparateur à cadran, ne participe pas à la rotation et assure ainsi une indication toujours facilement visi-
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ble indépendamment de la position instantanée du palpeur. De telles dispositions sont décrites par exemple dans la demande de brevet allemand n D 20687 IXb/42b. Dans cette construction connue, un dispositif mécanique sert à la transmission du mouve- ment du levier palpeur rotatif à l'organe indicateur immobile.
La présente invention est destinée à éviter les erreurs qui sont encore causées dans ces appareils par les éléments de transmission. Elle concerne un appareil de mesure à levier palpeur, qui est susceptible d'être emboîté ou inséré dans une broche et peut tourner avec elle, et qui est caractérisé' selon l'invention en ce qu'il comprend,sur la partie rotative, un palpeur pour le mouvement du levier palpeur, qui permet une transmission, indé- pendante de la rotation de la pièce rotàtiva, de son indication de position à un organe indicateur ne participant pas à la rota- tion.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on em- ploie des palpeurs électriques, hydrauliques ou des palpeurs similaires. Selon une caractéristique particulière de l'invention, on emploie avec un tel appareil de mesure à levier palpeur, outre ce dispositif indicateur électrique, hydraulique etc, un disposi- tif indicateur mécanique, dont la précision d'indication est moin- dre que celle de l'autre dispositif.
Des exemples d'exécution de la présente invention vont être décrits ci-après avec référence aux planches de dessins ci- annexées, dont : la figure 1 représente un premier exemple d'exécution en coupe et les figures 2 et 3 représentent deux autres exemples d'exé" cution.
A la figure 1, l'appareil est emboîté au moyen d'un mandrin conique 10 dans la broche 12 de la machine et y est fixé par vissage de la manière habituelle au moyen d'une queue filetée
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14. Le mandrin conique 10 présente un canal ou forure centrale 16, dans laquelle est emmanché l'axe 18, qui est fixé dans .e mandrin conique 10 au moyen d'une goupille 20.
L'axe de rotation possède une bride frontale 24, à la- quelle est fixé le corps de palier 28, de sorte qu'il participe à la rotation de la broche et du mandrin conique.
Dans le guide en queue d'aronde 50, 52 du corps de pa- lier 28 se trouve un chariot mobile 54, sur lequel un levier pal- peur 66 à deux bras avec sa pointe palpeuse ou de contact 70 est monté entre les points - d'appui 58 et 60. Le bras 66 du levier palpeur présente des mâchoires bombées qui sont en prise avec le côté longitudinal arrondi 36 d'une plaque oscillante 34, laquelle est montée dans le corps de palier 28 entre les pointes 30 et 32.
En outre, un support 78 est monté pour tourner sur le mandrin conique 10 au moyen d'un roulement à billes 80.
Selon la présente invention,. la partie rotative, qui, comme cela est représenté, comprend comme éléments principaux le' mandrin conique 10 avec son axe 18, le corps de palier 28 et le chariot 54 avec le levier palpeur, porte un palpeur pour le mou- vement du levier palpeur, qui permet une transmission de son in- dication de position, indépendamment du mouvement de la partie rotative, à un organe indicateur ne participant pas à la rotation.
Les détails de cette disposition sont précisés ci-après.
Dans le premier exemple de réalisation selon la figure 1, on emploie un palpeur électromagnétique. Il se compose d'un aimant permanent 201, qui est fixé sur la plaque oscillante 34, et d'un @ électro-aimant 203 muni d'un enroulement 202 et monté sur le corps du palier 28 en face de l'aimant permanent.
Comme cela est représenté, l'enroulement de 1' électro-aimant est relié par une blague collectrice unipolaire 204 au contact élastique 205 et 3e conducteur 206 est relié à un appareil de mesure 207,
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de sorte que le retour de courant se fait par la masse de l'appa- reil. Il va de soi qu'au lieu de cela on peut aussi employer deux bagues collectrices séparées. Un tel palpeur électromagnétique utilise le fait que la résistance du circuit magnétique et par conséquent la résistance d'entrée de l'enroulement de l'électro- aimant dépendent de la position réciproque de l'électro-aimant et de l'aimant permanent.
Cette variation de la résistance d'en- trée peut être mesurée directement avec un appareil indicateur ou dans un montage en pont et être employée pour l'indication.
Comme cela est représenté, on emploie à cette fin l'appareil 207, dont le domaine de mesure peut être réglé au moyen d'un interrup- teur 208. L'appareil palpeur représenté à la figure 1 indique la rotation de la plaque oscillante autour de son axe. Cette rotation de la plaque oscillante dépend cepandant de la position du levier palpeur par suite de l'accouplement entre celui-ci et la plaque oscillante. Par conséquent, dans la! disposition selon- l'invention, le mouvement du levier palpeur rotatif peut être lu, ------------ de la mime manière que dans les' appareils à levier palpeur purement mécaniquesmentionnés au débuta sur l'appareil indicateur ne parti- cipant pas à la rotation.
Avantageusement, l'appareil comprend en supplément un dispositif indicateur mécanique qui transmet le mouvement du le- vier palpeur, par exemple au moyen d'une plaque oscillante et d'un tringlage de transmission, à un comparateur à cadran ne partici- pant pas à la rotation.
Ceci est également représenté à la figure 1. Le support 78 est monté rotatif sur le mandrin conique 10 au moyen d'un rou- lement à billes 80 et ne participe pas nécessairement la rota- tion de ce mandrin. Afin d'empêcher le support 78 de tourner, un tuyau, flexible en accordéon 118 est emboîté contre lui; et, en étant plié convenablement, ce tuyau peut être appliqué contre une butée fixe appropriée, donc par exemple contre une partie de la poupée 126.
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La rigidité du tube en accordéon 118 'suffit pour absor- ber les efforts de frottement entre la broche en rotation et.la support 78. Comme cela est représenté, les conducteurs 206reliant l'appareil indicateur électrique avec la bague collectrice, sont passés à l'intérieur de ce tuyau en accordéon.
Sur le support 78,immobilisé par le tuyau en accordéon 118,est fixé un comparateur à cadran 84. La tige palpeuse 92 du comparateur est en contact avec un levier d'angle 88, dont le deuxième bras est en prise avec la bride d'un manchon 96. Au moyeM de billes 98, ce manchon 96 est monté sur l'axe de rotation le de manière à pouvoir se déplacer axialement le long de celui-ci Le manchon 96 sert à.la transmission du mouvement de la paque oscillante se trouvant sur la partie rotative au comparateur fixe.
A cette fin, deux chevilles de transmission 100 et 102 coopèrent avec les appuis à bille 114 d'un chevalet transversal 108. Ce chevalet transversal.100 est fixé à la.plaque oscillante 34. Lors d'un déplacement de la plaque oscillante dans l'une ou l'autre di- rection, uns des deux chevilles de transmission est soulevée par est le chevalet, et le manchon 96/ déplacé axialement. Ce déplacement est transmis par le levier d'angle 88 au comparateur à cadran $la et y est lu sous la forme d'une déviation de l'aiguille.
Une autre disposition, qui présente, en plus de l'indi cation électromagnétique, une indication mécanique, est utilement réalisée de telle manière que le dispositif mécanique sert à l'in- dication des grandes courses du levier palpeur et le dispositif électrique sert à l'indication des petites courses de ce levier.
Si l'appareil doit être employé par exemple pour le centrage d'un objet rond, on emploie d'abord l'indication mécani- que jusqu'à ce que les déviations de l'aiguille du comparateur à cadran soient tombées sous une valeur déterminée-, Ensuite, le réglage est continué au moyen de l'indication électrique.
Dans la disposition de la figure 1, le palpeur électro-
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magnétique se trouve au milieu de la plaque'oscillante 34. Il va de soi qu'il est possible sans dificiculté de monter un palpeur @ électromagnétique en un autre point quelconque de la plaque oscil- lante, lorsque ceci présente des avantages au point de vue de la construction, par exemple pour faire de la place au.dispositif de transmission mécanique. La seule chose essentielle' est que les mouvements de la plaque oscillante soient indiqués, la disposition étant avantageusement telle que la déviation de l'appareil de mesure soit de la même amplitude quelle que soit la direction dans laquelle pivote la plaque oscillante, donc quelle que soit la di- rection dans laquelle se déplace le levier palpeur.
De cette ma- nière, pour des écarts égaux il se produit toujours la même dévia- tion, que l'on palpe un diamètre extérieur ou un diamètre inté- rieur.
Dans les dispositions de la figure 1, le dispositif palpeur électromagnétique se trouve sur la plaque oscillante dépla- cée par le levier palpeur. Il est cependant possible aussi de re- lier le dispositif palpeur électromagnétique directement avec le levier palpeur. La figure 2 représente un tel exemple de rélisa- tion de l'invention. Dans celui-ci, il est prévu,à l'arrière du levier-palpeur, un aimant permanent 210, qui s'avance à l'intérieur de.la culasse d'un électro-aimant 212.
Cet électro-aimant est contruit à la manière d'un relais polarisé ; possède deux culas- ses extérieures 213 et une culasse intérieure 211 et par conséquent deux circuits électriques dont la résistance dépend de la position de l'aimant permanent 210 entre les culasses extérieures 213.Ces deux culasses extérieures portent chacune en enroulement. Ces en- roulements, désignés respectivement par 214 et 215, sont reliés à l'appareil indicateur chacun par une bague collectrice. Comme, dans le cas représenté, il doit exister trois conducteurs entre l'appareil indicateur et le palpeur, il est donc nécessaire d'am- ployer trois bagues collectrices séparées ou deux bagues ceffé
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ces et une amenée par la masse.
L'avantage de l'emploi d'un palpeur électromagnétique monté Stria partie rotative, à partir duquel l'indication est transmise à l'aide de moyens purement électriques (bagues collec- trices,etc.) à l'appareil indicateur fixe, consiste en ce que le dispositif palpeur électromagnétique indique le déplacement du levier palpeur sans erreur, parce que la transmission à l'appareil indicateur ne nécessite aucune espèce d'organes intermédiaires mécaniques, qui pourraient causer des erreurs d'indication. Dans les appareils purement mécaniques cités plus haut, des erreurs, supplémentaires peuvent être provoquées, en particulier par la chaîne de transmission entre la partie rotative et la partie fixe, par le fait que ces parties présentent toujours un certain flotte- ment propre.
Ceci ést évité par le montage du levier palpeur et du palpeur électromagnétique sur la partie rotative et par la transi mission de l'indication à l'appareil indicateur ne participant pas à la rotation, à l'aide de moyens purement électriques, tels que bagues collectrices, conducteurs,etc. La grande précision pou- vant ainsi être atteinte permet d'employer une disposition de ce genre pour mesurer le flottement ou/voilement de la broche à paliers.
A cette fin, l'appareil est emboîté dans la broche, et un anneau d'épreuve est posé sur le plateau de la machine-outil. De tels anneaux d'essai peuvent être fabriqués avec une grande pécision exactement ronds. L'anneau est centré par déplacement du plateau par rapport à la broche. La déviation de l'appareil indicateur qui reste encore après le centrage et ne peut pas être compensée représente le voilement de la broche. Ce procédé ne peut être ap- pliqué avec l'appreil purement mécanique, car ici le flottement des organes de transmission entre le comparateur à cadran et le levier palpeur ne se laisse pas séparer du flottement ou voilement de la broche.
Toutefois, la disposition selon la présente invention
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électro- n'est pas limitée aux palpeurs uniquement/magnétiques On-peut au contraire employer aussi d'autres systèmes.de. palpeurs qui' per- mettent une transmission de l'indication de position du palpeur,- influencée à l'organe indicateur:fixe sans que cette indication soit/par le, passage de la partie rotative à la partie fixe. Ici,l'expression "appareil indicateur fixe" doit être. comprise dans- le. sens . que son échelle indique toujours dans la même direction et que par consé- quent il peut être lu couramment et indépendamment de la rotation du levier palpeur par le personnel de service sans que celui-ci doive changer de place.
Il est donc possible, par/exemple, d'employer un palpeur capacitif comme cela est indiqué à la figure 3.,Le le- vier palpeur 70 porte. sur son bras 66 une plaque ±10, en matière diélectrique à haute constante diélectrique, qui est engagée entre les deux armatures 311 et 312 d'un condensateur, qui est supporté par la pièce 'mobile 54 au moyen d'un socle isolant 313. La capaci- té du condensateur est influencée par la position de la plaque 310.
Il est relié à l'appareil indicateur fixe par l'entremise de ba- gues collectrices et des conducteurs électriques. Il existe donc palpeur sur la partie rotative un palpeur pour la position du levier dont l'indication est transmise par des moyens, électriques dans le pré- sent cas, à l'appareil indicateur qui n'est pas influencé par le mouvement de la partie rotative.
Il va de soi que l'on peut aussi imaginer d'autres pal- peurs, comme ceux qui sont connus sous des formes multiples dans la technique des mesures, donc par exemple des palpeurs photo- électriques, lesquels comprennent un écran ou diaphragme qui est mobile sur le levier palpeur, s'interpose ou plonge plus ou moins dans le courant ou faisceau lumineux d'une lampe et modifie ainsi l'éclairement d'une cellule photo-électrique. Le courant de cette cellule peut alors à son torana tour être transmis à l'instrument indicateur fixe indépendamment du mouvement de rotation.
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D'autres possibilités.de mesure sont fournies, par exemple, par l'emploi de palpeurs balométriques, de palpeurs à résistanceetc., cette énumération n'étant pas limitative de la multiplicité des palpeurs utilisables.
De même, il n'est pas absolument nécessaire à la réali- sation du principe selon l'invention que la transmission du palpeur à l'appreil indicateur se fase par des moyens électriques tels que conducteurs, bagues collectrices)etc, comme c'est le cas pour les palpeurs mentionnés plus haut.
On peut aussi imaginer par.exemple d'effectuer la transpission hydrauliquement ou pheumatiquement, la seule condition étant que cette transmission du palpeur tournant à l'appareil indicateur fixe se fasse de manière que le mouvement relatif de la partie rotative par rapport à la partie fixe n'infue pas sur l'indication.
Il est donc possible sans difficulté, par exemple, de monter un palpeur hydraulique sur,la partie rotative et de faire en sorte que le changement de volume produit par le mouvement du levier palpeur soit transmis par des connexions ou raccordements convenables de la partie,rotative à l'appareil indicateur fixe de façon que la rotation n'exerce aucune influence sur cette indica tion.
REVENDICATIONS
1. Appareil de mesure à levier palpeur qui peut être in- séré dans une broche de façon à tourner avec elle et présente un levier palpeur se trouvant sur la partie rotative et monté mobile transversalement par rapport à l'axe de rotation de la broche, caractérisé en ce qu'il comprend sur la partie rotative un palpeur pour le mouvement du levier palpeur, qui permet une transmission, indépendante de la rotation de la partie rotative, de son indica- tion de position à un organe indicateur ne participant pas à la rotation.
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