Appareil optique pour la mesure de longueurs.
L'appareil selon la présente invention peut servir à tout genre de mesures de longueur.
I1 est cependant pIus spécialement destiné à mesurer le diamètre sur flancs de filetages et, en particulier, de filetages internes qui sont difficiles à mesurer.
Divers appareils ont déjà été proposés dans ce but. Certains de ces appareils, de précision moyenne, sont conçus soit sous la forme de micrométre avec touches profilées qu'on introduit dans le filetage, soit sur le principe d'une touche à faces planes venant au contact avec des billes de rayon connu, disposées en des points diamétralement op posés dans le filetage ; on mesure le chemin que la touche peut parcourir d'une bille à l'autre.
D'autres appareils, de plus grande précision, ont été réalisés en combinant, pour le dispositif de mesure, des moyens mécaniques avec des moyens optiques. Dans ces appareils, le levier porte-touches pivotant perpendiculairement à l'axe du filetage à mesurer est en contact avec un second levier porte-index.
La position respective de cet index par rapport à une marque fixe est déterminée en projetant son image par un système optique composé d'un collimateur, d'lm objectif, d'un prisme, d'un oculaire et d'un miroir, sur un écran. Tout ce dispositif est monté sur un chariot qui est mobile dans le sens axial du filetage à mesurer. I1 s'ensuit que les appareils construits selon ces principes sont volumineux et que le chariot portant le dispositif de mesure présente une grande masse, ce qui rend difficile le contact correct des touches dans des filetages à pas très fins et compromet les mesures exactes.
La présente invention se rapporte aussi à un appareil optique pour la mesure de longueurs comprenant un levier à touche de mesure porté par un chariot dont les déplacements sont perpendiculaires à l'axe de mesure, caractérisé en ce que ce chariot est disposé dans un tube et porte uniquement le levier à touche, qui est muni d'un miroir, l'axe du tube constituant l'axe principal du système optique de I'appareil.
Grâce à cette disposition, le chariot allégé présente une extrême mobilité et, d'autre part, le tube peut être monté, par exemple, à la place d'un microscope, sur tout appareil de mesure ayant deux coulisses croisées dont l'une avec un organe de mesure.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
Les fig. 1 et 2 en sont deux évaluations, avec parties en coupe, à quatre-vingt-dix degrés l'une de l'autre; la fig. 3 montre un détail, en une élévation prise à quatre-vingtdix degrés de celle de la fig. 2, et la fig. 4 montre schématiquement un autre détail. Les fig. 5 et 6 en illustrent le fonctionnement.
L'appareil représenté comprend un socle 27 sur lequel peut se déplacer, dans une glissière rectiligne 25, un coulisseau 24 commandé par un organe de mesure schématiquement représenté par la vis micrométrique 26. Dans un manchon de ce coulisseau est fixé le tube vertical 15 fait en deux tronçons.
Sur le socle 27 peut aussi se déplacer, perpendiculairement à la glissière 25, une table 28 destinée à porter la pièce à mesurer, dans le cas particulier un cylindre 1 muni d'un filetage intérieur 2.
La touche de mesure de l'appareil est représentée en 3; elle est terminée, à ses deux extrémités, par des calottes sphériques 3a et 3b dont le rayon de courbure et la distance entre centres donnent la valeur caractéristique de la touche. Celle-ci est fixée sur un levier 4 présentant un couteau 5 pivotant dans une encoche 6 pratiquée dans un chariot tubulaire 7 coulissant dans le tube 15; le chariot 7 est suspendu à un ruban flexible 7a qui peut s'enrouler sur un treuil 21 pour relever l'équipage mobile. Des ressorts 8 et 8a attachés, d'une part, au chariot 7 et, d'autre part, à une goupille 8 h, fixée dans la deuxième branche 4a du levier 4, solli- citent ce levier vers le haut pour assurer l'assise de l'arête du couteau 5 dans l'encoche 6.
La branche 4a porte un miroir plan 9 qui peut ainsi osciller devant un objectif 16 mis au point à l'infini sur le réticule 17.
Le levier 4-4a est maintenu dans une position médiane par des ressorts-lames 10, 10n, lOb et 10c, antagonistes et très fexi- bles (voir aussi fig. 3), s'appliquant simultanément contre des butées 11 et 11a solidaires de 7 ainsi que contre des ergots 12 et 12a solidaires de 4a. Des trains de billes 13a-13b et 14a-14b sont interposés entre le chariot 7 et la face interne du tube 15 pour guider le chariot dans ce tube sans jeu ni frottement.
L'objectif 16 projette, par auto-collimation et à l'aide du prisme 19, l'image du réticule 17 sur un deuxième réticule 18. En fig. 4, le réticule 17 comporte deux traits repères 17 a et 17b voisins l'un de l'autre et disposés symétriquement par rapport au centre du champ, tandis que le reticule 18 ne comporte qu'un seul trait repère 18 a au centre du champ. Le réticule 17 est éclairé par une ampoule 20.
Des ressorts 22, agissant sur le treuil 21 qui est très mobile autour de son axe, grâce à des roulemeîits 21 a et 21 b, tiennent l'équi- page mobile en équilibre dans sa position de mesure. Un oculaire 23 sert à observer le réticule 18 ainsi que l'image du réticule 17.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: sous l'action de l'organe de mesure 26, le chariot est déplacé jusqu'à ce que la touche 3 entre en contact par l'une de ses calottes sphériques avec un point du filetage 2, voir fig. 5. L'effort exercé à ce moment par l'un des ressorts 10 ou 10o sur le levier 4a qui est sorti de sa position médiane, provoque la naissance d'une réaction P au point de contact de la touche et du filetage. Cette réaction donne naissance à une composante
Pi qui tend à exercer un effort axial sur l'équipage mobile 3, 4 et 7. Ce dernier prend de lui-même une position telle que la calotte sphérique 3 a vienne au contact avec les deux flancs du filet comme indiqué en fig. 6.
Ce mouvement peut s'effectuer avec une grande sareté parce que l'équipage 3, 4 et 7 est très mobile et qu'il se trouve en équilibre statique.
L'action de l'organe de mesure est exercée jusqu'à ce que l'image de l'un des traits 17a ou 17 b vienne, par pivotement du miroir autour de 6, coïncider avec le trait unique 18 a du réticule 18. On note à ce moment l'indication de l'organe de mesure 26.
Renversant l'action de l'organe de mesure 26, on amène l'autre calotte sphérique de la touche 3 en contact avec un point situé sur la face opposée du filetage et, par le même procédé que précédemment, on obtient une deuxième indication de l'organe de mesure.
La différence entre ces deux indications, aug mentée de la valeur caractéristique de la touche, donne le diamètre sur flancs du filetage interne qui a été mesuré.
L'appareil peut également servir à la mesure de filetages externes ainsi qu'à la mesure de pièces non filetées en se servant du même procédé. S'il s'agit de mesures externes, il faut retrancher la valeur caractéristique de la touche de la différence des indications de l'organe de mesure. Le e treuil 21 permet de dégager la touche d'un filetage interne ou de mesurer une même pièce à des hauteurs différentes.
L'appareil peut être employé dans d'autres positions que la position verticale, en modifiant en conséquence la suspension de l'équipage mobile.