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Les divers moyens métrologiques utilisés dans les ateliers de mécanique, réalisent tous, par des procédés souvent différents, la mesure des variations de toute grandeur physique, préalablement transformée le plus souvent en déplacements. Les instruments, appareils et machines, conçus pour la mesure de ces déplacements, quoique non basés sur des principes identiques, recherchent tous la meilleure précision relative possible, à prix raisonnable et avec robustesse convenable. Cette précision est fonction,
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d'une part, de la catégorie à laquelle ils appartiennent, d'autre part, des qualités inhérentes aux appareils eux-mêmes qui sont consécutives à leur mode de construction.
Parmi ces qualités, la fidélité est essentielle. Pour l'obtenir, il faut : - réaliser ,un montage mécanique à liaisons univoques,, rédui- sant ou .évitant certains jeux entre les pièces .qui doivent @ entrer en contact, - réduire les flexions et annuler les .déformations permanentes, tout en laissant aux parties mobiles un mouvement doux en concevant une amplification quand elle est nécessaire.
Parmi les procédés d'amplification utilisés, quand il y a amplification, les perfectionnements apportés par la présente invention s'appliquent aux systèmes mécaniques, tout en faisant appel à des circuits électriques pour la transmis- sion, la signalisation, et, éventuellement, l'enregistrement des mesures.
Le regroupement des diyerses dispositions forme un système ¯de liaison-amplification (amplification prise au sens le plus général pouvant comporter des valeurs quelconques, y compris la valeur 1/1) remplissant le rôle de tête de mesur.e, pouvant être incluse dans des instruments, des appareils ou des machines de mesure, contrôle, ou commandes diverses, soit sous forme de mécanisme complet, soit en combinaison avec d'autres systèmes électriques par exemple.
L'invention a pour objet un appareil pour la mesure ou le contrôle précis de dimensions ou grandeurs physiques analogues du type comportant un organe palpeur dont les déplacements commandent par l'intermédiaire de pièces arti- culées le mouvement de contacts mobiles susceptibles de fermer des circuits électriques de signalisation lorsque
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leur mouvement atteint une amplitude déterminée, caractérisé en ce que l'organe palpeur précité agit sur un fléau sensible- ment horizontal oscillant autour d'un point intermédiaire et portant à ses extrémités, situées, de part et d'autr'e dudit point d'oscillation, les contacts électriques mobiles précités, ledit organe palpeur agissant sur ledit fléau en un point voisin dudit point d'oscillation.
L'aménagement d'un tel fléau pour l'entraînement des contacts mobiles du circuit de signalisation permet d'amplifier considérablement les déplacements de l'organe palpeur et confère à l'appareil une sensibilité bien supérieure à celle des appareils de contrôle ou de mesure à organe palpeur connus actuellement.
L'invention vise également un procédé d'aménagement de circuit de signalisation pour appareil de contrôle ou de mesure du type précité, caractérisé en ce qu'il consiste à monter directement dans le bottier de l'appareil de contrôle ou de mesure précité le circuit de signalisation y compris, éventuellement, les organes de signalisation, lampes, tubes lumineux ou analogues en disposant lesdits organes en regard de fenêtres ou voyants transparents ménagés dans le bottier de l'appareil.
L'invention vise enfin un dispositif de signalisation destiné à équiper un appareil de contrôle ou de mesure du type précité caractérisé en ce qu'il est conçu sous forme d'une unité indépendante comportant une plaquette ou analogue formant support sur laquelle sont fixés les différents organes, fils de connexion, résistances, lampes de signalisation ou autres, ladite unité étant de dimensions telles qu'elle puisse être montée directement dans le bottier de l'appareil de contrôle ou de mesure précité.
Un tel dispositif peut d'ailleurs être incorporé, à des
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appareils de contrôle et de mesure de types divers.
Dans les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : - la figure 1 représente une réalisation conforme aux dispositions faisant l'objet de l'invention; - la figure 2 montre l'adjonction d'un comparateur à cadran à l'appareil de la figure 1 ; - la figure 3 schématise la section de l'écrou avec son système de rattrapage de jeu et de connexion; - la figure 4 reproduit la coupe transversale d'un collier du levier; - la figure 5 montre la position dans la chape de la rondelle flexible; - la figure 6 montre en élévation un appareil de con- trôle et de mesure comportant un dispositif de signalisation suivant l'invention; - la figure 7 est une vue de côté de l'appareil de la figure 6 ; - la figure 8 est une vue en élévation de l'appareil de la figure 6 dans lequel on a enlevé le couvercle du . bottier;
- la figure 9 montre en perspective un dispositif de signalisation suivant l'invention; - la figure 10 montre schématiquement le circuit élec- trique du dispositif de signalisation.
A titre d'exemple'non limitatif, et en vue de donner à l'invention une unité de présentation, un appareil de mesure comportant lesdites dispositions, est représenté schémati- quement sur la figure 1.
Il est constitué essentiellement par un groupe d'organes assemblés dans un bottier 1 prolongé à sa partie inférieure par un canon 2 serti ou fixé par tout moyen approprié,
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formant douille dans laquelle coulisse, sansjeu, la tige d'un organe palpeur 3 dont l'extrémité inférieure vient en contact avec la pièce à mesurer, tandis que la partie médiane est percée d'une lumière 4 (mortaise, échancrure ou évidement) à traverslaquelle passe un élément de mesure 5 en appui sur le point 6 (position amenant une diminution sensible'.des efforts de flexion) et constituant, dans ce cas, bras de levier articulé en 7 dans une chape 8 ménagée dans les flasques du bottier.
La partie mortaisée de, la tige.4 transmet la poussée axiale du palpeur à une saillie 6, partie intégrante du levier 5 (ou du palpeur suivant le cas) qui porte à chacune de ses extrémités un collier ou un élément de contact métallique 10 et 11, fixé par agrafage ou sertissage par exemple (fig. 4) isolé électriquement du corps de l'élément de mesure, et connecté avec son homologue par un conducteur électrique, isolé et branché sur une source de courant.
La chape 8 comporte un système de rattrapage de jeu (fig. 5) disposé concentriquement à l'axe du levier, et constitué, par exemple, par une rondelle flexible 24 qui, en provoquant un appui parfait de la face 9 de l'élément de mesure contre la face correspondante de la chape, assure la répétition rigoureuse des contacts électriques 10 et 11 dirigés suivant la normale à leur surface et en .son milieu.
Le rappel de l'élément de mesure 5 contre la tige de l'organe palpeur 3 peut être effectué par un ressort 12 ou tout autre mode de rappel similaire appliqué sur l'un des bras de levier. Au-dessus des extrémités de l'élément de mesure, et en regard des colliers 10 et 11 sont disposées deux vis de réglage 13 et 14 logées dans un écrou en matière isolante 15 et 16 et dont celle de droite 14 est prolongée d'une touche rentrante 17 maintenue en tension par un ressort
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ou système à pompe 18 qui empêche tout forcement du bras de levier pouvant résulter d'une pression excessive.
Deux pinces élastiques en métal 19 et 20 (voir fig.
3), reliées à des conducteurs transmettant le flux électri- que aux organes de signalisation, d'enregistrement ou de commande, sont incluses dans une mortaise pratiquée dans et les écrous 15 et 167 assurent le contact électrique tout en compensant lejeu des vis de réglage 13 et 14 par une poussée latérale exercée sur celles-ci, les maintenant de cette façon contre la paroi opposée au logement des pinces.
Le maintien de l'organe palpeur 3 contre la pièce à mesurer est réalisé par un système amovible de poussoir, contenant un ressort taré 21 qui exerce une pression-égale à la pression de mesure nécessaire, et qui est immobilisé par une vis 22 ou autre élément d'arrêt dans le bottier. Cette vis peut également assurer la fixation de tout autre organe, le canon d'un comparateur à cadran par exemple (fig. 2) lorsqu'on munit l'appareil de mesure d'une montre compara- teur permettant ainsi, soit de tarer l'appareil lui-même sans le secours d'éléments auxiliaires de comparaisons, soit de compléter les indications fournies par l'appareil, des écarts lus sur le cadran de la montre.
L'appareil, monté préalablement sur un support universel, est étalonné par rapport à des éléments de référence (cote MINI de la pièce à contrôler, ou cales étalons par exemple) en agissant sur la vis de réglage 13 que l'on tourne jusqu'à ce que le circuit correspondant (MINI) s'établisse, et allume soit un voyant incorporé dans le boîtier de l'appareil, soit un signal lumineux disposé dans une boite annexe ou tout autre système de signalisation, d'enregistrement ou de commande.
Lorsque l'appareil est équipé d'un comparateur à cadran, les organes palpeurs des deux appareils étant
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reliés ensemble, leurs déplacements sont identiques. Le tarage dans ce cas peut s'effectuer sans avoir recours à des éléments de référence, en utilisant une pièce de dimensions parfaitement connues. On repère sur le cadran du comparateur la graduation de mesure de ladite pièce à laquelle on ajoute la valeur de.l'écart entre la cote de la pièce et la cote MAXI, puis en agissant sur la vis de réglage 13 MINI, on déplace le levier' 5 ainsi que le palpeur du comparateur qui entratne l'aiguille de ce dernier jusqu'à la division correspondant à la cote MAXI désirée.
ON établit ensuite le contact correspondant MAXI en actionnant la vis 14jusqu'à ce que le. circuit soit établi (voyant MAXI allumé) ce qui définit la cote MAXI. De façon identique on règle la cote MINI mais en diminuant 'de la lecture l'écart entre la cote de la pièce de référence et la cote MINI, en desser- rant la vis 13 jusqu'à ce que l'aiguille du comparateur at- teigne la division correspondant à la cote MINI. On a ainsi situé les limites extrêmes entre lesquelles doivent être comprises les pièces à contrôler.
Quand on présente une pièce de cote égale ou infé- rieure à la cote MINI, la tige de l'organe palpeur 3 poussée par le ressort 21 vient s'appuyer sur l'élément de mesure 5 maintenu en contact avec la tige de l'organe palpeur 23 au moyen du ressort 12. L'extrémité gauche de l'élément de mesure 5 vient s'appuyer contre la tête de la vis de réglage 13 par l'intermédiaire de son collier de contact 10, le circuit électrique est établi (voyant MINI allumé ou tout autre moyen de signalisation, d'enregistrement ou de commande
Si la pièce est de dimensions comprises dans les tolérances le levier 5 soulevé par l'organe palpeur 3 coupe le circuit MINI.
Par contre, si la pièce est égale ou supé- rieure en dimensions à la cote MAXI, la tige de l'organe
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palpeur 3 continue sa poupée axiale ci,- c@@@@@ainant l'élément de mesure 5 dansson mouvement ascensionnel amenant le collier 11 en contact avec la touche rentrante 17 de la vis 14 établissant le circuit corresp@@dant MAXI.
Dans le cas d'adjonction d'un comparateur à cadran dont la tige de palpage vient se substituer au système à poussoir 21 la lecture des cotes ou des écarts s'effectue à vue sur le cadran du comparateur ainsi que par les voyants de la signalisation électrique dont ces appareils peuvent être munis pour des mesures de comparaisons, en vue de signaler rapi- dement les pièces hors tolérances, le voyant de gauche indiquant les cotes MINI, celui de droit les cotes MAXI.
Les avantages techniques apportés aux appareils par les diverses dispositions décrites ci-dessus, reposent sur : - un mode de construction ne comportant que des pièces de formes simples, de réalisation aisée, sans usinage à tolé- rances serrées, voire même la fabrication de pièces par découpage, emboutissage ou décolletage, d'où un prix de revient nettement faible.
- une stabilité fonctionnelle par l'organisation des points de fixation des organes sur le boîtier, afin que la dila- tation n'entraîne pas d'aberrations.
- une disposition rationnelle des contacts, pour qu'ils opèrent suivant la normale à leur surface, en limitant les frottements intenses et l'usure des pièces, tout en assu- rant une parfaite répétition des jonctions.
La conjugaison de cet ensemble de dispositions apporte aux appareils qui en sent detés les qualités que ceux-ci requièrent, pour l'obtention d'une grande précision de l'ordre de 1/4 de micron avec une grande capacité d'utili- sation, à savoir :une grande fidélité excluant toute plage d'incertitude allant jusqu'à permettre d'élargir les tolé- rances de fabrication, une sensibilité accrue dépassant
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celle des appareils comparateurs à cadran, une* @@ande effi- cacité par la rapidité de détermination des mesures, et une forte économie par leur bas prix de revient.
Suivant la variante des figures 6 à 8, on associe à l'appareil précité un dispositif de signalisation dont le schéma électrique est représenté à la figure 10. Ce circuit est établi de la. manière suivante :
Entre les bornes d'entrée et de sortie 41 et 42 du circuit est appliquée une tension d'alimentation par exemple la tension du secteur. La borne 41 estreliée directement paf le fil 43 au fléau 33 et, par ce dernier, aux deux contacts, mobiles 35 et 36 portés par ce fléau. Les contacts fixes 37 et 38 sont reliés de leur coté tous deux à la deuxième borne 42 du circuit par l'intermédiaire de résistances R placées en.série avec deux lampes de signalisation 11 et 12, le circuit relatif à chacun de ces contacts fixes ayant été désigné sur les fils correspondants par 44 et 45 respec- tivement .
Ces deux lignes 44 et 45 sont réunies à un même fil commun 46 lui-même relié à la borne 42.
Une troisième lampe de signalisation 13est montée en parallèle entre les fils 43 et 46, son circuit comportant en série un ensemble de quatre résistances R1' R2' R3' R4' formant pont de Wheatstone lequel, par ailleurs, est monté symétriquement entre les circuits 44 et 45 des deux contacts fixes 37 et 38 de telle sorte que ses résistances R1et R2 se trouvent montées en parallèle avec les lampes 11et 12 dans les circuits 44 et 45 respectivement.
Les résistances R1' R2' R3' R4' ont même valeur et, de préférence, les lampes 11' 12' 13 sont constituées par de petites lampes-,'tubes, par exemple au néon, pouvant être alimentées directement par le secteur.
On voit d'après le schéma.-de ce montage représenté à
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la figure 10 que dans la position horizontale du fléau telle, que représentée, pour laquelle les contacts sont ouverts en 37 et 38,le courant passant directement à travers le pont formé, par les quatre résistances R1'R2' R3' R4' alimente la lampe 13 qui, par suite, est allumée. Si le contact s'établit entre 35 et 37 par exemple pour une position de "maximum", de l'organe palpeur, le circuit 44 de la lampe 11 se ferme en passant par le fil 43, le fléau 33, les contacts 35 et 37, le fil 44, la résistance R, la lampe 11 et le fil 46.
Etant donné que le circuit dérivé de la lampe 11 offre une résistance bien moins, importante que le circuit de la lampe 13' lequel'comprend les quatre résistances R1' R2'R3; R4 du pont, ce dernier circuit ne reçoit plus qu'une très faible tension et la lampe 11s'éteint. Il en est de même si, pour une position de basculement inverse du fléau le contact s'établit entre 36 et 38, la lampe 12 s'allumant tandis que les lampes 11 et 13 sont éteintes.
On voit donc que, par ce montage,le dispositif de signalisation indique d'une manière simple au moyen des lampes 11et 12 les positions limites de "maximum" ou de "minimum" prises par l'organe palpeur au cours de l'opéra- tion de contrôle et, indique par ailleurs grâce à la lampe 13 l'ensemble de toutes les positions intermédiaires pouvant être adoptées par cet organe palpeur.
Dans la pratique, on réalise ce dispositif de signa- lisation en disposant ses différents éléments sur une pla- quette ou analogue 45 (figure 9) par exemple en carton ou autre matière isolante. On a désigné à la figure 4 tous les éléments de ce circuit par les mêmes chiffres de référence.
Les fils de connexion, résistances et lampes-tubes ou analogues du dispositif sont reliés entre eux et fixés sur la plaquette 45 par des points de soudure, par sertissage,ou
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autres procédés simples connus. De préférence, on prévoit, pour la jonction .électrique de ce schéma aux organes de l'appareil de contrôle ou aux bornes du secteur, des oeillets ou analogues e sertis sur la plaquette 45 et qui permettent simultanément de fixer par des vis ou analogues cette plaquette sur le bottier de l'appareil.
Cette plaquette 45, a des dimensions telles qu'elle s'encastre ou se loge dans le bottier de l'appareil comme représenté à la figure 8, sa fixation étant réalisée par exemple, par deux vis 37C, 38c qui passent dans les oeillets 37a. et 38a et se vissent dans une partie isolante du bottier de l'appareil. Ces vis réalisent simultanément la liaison électrique entre les points 37a et 38a et les contacts fixes 37 et 38 respectivement par l'intermédiaire de languettes ou cosses de contacts 37b, 38b qui sont reliées électriquement, à l'intérieur de l'appareil, aux contacts fixes 37 et 38.
De leur côté, les oeillets 41a et 42a sont reliés électriquement à deux fils du secteur 41b et 42b issus d'un cordon d'alimentation 47. Enfin, le fil 43 du circuit de signalisation est relié électriquement par un oeillet ou analogue 43a et un fil 43b au fléau 33.
La plaquette 45 avec/ses différents éléments du circuit de signalisation est montée séparément, de manière à former un ensemble autonome comme représenté à la figure 9. Cet ensemble une fois disposé et fixé dans le boîtier est coiffé par un élément de paroi 48 de ce boîtier, formant couvercle, lequel est fixé par exemple par des vis 49.
Cet élément de paroi 48, qui peut, comriie représenté à la figure 7, avoir une forme en creux et ménager ainsi un logement pour les lampes-tubes et les résistances du circuit de signalisation, est percé de fenêtres f1' f2' f3 prévues
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en regard des lampes 1 , 12, 13, que l'on peut ainsi voir 1 2 3 directement de l'extérieur lorsqu'elles sont allumées.
On peut, naturellement, sans sortir du.cadre de l'inven- tion imaginer des circuits électriques de signalisation d'un schéma différent de celui décrit, utiliser un nombre quel- conque de lampes-témoins ou analogues, donner au support ou à la plaquette 45 différentes formes, etc...
En outre, on peut toujours, sans sortir du cadre de l'invention, monter, sur la plaquette 45 un simple schéma électrique qui est relié par ailleurs à des organes de signalisation lumineux ou sonores disposés hors de l'appareil.
REVENDICATIONS
1 - Appareil pour la mesure ou le contrôle précis de dimensions ou grandeurs physiques analogues du type compor- tant un organe palpeur dont les déplacements commandent par l'intermédiaire de pièces articulées le mouvement de contacts mobiles susceptibles de fermer des circuits électriques de signalisation lorsque leur mouvement atteint une amplitude déterminée, caractérisé en ce que l'organe palpeur précité agit sur un fléau sensiblement horizontal oscillant autour d'un point intermédiaire et. portant à ses extrémités, situées de part et d'autre dudit point d'oscillation, les contacts électriques mobiles précités, ledit organe palpeur agissant sur ledit fléau en un point voisin dudit point d'oscillation.
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