Comparateur pour la mesure de dimensions linéaires.
La présente invention se rapporte à des comparateurs pour la mesure ou la vérification de dimensions linéaires.
Lors de la fabrication en série d'objets divers, par exemple de pièces de machines, la dimension nominale de la pièce doit être respectée dans certaines limites appelées tolérances qui dépendent du genre de pièces et de leur fonction dans la machine. I1 est souvent nécessaire de procéder à la mensuration de chacune des pièces d'une série ou de certaines d'entre elles pour vérifier si leurs dimensions sont bien comprises dans les tolérances imposées.
L'invention a pour objet un comparateur qui, une fois réglé, indique automatiquement si la pièce mesurée est comprise dans la tolérance, ou si elle sort de cette dernière.
Le comparateur objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un palpeur qui détermine la position d'un levier mobile dont l'extrémité parcourt une trajectoire limitée par deux contacts faisant partie, avec ledit levier, d'un dispositif électrique comportant trois lampes-témoin qui sont montées de manière à être allumées ou éteintes selon un code, suivant que ledit levier coopère avec l'un des contacts, se trouve dans une position intermédiaire ou coopère avec l'autre contact, de manière à indiquer optiquement si la dimension contrôlée est, respectivement, plus petite que la limite inférieure d'une tolérance, comprise dans ladite tolérance ou plis grande que la limite supérieure de cette tolérance.
Le dispositif électrique est, de préférence, agencé de fapon telle que pour chacune des trois positions du levier, une seule lampe soit allumée, différente pour chaque position.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du comparateur objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil.
La fig. 2 est une vue en perspective de différents éléments composant le dispositif de support dudit comparateur.
La fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe longitudinale du comparateur représenté à la fig. 1, le dispositif de support du comparateur n'étant pas représenté et les circuits électriques des lampes-témoin étant représentés schématiquement.
Le comparateur de la fig. 1 comporte un corps 1 supporté par une plaque de support 2 par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation réglable et pourvu d'un palpeur 3, qui coopère avec une butée 4. Une fiehe électrique 5 qui s'adapte sur le dessus du corps 1 relie au comparateur un dispositif optique 7, par le moyen d'un câble 6.
Le dispositif optique 7 comporte des lampes-témoin de différentes couleurs, 8, 9 et 10, qui portent diffévents signes; par exemple une pastille jaune portant le signe +, une pastille verte portant le signe 0K et une pastille rouge qui porte le signe
Lors de l'emploi du comparateur, la butée 4 est disposée à une distance du palpeur 3 très légèrement inférieure à la tolérance minimum de la dimension à contrôler; ce réglage se fait par exemple au moyen d'une pièce étalon ou de jauges.
Une fois le comparateur réglé, si la pièce disposée sous le palpeur est comprise dans la tolérance, le déplacement du palpeur provoque l'extinction de la pastille rouge 10 et l'éclairement de la pastille verte 9; si elle est plus grande que la dimension maximum tolérée, ledit déplacement provoque l'extinction de la pastille rouge 10 et l'éelai- rement de la pastille jaune 8; enfin, si la pièce mesurée est plus petite que la dimension minimum tolérée, le palpeur n'est alors pas déplacé, ou déplacé insuffisamment pour provoquer l'éclairement de l'nue des pastilles verte ou jaune, et la pastille rouge. 10 reste allumée. De cette manière, le dispositif optique indique de façon très simple si la pièce contrôlée est bonne, trop grande ou trop pe t.ite.
Le comparateur objet de l'invention et son dispositif de support peuvent être montés sur différentes machines. A cet effet, la plaque de support 2 comporte une console 11 munie d'une rainure en V 12 qui est prévue pour être fixée à un élément 13 de la machine sur laquelle le comparateur est monté.
Une plaque 14 est montée sur la face extérieure de la plaque de support 2; une rainure en V 15, 16 maintient la plaque 14 alignée avec la plaque de support 2. Sur son autre face, la plaque 14 comporte une coulisse cons- tituée par une plaque 17, qui est guidée par une rainure en V 18, 19 sur la plaque 14. Des vis 20, dont les têtes portent contre la plaque 17, traversent la plaque 14 dans des trous allongés 21 et sont munies à leurs extrémités d'écrous 23 qui sont logés dans une rainure 22 de la plaque de support 2. Lesdites vis 20 assurent la liaison entre les plaques 14 et 17.
La plaque 17 porte, à chacune de ses extrémités, une paire de lames élastiques 24 dont les extrémités sont fixées à un bloc de support 25. Le bloc 25 porte un manchon 26 qui traverse les trous allongés 27 et 28 des plaques 17 et 14 et qui s'engage dans la rainure 22 de la plaque de support 2. Une vis de blocage 29 munie d'une tête moletée 30 est disposée à l'intérieur du manchon 26. Le bloc 25 (voir fig. 3) comporte deux joues 31 et 32 entre lesquelles est disposée une barre 33 qui supporte la butée de calibrage 4. Ladite barre 33 comporte deux chanfreins et la joue 32 est raccordée au fond du bloc 25 par une partie 34 correspondant à l'un des chanfreins de la barre 33 (voir fig. 3).
La barre 33 est maintenue dans son logement entre les joues 31 et 32 par une languette 35 qui présente, sur sa face arrière, une encoche 36 qui sert à maintenir ladite languette en place sur la partie 37 du manchon 26. Du côté opposé au man chon 26, le bloc 25 présente une face de support 38, munie d'une rainure en V, sur laquelle est fixé le corps 1 du comparateur.
La plaque 14 du support est fixée en position sur la plaque de support 2 au moyen de deux vis 41, vissées dans la plaque 14 et qui passent à travers l'ouverture 22 de ladite plaque de support (voir fig. 1). La position de la plaque 14 sur la plaque de support 2 peut être variée pour régler la position du comparateur par rapport à ladite plaque 2.
La plaque 17 est maintenue sur la plaque 14 au moyen de vis 20 vissées dans les écrous 23 qui peuvent se déplacer dans l'ouverture 22 de la plaque de support 2. Pour permettre mi réglage fin de la position de la plaque 17 par rapport à la plaque 14, cette dernière comporte une plaque 43 sur laquelle prend appui une vis de réglage 45, munie d'une tête moletée 46 qui pénètre dans un trou taraudé 47 pratiqué dans la plaque 17. Une fois la position de la plaque 17 par rapport à la plaque 14 réglée, ces deux plaques peuvent être bloquées au moyen des écrous 23. Le bloc de support 25 est supporté par la plaque 17 par l'intermédiaire des ressorts à lame 24.
La fixation du bloc 25 ainsi réalisée permet à ce dernier de se déplacer par rapport aux autres éléments du support, dans le sens vertical, et d'assurer ainsi un montage flottant du col4- parateur. La barre 33 peut coulisser dans le bloc 25; la vis de blocage 30 permet de la bloquer dans la position désirée à l'aide de la languette 35.
Le dispositif de support décrit ci-dessus permet de régler la position du comparateur 1 et de la barre 33 par rapport à la plaque de support 2. Le comparateur et la barre 33 sont cependant maintenus en place de façon flottante du fait de la présence des ressorts à lame 24 disposés entre la plaque 17 du dispositif de fixation et le bloc de support 25 du comparateur.
Les vis 41 permettent d'effectuer un premier réglage de la position du comparateur, le réglage plus précis étant alors effectué au moyen de la vis 46.
La fig. 4 représente le comparateur proprement dit avec ses circuits électriques. Une plaque de base 54 est fixée à un socle 50 par l'intermédiaire de vis 53 dont les têtes sont noyées dans des logements 51, et qui passent par des trous 52, de façon que la face extérieure du socle 50 soit lisse pour s'adapter au bloc de support 25. Un équipage flottant 56 est supporté à partir de la plaque de base 54 au moyen de ressorts à lames 55 qui sont fixés à leurs extrémités, d'une part, à l'équipage, d'autre part, à la plaque de base. Des roulements à billes 58 sont prévus dans des joues latérales 57 formées dans la plaque de base 54. Lesdits roulements à billes supportent un arbre transversal sur lequel est disposé un levier coudé 59.
Ce levier comporte un long bras et un bras court, plaeé perpendiculairement audit long bras; le bras court se présente sous la forme d'une boîte 60, supportée par les roulements à billes 58. L'axe de pivotement de la boîte 60 est situé dans le plan d'un miroir constitué par la face supérieure d'un rubis 61 serti sur ladite boîte; ledit miroir est appliqué contre un couteau 62 faisant corps avec une pièce 63, solidaire de l'équipage flottant 56. A la fig. 4, on voit le miroir du rubis 61 en contact avec le couteau 62, l'axe de pivotement du levier étant indiqué par l'intersection d'une ligne en traits mixtes avec ladite surface de miroir du rubis 61.
Ainsi, le second bras du levier coudé a pour longueur la distance effective entre le point de contact du couteau sur le miroir du rubis et l'axe de pivotement du levier et du rubis constitué par le centre des roulements à billes. Un ressort 64, constitué par un fil d'acier, est destiné à maintenir le couteau 62 au contact du rubis 61; l'une de ses extrémités est fixée à une console 65 solidaire de la plaque de base 54 et son autre extrémité à la boîte 60. Le ressort 64 tend à faire tourner le levier coudé dans le sens du mouve- ment des aiguilles d'une montre, comme indiqué par la flèche sur la fig. 4.
Un ressort de traction 66 est accroché, d'une part, aux joues 57 solidaires de la pla- que de base 54 et, d'autre part, à l'équipage flottant 56. Le ressort 66 tend à maintenir ledit équipage dans sa position la plus basse.
L'extrémité inférieure de l'équipage flottant 56 est pourvue d'un support 68, auquel peut être fixée de façon amovible une tête 69 portant le palpeur 3 du comparateur. Lorsque
Sa face de contact du palpeur 3 est soulevée à partir de la position qu'elle occupe à la fig. 4, l'équipage flottant 56 est soulevé contre l'ac- tion du ressort de traction 66 et fait monter le couteau 62. Le ressort 64 oblige le levier coudé à suivre le mouvement de l'équipage flottant 56, de manière que le miroir du rubis soit maintenu en contact avec le tranchant du couteau 62; ce levier bascule ainsi autour de son axe de pivotement en amenant le bras 59 dans la position extrême indiquée sur la fig. 4. L'extrémité libre du bras 59 porte une lame élastique 70, munie d'une bille de contact 71.
Lorsque le bras 59 occupe la position représentée à la fig. 4, la bille 71 est maintenue contre un contact 72.
Si le déplacement du palpeur 3 s'effectue de haut en bas à partir de la position représentée à la fig. 4, l'équipage mobile descend sous l'action du ressort de traction 66 et fait basculer le levier coudé 59 dans le sens contraire au mouvement des aiguilles d'une montre, autour de son axe de pivotement. Lors du mouvement vers le bas du palpeur, le dé placement du levier coudé est effectivement commandé par le déplacement de l'équipage flottant 56. Si le palpeur n'est pas arrêté dans son mouvement vers le bas par une pièce à contrôler, par exemple, la bille de contact 71 disposée à l'extrémité du levier 59 vient buter contre un contact 73.
Une fois la bille 71 contre le contact, l'équipage peut encore légèrement deseendre sous l'action du ressort 66 du fait de la flexion de la lame 70 terminant le levier 59 et de la flexion propre du levier; ce mouvement est cependant limité par une butée latérale, non représentée, prévue sur le côté de l'équipage 56 et qui vient buter contre l'une des joues latérales 57. Ladite butée est disposée de manière à limiter suffisamment le mouvement de l'équipage pour empêcher toute déformation permanente du levier 59 ou de la lame 70. La lame élastique 70 qui supporte la bille 71 sert à amortir le choc de ladite bille sur les contacts 72 ou 73.
Le corps 1 du comparateur décrit ci-dessus constitue le boîtier dudit mécanisme; il est en matière moulée isolante et vissé de façon rigide à la plaque de base métallique 64 ; il supporte les contacts 72 et 73. Lesdits contacts sont montés de manière que leur position par rapport au boîtier puisse être modifiée.
La disposition des denx contacts est similaire. Le contact 73 est porté par une tige filetée métallique 74 terminée par un bouton de commande en matière isolante 75. Le bouton de commande 75 peut coulisser dans un manchon isolant 76. Une douille métallique 77 est vissée dans le corps du comparateur 1 et sert à maintenir le manchon 76 en position. La douille 77 présente iui taraudage dans lequel est vissée la tige filetée 74. Un ressort 79 est intercalé entre un écrou 78 et la douille 77 sur la tige 74. L'écrou 78 et le ressort 79 sont destinés à compenser le jeu qui pourrait se produire entre les filets de la tige 74 et ceux du taraudage de la douille 77. En faisant tourner le bouton de commande 75, on peut rapprocher ou écarter le contact 73 du contact 72.
Pour montrer l'étendue du réglage des contacts 72 et 73, le contact 72 est représenté dans sa position la plus centrale, alors que le contact 73 est représenté dans sa position la plus éloignée (voir fig. 4).
La plaque de base 54 et le boîtier 1 du comparateur supportant l'équipage flottant 56 peuvent être déplacés ensemble dans la direetion du déplacement de l'équipage flottant 56 par rapport à la plaque 50. Ce réglage peut être effectué au moyen d'une tige creuse 80 dont une des extrémités est munie d'un bouton de commande 81 et qui est montée de façon à pouvoir tourner dans la plaque de base 54. La tige 80 est terminée par ni excentrique 82 qui tourne dans la plaque 50.
Un arbre 83 traverse la tige 80 et porte à son extrémité un bouton de manoeuvre 84 qui est logé à l'intérieur du bouton de manoeuvre 8l de la tige 80. L'arbre 83 est pourvu, à son autre extrémité, d'une partie filetée 85 sur laquelle est disposé un écrou 86. Après avoir desserré l'écrou 86 en faisant tourner le bonton de manoeuvre 84, on peut faire tourner le bouton de manoeuvre 81 pour déplacer la plaque de base 54, le boîtier et l'équipage mobile qui sont supportés par ledit élément, pour en régler la position relative par rapport à la plaque 50 à l'aide de l'excentrique 82. L'amplitude du réglage qui peut être assuré de cette façon est limitée par l'excentricité de la partie 82 par rapport à la tige 80.
Un jeu suffisant est laissé entre l'équipage flottant 56 et la tige 80 pour permettre à l'équipage de se déplacer sans buter contre ladite tige. Une fois la position de réglage désirée obtenue, on peut bloquer la plaque de base 54 et le comparateur par rapport à la plaque 50, en servant le bouton de manoeuvre 84 dans l'écrou 86 qui prend appui sur ladite plaque.
L'extrémité supérieure du boîtier 1 du comparateur est fermée par une plaque isolante 87 à travers laquelle passent trois tiges de contacts 88, 89 et 90, constituant une prise de courant. La tige de contact 90 est connectée au contact 73 par l'intermédiaire de la douille métallique 77 et de la tige 74; la tige de contact 88 est reliée au contact 72 de façon similaire. La tige de contact 89 est connectée au bras 59 et, par ce dernier, à la bille de contact 71 qui termine le bras 59. La liaison électrique entre la tige de contact 89 et le bras mobile 59 est réalisée par l'intermédiaire d'une vis 89' qui relie la tige 89 à la plaque de base métallique 54, de ladite plaque et du ressort 64 fixé à la console 65 de la plaque 54 et à la boîte 60 solidaire du bras 59.
Comme décrit précédemment, une prise de contact vient s'emboîter sur les trois tiges de contact 88, 89, 90.
Les circuits électriques sont représentés schématiquement à la fig. 4, trois conducteurs 91, 92 et 93 sont connectés respectivement aux contacts 88, 89 et 90. Le conducteur 91 est connecté à l'une des bornes d'une lampe 94 et le conducteur 93 à l'une des bornes d'une lampe 96. Des bornes d'amenée 97 sont prévues pour être raccordées à une source de courant et le conducteur 92 est connecté à l'une desdites bornes. L'autre borne d'amenée est connectée à une résistance 98 qui est reliée, par un conducteur 99, à l'une des bornes de la lampe 94. Une seconde résistance 100, couplée à la résistance 98, est reliée, par un conducteur 101, à une lampe 95. Un conducteur 102 relie les deux lampes 94 et 96, alors qu'un conducteur 103 relie l'une des bornes de la lampe 95 à l'une des bornes d'amenée 97.
La lampe 94 correspond au témoin portant le signe À, la lampe 95 à celui portant les lettres aOK et la lampe 96 à celui qui porte le signe
Lorsque le bras 59 du levier coudé occupe une position médiane, sans toucher les contacts 72 et 73, la lampe 95 est sous sa pleine tension, à partir des bornes d'alimentation 97, par lintermédiaire des deux résistances 98 et 100 couplées en série, la lampe 95 est allumée et les deux lampes 94 et 96 sont éteintes. Si le bras 59 est amené dans la position représentée à la fig. 4, contre le contact 72, l'une des bornes d'alimentation sera raccordée à la lampe 94 par le conducteur 92, le contact 89, le contact 71, le contact 72 et le conducteur 93.
L'autre borne de la lampe 94 étant raccordée à la seconde borne d'alimentation par le conducteur 99 et la résistance 98, la lampe 94 est mise sous tension, en parallèle avec la lampe 95. Mais, du fait de la présence de la résistance 100 disposée en série avec la lampe 95, la tension aux bornes de cette dernière n'est plus suffisante pour la maintenir allumée; de ce fait, la lampe 95 s'éteint au moment où la lampe 94 s'allume.
Si le levier 59 vient contre le contact 7,3, le circuit de la lampe 96 est établi par le conducteur 92, le contact 89, le contact 71, le contact 73 et le conducteur 91; l'autre borne d'alimentation étant reliée à la lampe 96 par les conducteurs 102 et 99 et la résistance 98.
De la même façon que décrit pour la lampe 94, lorsque le circuit de la lampe 96 est fermé par le contact 73, la lampe 95 est court-circuitée et s'éteint. La présence de la résistance 100 dans le circuit de lampe-témoin 95 permet d'obtenir que ladite lampe soit soumise, quand elle est seule en service, à une tension maximum qui ne dépasse pas la tension à laquelle les lampes 94 et 96 sont soumises.
Pour que ce but soit atteint, il faut que ladite résistance provoque une chute de tension dans le circuit de la lampe 95, lorsque cette dernière est seule en service, qui soit égale à l'augmentation de la chute de tension aux bornes de la résistance 98 due à l'accroissement du courant absorbé qui se produit lorsqu'une des lampes 94 ou 96 est mise en service, en parallèle avec ladite lampe 95; il est bien entendu que la tension aux bornes 97 est supposée rester constante (réseau) Les trois lampes-témoin 94, 95 et 96 sont alors soumises à la même tension maximum et peuvent, de ce fait, être identiques.
Ainsi, lorsque le contact 72 est fermé, la lampe 94 est allumée, lorsque la bille 71 est en position intermédiaire la lampe 95 est allumée, alors que lorsque le contact 73 est fermé, c'est le tour de la lampe 96 d'être allumée.
Le contact entre la bille 71 et le contact 72 se produit dans la position supérieure de l'équipage flottant, celui entre la bille 71 et. le contact 73 lorsque l'équipage se trouve dans sa position inférieure. Entre ces deux positions de l'équipage mobile, la bille 71 reste en position intermédiaire, libre de tout contact et la lampe O E 95 est allumée.
Pour utiliser le comparateur conforme à l'invention, on règle tout d'abord la position de la butée 4 en procédant aux réglages indiqués précédemment pour le support du comparateur. A l'aide d'une pièce échantillon ou d'une jauge, on procède alors au réglage de la distance entre le palpeur 3 et ladite butée 4. Ce réglage s'opère au moyen du bouton de commande 81, puis finalement au moyen des boutons de réglage 75, qui déterminent la position des contacts 72 et 73, de manière qu'aucun des contacts 72 et 73 ne soit fermé lorsque la pièce disposée entre le palpeur et la base est comprise dans la tolérance, et que le contact 72 soit fermé dès que la pièce atteint la limite supérieure de la tolérance, alors que c'est le contact 73 qui est fermé lorsque la pièce atteint la limite inférieure de la tolérance.
Ainsi, suivant la catégorie dans laquelle la pièce à vérifier doit être classée, dans la tolérance, dépassant la tolérance ou inférieure à la tolérance, la lampe 95, 94 ou 96 s'allume, ce qui permet d'effectuer rapidement le contrôle précis de pièces similaires.
REVENDICATI ; ON :
Comparateur pour la mesure de dimensions linéaires, caractérisé en ce qu'il comporte un palpeur qui détermine la position du levier mobile dont l'extrémité parcourt une trajectoire limitée par deux contacts faisant partie, avec ledit levier, d'un dispositif électrique comportant trois lampes-témoin branchées de manière à être allumées ou éteintes selon un code suivant que ledit levier coopère avec l'un des contacts, qu'il se trouve dans une position intermédiaire ou coopère avec l'autre contact, de manière à indiquer optiquement si la dimension contrôlée est, respectivement, plus petite que la limite inférieure d'une tolérance, comprise dans ladite tolérance ou plus grande que la limite supérieure de cette tolérance.