Scléromètre
La présente invention a pour objet un scléromètre pour mesurer la dureté d'un spécimen.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du scléromètre objet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale, partiellement en coupe, Ide cette forme d'exécution, constituée par un scléromètre Rockwell.
La fig. 2 en est une élévation de face.
La fig. 3 est une vue latérale, partiellement en coupe, de l'appareil de commande pour une table recevant le spécimen à essayer.
La fig. 4 est une vue latérale en coupe, montrant la transmission du mouvement du poinçon à l'aiguille indicatrice.
La fig. 5 est une vue de face du cadran.
La fig. 6 est une vue latérale en coupe d'un dispositif à cellule photo-électrique.
La fig. 7 est un schéma des connexions électriques de l'appareil de commande.
Le scléromètre décrit est une forme améliorée d'un scléromètre Rockwell du type dans lequel la dureté d'un spécimen à essayer est mesurée comme suit: Une charge initiale prédéterminée relativement légère, dite minor standard , qui est d'abord pressée sur un spécimen à essayer au moyen d'un poinçon, produit une empreinte sur le spécimen, puis, dans une opération ultérieure, une charge lourde supplémentaire est appliquée sur le même point du spécimen par le même poinçon pour approfondir ladite empreinte, après quoi la position d'une aiguille est lue sur une échelle lorsque la charge est ramenée, dans une phase ultérieure, à la faible valeur initiale dite minou standard qui avait produit l'empreinte initiale. La faible charge initiale pénètre dans la surface ou pellicule superficielle et permet de déterminer la dureté de la surface.
La mesure de la pénétration commence avec la forte charge.
La présente description a trait plus particulièrement à un scléromètre tel que décrit ci-dessus dans un appareil dans lequel l'aiguille est bloquée dans la position indiquant exactement le zéro de l'échelle lorsque le poinçon appliquant la faible charge sur le spécimen se trouve dans sa position extrême supérieure de déplacement.
Une autre forme d'exécution est caractérisée en ce qu'une aiguille d'échelle est tournée par l'action d'un poinçon, par le mouvement ascendant d'une table, recevant le spécimen, entraînée par un embrayage électromagnétique à partir d'un moteur électrique pour faire tourner l'aiguille en regard Id'une échelle s'étendant autour de la périphérie entourant le pivot de l'aiguille, et par l'action conjuguée d'un interrupteur de type non mécanique qui fonctionne lorsque l'aiguille indique le zéro de l'échelle, et d'un autre interrupteur qui fonctionne lorsque le poinçon s'approche de sa position extrême la plus haute, les circuits électriques du moteur électrique et de l'embrayage électromagnétique étant ensuite coupés pour arrêter le mouvement ascendant de la table recevant le spécimen.
Sur la fig. 1, le chiffre 1 désigne un bâti qui a sur sa surface antérieure et dans sa partie inférieure un socle en saillie 2 et à sa partie supérieure une tête en saillie 3. Une tige filetée 6 est vissée dans un corps tubulaire taraudé 5 prévu dans une plaque supérieure 4 Idu socle 2, et la même tige est vissée à travers une ouverture circulaire taraudée dans le centre d'une roue dentée 7. La tige filetée 6 présente sur sa périphérie une rainure longitudinale 8, et une pièce de guidage 9 (fig. 3), faisant saillie de la paroi intérieure du corps tubulaire 5, est engagée dans cette
rainure 8, de sorte que la tige filetée 6 peut exécuter
un mouvement ascendant et descendant suivant la
rotation de la roue dentée 7.
Un disque d'embrayage 12, qui est en relation magnétique avec un embrayage électromagnétique
11, est entraîné en rotation par ledit embrayage 11.
Un moteur électrique 10, disposé à l'extérieur du
corps tubulaire 5, entraîne l'embrayage 11, et un pignon 14, monté sur un arbre 13 du disque d'embrayage 12, est en prise avec la roue dentée 7 pour l'entraîner en rotation. Une table 15 recevant le spécimen à essayer est prévue sur la surface supérieure de la tige filetée 6, et un spécimen à essayer 16 est placé sur et maintenu par la table 15.
Une tige-poussoir pressante 18 qui porte à son extrémité inférieure un poinçon 17 en diamant ou une sphère en acier ou un autre organe similaire,
au-dessus de la surface supérieure du spécimen à essayer 16, est prévue ! dans la tête 3, et le poinçon 17 est poussé vers le bas par un ressort 20 qui s'appuie à son extrémité supérieure contre un support 19.
Lorsque le spécimen à essayer 16 est poussé vers le haut par la tige filetée 6 et entre en prise avec le poinçon 17, ce dernier est poussé vers le haut t à l'encontre de l'action du ressort 20. Ensuite, par l'extrémité supérieure de la tige-poussoir 18, un levier 21 qui est prévu au-dessus de la tige 18 est basculé autour de son pivot 22, de sorte que par l'intermédiaire d'un appareil de translation à mouvement relatif 23 (fig. 4), relié à une extrémité du levier 21, une aiguille 25 tourne autour de son pivot 26 devant un cadran 24 (fig. 2). L'aiguille 25 peut tourner de plus d'un tour devant le cadran 24. Le cadran 24 porte une échelle 27 entourant le pivot 26 de l'aiguille 25.
Lorsque le spécimen à essayer 16 est poussé vers le haut pour être pressé contre le poinçon 17 et est chargé par ce dernier, l'aiguille 25 tourne en regard de l'échelle 27 et indique la grandeur du déplacement vertical du poinçon 17 et la dureté du spécimen.
En face de l'autre extrémité du levier 21, il est prévu au-dessous de ce dernier un interrupteur électrique 28 qui est agencé et monté de manière à être normalement fermé et à s'ouvrir lorsque le poinçon 17 s'approche de sa position extrême supérieure pour laquelle la charge légère initiale minor standard doit être appliquée.
En outre, un léger écran ou masque 29 (fig. 5) est disposé derrière le cadran 24 et est calé sur l'axe 26 de l'aiguille 25, et sur les côtés opposés de la trajectoire de l'écran 29 sont prévus une source de lumière 30 et un élément de résistance 31 à cellule photo-électrique (fig. 6) destiné à être actionné par ladite source de lumière 30, de sorte que dès que l'écran 29, qui tourne en synchronisme avec l'aiguille 25, atteint un point situé entre la source de lumière 30 et l'élément 31 et intercepte le faisceau de lumière tombant sur la cellule photo-électrique 31, ledit élément 31 est actionné et ouvre le circuit qu'il commande. Ainsi, on dispose d'un interrupteur qui ne
demande aucun mouvement mécanique.
Ces éléments sont montés dans une position telle
que lorsque l'aiguille 25 indique le zéro de l'échelle 27 (fig. 5), l'écran 29 est placé dans la position de masquage entre 30 et 31, et que lorsque l'élément 31
est actionné quand l'interrupteur 28 est ouvert par le levier 21, les circuits d'aotionnement du moteur électrique 10 et de l'embrayage électromagnétique 11 sont coupés par l'action d'un système de commande à relais pour arrêter immédiatement le fonctionne ment du moteur 10 et de l'embrayage 11 ; par suite, dans la position extrême supérieure du poinçon 17, l'aiguille 25 est arrêtée pour coïncider exactement avec le zéro de l'échelle 27.
Ces opérations vont être expliquées en se référant au schéma électrique de la fig. 7.
Un interrupteur manuel de mise en marche 32 à bouton-poussoir est d'abord fermé après avoir placé le spécimen à essayer 16 sur la table 15 (fig. 1), et cela produit l'excitation d'un relais magnétique 33 pour fermer respectivement les interrupteurs du moteur 34 et 35 dans les circuits d'entraînement du moteur 10 et exciter l'embrayage magnétique 1 1 ainsi qu'un interrupteur de maintien 36, de sorte que le moteur 10 et l'embrayage 1 1 agissent pour visser la tige filetée 6 (fig. 1) vers le haut. Par ce mouvement ascendant, le spécimen à essayer 16 est pressé contre le poinçon 17 placé au-dessus de lui et ce dernier fait basculer le levier 21 (fig. 1), et par suite l'aiguille 25 (fig. 2) se met à tourner devant l'échelle 27 (fig. 5) sous l'action de l'appareil de translation à mouvement relatif 23 (fig. 4).
Au moment où l'aiguille 25 a tourné trois fois autour du cadran, le spécimen à essayer 16 est chargé avec une charge à peu près égale à la faible charge initiale minor standard et le poinçon 17 s'approche de sa position extrême supérieure ; l'interrupteur 28 (fig. 1) est alors ouvert par l'action de l'autre extrémité du levier 21.
Lorsque l'aiguille 25 (fig. 5), durant sa rotation, se trouve au-dessus du zéro de l'échelle, l'écran 29 (fig. 5), qui tourne en synchronisme avec elle, intercepte le faisceau de lumière provenant de la source 30 et tombant sur l'élément 31, et actionne la cellule photo-électrique pour ouvrir le circuit qu'elle commande, mais pendant les deux premiers tours de l'aiguille 25, le système comprenant l'élément 31 et l'interrupteur 28 (fig. 1), actionnable par l'autre extrémité du levier 21, n actionne pas le circuit commandé, parce que l'interrupteur 28 n'a pas été ouvert par le levier 21.
Lors du troisième tour de l'aiguille 25 sur son échelle, c'est-à-dire lorsque le poinçon 17 s'approche de sa position extrême supérieure et provoque la fermeture de l'interrupteur 28, l'élément 31 est rendu obscur par l'écran 29, et alors cet élément 31 et l'interrupteur 28 ferment un circuit pour actionner un tube à décharge à relais 37.
De ce fait, un relais magnétique 38 est actionné pour ouvrir un interrupteur d'arrêt 39, et le circuit de l'enroulement du relais magnétique de commande 33 est ouvert pour ramener les interrupteurs 34, 35 et 36 dans leur état initial, de sorte que l'excitation du moteur 10 et de l'embrayage 1 1 est stoppée; le mouvement ascendant de la tige filetée 6 (fig. 1) est stoppé exactement dans la position requise pour stopper la rotation de l'aiguille 25, et par suite l'aiguille 25 est immobilisée dans la position où elle indique exactement le zéro de l'échelle 27 (fig. 5).
Une fois que l'aiguille 25 a été immobilisée dans la position zéro avec application de la faible charge initiale minor standard , dans la prochaine étape, un levier 41 (fig. 1) est abaissé en étant relâché par des moyens de commande appropriés qui escamotent un support 40 du levier 41, de manière à ajouter une charge supplémentaire plus grande au poinçon 17 à l'aide d'un poids 42 suspendu à une extrémité de levier 41, et le poinçon 17 est enfoncé plus profondément dans l'intérieur du spécimen à essayer 16.
Ensuite, dans la prochaine étape, la charge sup plémentaire est enlevée en faisant remonter le support 40 afin que l'aiguille 25 indique, par la position qu'elle occupe alors, la dureté du spécimen 16 sur l'échelle 27 sous la faible charge initiale pour terminer le test.
Après cela, l'interrupteur manuel 43 (fig. 7) est ouvert pour couper le circuit d'actionnement du tube à décharge à relais 37 et le relais magnétique 38.
Si les interrupteurs manuels 44 et 45 (fig. 7) sont fermés après que l'interrupteur d'arrêt 39 a été ramené dans sa position normale, un circuit id'entraî- nement provoquant la rotation en sens inverse du moteur 10 est établi et en même temps le circuit d'excitation de l'embrayage électromagnétique 1 1 est fermé, de sorte que la tige filetée 6 (fig. 1) peut être abaissée pour séparer le spécimen 16 du poinçon 17 et pour permettre la mise en place d'un nouveau spécimen. Le chiffre 46 (fig. 7) désigne un potentiomètre commandant la sensibilité pour le tube à décharge à relais 37.
La présente invention offre l'avantage qu'elle permet de stopper automatiquement l'aiguille dans la position où elle indique exactement le zéro de l'échelle, et qu'une mesure exacte de la dureté peut être effectuée plus facilement et plus sûrement qu'avec le procédé connu dans lequel un cadran est tourné jusqu'à la position d'arrêt d'une aiguille pour fixer le point zéro.
fl est t entendu que la présente invention est sus- ceptible de subir des modifications pour s'adapter à des conditions particulières, et toutes les modifications qui rentrent dans le cadre de la revendication annexée sont considérées comme étant englobées par la présente invention.