Appareil optique de projection de profils
Le présent brevet a pour objet un appareil optique de projection de profils, permettant de projeter simultanément sur un écran les profils d'au moins deux sections planes d'un corps à trois dimensions, de contour complexe, notamment d'une aube de turbine, comprenant un dispositif d'éclairage matérialisant sur ledit corps les profils d'au moins deux sections à examiner, un réflecteur comprenant un support et plusieurs miroirs plans destinés à former dans le plan de l'une des sections une image virtuelle du profil de l'autre section, et un objectif susceptible d'être mis au point sur ce plan pour projeter sur ledit écran une image des profils de ces sections.
Cet appareil est caractérisé par le fait que le réflecteur comprend des moyens de fixation magnétique permettant de fixer les miroirs de manière amovible sur ledit support dans des positions pouvant être choisies à volonté.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil de l'appareil;
la fig. 2 est une vue de face du réflecteur;
la fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne
III-III de la fig. 2
la fig. 4 est une vue en perspective d'un miroir du réflecteur ;
la fig. 5 est une vue en coupe axiale d'une lanterne de projection du dispositif d'éclairage.
L'appareil représenté est constitué par un bâti 10, par une table fixe 11, par un support 12 de l'objet à examiner, en l'occurrence une aube de turbine A, monté sur la table 11 de manière à pouvoir être déplacé linéairement selon les flèches Fl et F, et rotativement selon la flèche F3 au moyen d'une poignée 13 et de deux manivelles 14 et 15, par une glissière verticale 16 le long de laquelle deux objectifs rétractables 17 et 18 peuvent être déplacés à l'aide d'un volant 19, par un carter 20 dans lequel est logé un système optique dont l'élément final est constitué par un écran 21, enfin par un support 22 sur lequel sont montés d'une part, un dispositif d'éclairage comprenant, disposés circulairement autour de l'aube A,
six lantetnès de projection 23 équipées chacune d'une lampe 70 et de deux objectifs 24 et 25 et, d'autre part, un bras 26 portant un réflecteur 27.
Les objectifs 24 et 25 (fig. 5) sont destinés à projeter sur l'aube A deux raies lumineuses définissant les profils St et S, à examiner. Le faisceau lumineux émanant de chacun des filaments 71 des lampes 70 traverse un condensateur 72 et deux prismes 73 et 74 qui en dévient une moitié dans l'axe optique de l'objectif 24 et l'autre moitié dans celui de l'objectif 25. Avant d'atteindre ces deux objectifs, les deux faisceaux sont découpés par deux diaphragmes à guillotine 75 qui fixent la largeur des raies lumineuses formées sur le corps A. La largeur de ces raies peut être modifiée au moyen de poulets 76 qui permettent de régler les positions des lames mobiles de ces diaphragmes.
Les objectifs 24 sont fixes sur les bâtis 77 des lanternes 23, tandis que les objectifs 25, dont la position détermine celle de la section S,, peuvent être déplacés parallèlement à l'axe optique 0 au moyen de manivelles 28, de vis 78 et d'écrous 79.
La position axiale des objectifs 25 peut être exactement repérée (fig. 3) par un index 29 et une réglette graduée 30. Les objectifs sont reliés aux bâtis 77 par des soufflets 80 et 81.
Le réflecteur 27 est destiné à former dans le plan de la section Si une image virtuelle du profil de la section S2, de manière que l'objectif 18, mis au point sur le plan de la section S1, projette sur l'écran 21 deux images superposées des profils des sections Sl et S2
Ce réflecteur, qui constitue la partie originale de l'appareil, est représenté en détail aux fig. 2 et 4. I1 comprend une barre de support verticale 31 qui présente une ouverture allongée 32 traversée par une portée de section rectangulaire 33 du bras 26. Cette barre 31 peut être déplacée en hauteur, dans les limites de l'ouverture 32, et bloquée dans la position désirée au moyen d'une bague taraudée 34 se vissant sur un filetage d'un manchon 35 ajusté gras sur la portée 33.
Ce manchon 35 peut lui-même être déplacé le long de la portée 33 au moyen d'un dispositif micrométrique comprenant un écrou 36 axialement fixe se vissant sur un second filetage du manchon 35.
La position axiale de ce dernier peut être déterminée avec précision au moyen d'un index 37 et d'une réglette graduée 38. Une vis 39 permet de bloquer le manchon 35 sur la portée 33.
Le réflecteur 27 comprend encore deux mâchoires planes 40 et 41, coulissant verticalement sur un plateau circulaire nervuré 42 fixé par des vis 43 à la barre 31. Ces mâchoires, ainsi que le plateau 42, sont conformés de façon à laisser un passage pour l'aube A. Le guidage des mâchoires 40 et 41 est assuré par deux coulisses latérales 44 rapportées sur le plateau 42 et par deux ouvertures allongées 45 ménagées dans la nervure centrale de ce dernier.
Les mâchoires 40 et 41 peuvent être déplacées simultanément en sens inverse au moyen d'un dispositif comprenant un câble 46 enroulé sur un tambour de commande 47, sur une poulie de renvoi 48 et sur un tambour 49 monté rotativement sur le plateau 42.
Les deux extrémités 50 et 51 du câble 46, qui passe encore dans une gorge d'une bague 52 fixée par un écrou 53 sur le corps du manchon 35, sont fixées au tambour 49. Le flasque antérieur 54 de ce dernier présente deux ouvertures 55 et 56 dans lesquelles sont guidés deux doigts 57 et 58 fixés respectivement aux mâchoires 40 et 41. Ces deux doigts sont engagés en outre dans les ouvertures de guidage 45. Dans ces conditions, la rotation du tambour de commande 47 a pour effet de provoquer le rapprochement ou l'éloignement des mâchoires 40 et 41. Un poulet 59 permet de régler la tension du câble 46.
Le réflecteur 27 comprend enfin une série de miroirs plans 60, de forme allongée, à bord antérieur arrondi, constitués chacun (fig. 4) par un aimant 61 et par une plaque de verre poli 62. Chaque aimant 61 est formé par une semelle 61a et par deux rebords 61b intéressant environ la moitié de la longueur de la semelle et constituant les pôles de l'aimant. La plaque 62, qui affecte la même forme que la semelle 61a, est encastrée entre les pôles 61 b.
Ces derniers sont situés légèrement en retrait de la surface de la plaque 62 de manière que les miroirs puissent être fixés magnétiquement sur les mâchoires 40 et 41 du réflecteur sans qu'il y ait contact mécanique entre ces dernières et les pôles. De la sorte, les miroirs peuvent être facilement déplacés sur les mâchoires ou enlevés de celles-ci.
Le réglage de l'appareil s'opère comme suit:
On fait coïncider l'axe de l'aube A et l'axe optique O, puis on règle la position du réflecteur, dont les mâchoires ont été préalablement rapprochées au maximum, de manière que l'aube se trouve approximativement au milieu de celles-ci et le réflecteur environ à mi-distance des sections S1 et S2. Après quoi on procède au réglage radial des bras 23 et au réglage axial des objectifs 25, puis on met en place les miroirs 60 sur les mâchoires 40 et 41 de manière que les intensités lumineuses du faisceau réfléchi par le réflecteur et du faisceau passant entre les miroirs soient sensiblement égales et de façon que les bords antérieurs des miroirs affleurent la surface de l'aube.
Enfin, après avoir éloigné légèrement les deux mâchoires l'une de l'autre, on parfait le réglage de la position axiale du réflecteur de manière que son plan de réflexion soit situé exactement à égale distance des sections Sj et Se.
Ceci fait, on peut mettre au point l'objectif 18 sur le plan de la section S1 pour obtenir sur l'écran 21 deux images des profils des sections S1 et Se.
Le principal avantage du réflecteur décrit réside dans le fait qu'on peut l'adapter instantanément à un objet de forme quelconque, disposer aisément les miroirs de façon à avoir le meilleur rendement lumineux, retoucher sans difficulté la position de chacun d'eux lorsqu'on fait varier la position de la section mobile, enfin remplacer individuellement les miroirs en cas de nécessité.
I1 est bien évident que d'autres formes d'exécution sont possibles.
En particulier les diaphragmes 75 pourraient être remplacés par deux lames transparentes juxtaposées et de couleurs différentes, la frontière, sur l'objet, entre les deux couleurs, matérialisant le profil à examiner.
On pourrait aussi utiliser à la place des dispositifs d'éclairage illustrés à la fig. 5 du dessin, celui représenté dans le brevet suisse No 307219.