Brevet FR2011762A1 — publié le 19700306

La présénte invention concerne un dispositif de réglage de la vitesse angulaire d'une meule en fonction de la variation du diamètre de cette meule résultant de son usure, de telle sorte que la vitesse périphérique de ladite meule reste au moins 5 approximativement constante pendant la totalité de sa durée d'utilisation. L'usure d'une meule et la qualité de surface d'une pièce meulée dépendent de la vitesse périphérique de la meule. Il est par conséquent essentiel que la vitesse angulaire de la meu-10 le puisse être augmentée soit par.palier, soit de'façon progressive en fonction de l'usure de la meule, grâce à quoi* on obtient la meilleure utilisation possible de la meule et la meilleure qualité possible des pièces meulées. L'atmosphère qui entoure les meules, tout particulièrement lorsque l'on procède à un 15 refroidissement par aspersion avec une émulsion, est très défavorable pour le bon fonctionnement de capteurs dont ïe rôle est de mesurer le diamètre de la meule et de fournir des signaux permettant de régler sa vitesse angulaire. Des palpeurs disposés au contact de la meule sont usés si rapidement qu'il n'est pas 20 possible de recourir à cette solution. On a'effectué des essais avec des capteurs à cellules photoélectriques. Ceux-ci se sont toutefois avérés bien souvent peu sûrs car ils étaient trop sensibles à l'humidité et à la saleté. Selon l'invention, la position de la yurlace périphérique de la meule, autrement dit son 25 diamètre est repérée par un dispositif de mesure qui est placé près de ladite meule, toutefois à une certaine distance de celle-ci. Ce dispositif de mesure comprend un organe d'éjection d'un gaz, normalement de l'air, au travers duquel un jet de gaz est soufflé dans une direction qui est essentiellement parallèle 30 à l'axe de rotation de la meule, avec au moins un capteur permettant de connaître là pression dans l'organe d'éjection ou à proximité de celui-ci. La pression n'est pas la même selon que le jet de gaz rencontre la paroi latérale de la meule ou passe directement au-delà de la périphérie de celle-ci. Autrement dit 35 cette pression dépend de la position de l'organe d'éjection par rapport à la périphérie de la meule, et elle constitue le signal de sortie du dispositif de mesure, lequel signal est envoyé aux organes de régulation, en vue d'assurer le réglage de la vitesse angulaire de la meule. 4-0 Le dispositif de mesure peut être conçu de diverses 69 20562 2 2011762 manières. Il est réalisé de préférence-sous la forme d'un bloc fixe comprenant un certain nombre d'organes d'éjection et de capteurs qui sont disposés de préférence le long d'une ligne coïncidant avec un diamètre de la meule. Un tel mode de réalisait tion a l'avantage considérable de donner lieu à un dispositif de mesure qui est très simple, très stable et de fonctionnement très sûr, étant donné qu'il ne comporte aucune pièce mobile. En outre, on peut lui conférer des dimensions très faibles, ce qui permet de l'installer facilement sur n'importe quelle machi-10 ne. Le capteur de ce dispositif de mesure est relié à un organe transducteur qui fournit une impulsion pour le réglage de la vitesse angulaire de la meulë. On peut utiliser par exemple un ~ transducteur électropneumatique qui détermine une modification du champ d'excitation ou du courant du moteur d'entraînement 15 de la meule. Le transducteur peut comprendre des organes qui .sont influencés directement par la pression dans le capteur ; ou bien encore cette pression peut agir sur. un amplificateur pneumatique qui envoie lui-même une impulsion à destination des organes de réglage. 20 Dans un autre mode possible de réalisation, l'organe .de mesure est porté par un bras qui est monté à pivotement et dont la position angulaire, qui dépend elle-même du signal de sortie fourni par l'organe de mesure, constitue le signal qui commande le réglage de la vitesse angulaire de la meule. Dans ce 25 mode particulier de réalisation de l'invention, l'organe de mesure peut ne comprendre qu'un seul et unique organe d'éjection avec un seul capteur de pression, grâce à quoi la puissance consommée est notablement plus faible que dans le cas où l'on utilise im dispositif de mesure comprenant plusieurs organes 30 d'éjection et capteurs. Par contre, ce dispositif permet de faire croître la vitesse de façon continue. Le bras peut.être couplé à des organes de réglage qui réagissent à la rotation du bras autour de son axe et qui déterminent une modification du courant d'excitation ou du courant 35 d'induit du moteur d'entraînement de la meule. Il est rationnel que le bras soit couplé avec un potentiomètre qui détermine la modification voulue de courant, soit directement, soit en agissant au travers d'un thyristor. Le bras 'peut être fixé par exemple sur l'arbre de sortie d'un groupe moteur réducteur à engrenages. 4-0 Le signal de sortie du dispositif de mesure peut modifier.la 69 20562 3 2011762 • i position du bras grâce à une action s'exerçant sur des organes de réglage dont dépend l'alimentation du groupe moteur réducteur. On peut aussi disposer le bras de telle sorte qu'il tende à être déplacé dans un sens par une force élastique et, dans 5 l'autre sens, par un soufflet qui est relié au capteur de pression du dispositif de mesure et dans lequel est créée une force de manoeuvre qui s'oppose à l'action élastique précitée. L'invention sera décrite ci-après de façon plus détaillée en se référant aux dessins ci-annexés, lesquels sont fournis 10 à titre purement illustratif et non limitatif et dans lesquels : - La figure 1 représente un dispositif d'éjection de gaz qui est conçu pour le dispositif de mesure selon l'invention et qui est réalisé sous la forme d'une tuyère à passagesarcentidques. ' - La figure 2 est un graphique représentant le signal de 15 sortie du dispositif de mesuré en fonction de la distance entre la • tuyère selon la figure 1 et un obstacle. - Les figures 3 et 4 représentent un dispositif fixe de mesure à tuyères multiples. - Les figures 5, 6, 7 et 8 représentent un dispositif 20 de mesure qui est monté sur bras mobile et qui comprend une unique , i tuyere. j)ans ia figure 1, le numéro 1 désigne une chambre munie d'une ouverture circulaire 2 à paroi conique, à l'intérieur de s laquelle se trouve un corps cylindrique central 3 qui est traversé par un canal 4. La partie antérieure du corps central est 25 conique, à l'instar de l'ouverture 2, de sorte .qu'une fente annulaire est. ménagée entre la partie antérieure du corps et l'ouverture 2 de la chambre. L'espace 6 est en liaison avec une source de fluide sous pression et le canal4 est relié à un organe de réglage qui fournit un signal de sortie, autrement dit une fonc-30 tion de réglage qui dépend de la pression.à l'embouchure du . 'canal 4. Si' une forte pression règne dans la chambre 6, on obtient un jet d'air en forme de rideau annulaire à la sortie de la tuyère. La pression statique à .l'embouchure du canal 4 dépend de la présence ou de l'absence d'un obstacle 35 en face dé la tuyère. ■ La figure 2-montre commant varie la prossion à l'embouchure du canal 4 en fonction de la distance entre un obstacle •et la tuyère, cet obstacle étant par exemple la face latérale d'une j meule. La forme exacte de cette courbe dépend de la configuration 40 *de la tuyère et de la pression qui- règne dans la chamBre 6. 69 20562 2011762 La relation montrée par la figure 2, entre la distance comprise entre l'obstacle et la tuyère, d'une part, et la variation de pression déterminée par le jet d'air, d'autre part, a été obtenue avec un modèle donné de tuyère. Le point d'intersection de 5 la courbe avec l'axe des abcisses est à la distance a de l*ori=r gine. Lorsque la tuyère se trouve à une distance de l'obstacle qui est plus faible que la valeur a, une surpression règne à l'embouchure du canal.4, alors que si la tuyère est à une distance de l'obptacl'- qui ^st supérieure à a, c'est une dépression 10 qui règne ' 3rû.cucàTire du canal 4. Dans ces conditions, on peut placer 1 à plusieurs millimètres de la face latéral.-.- de la meule et o. parvient: à obtenir sans grande difficulté une variati:r de on de + 100 mm Hg. Les figures 3 et 4 montrent un dispos _i;if de mesure qui est équipé de six tuyères 11, 12, 13, 14, 1; 16 du genre montré par la figure 1. Le dispositif de mesure est placé latéralement par rapport à une meule 17, et il est porté par un support 18 qui enserre le tube 19 par lequel l'air saus. pression est introduit dans la boîte à vent 20 qui est commune à toutes les tuyères. Les tubes 21, 22, 23, 24, r.O 25 et 26 qui constituent les organes capteurs du dispositif de mesure,sont reliés par des tubes souples 27, 28, 29, 30, 31 et 32 à des commutateurs pneumatiques 33, 34, 35» 36, 37 et 38, qui contiennent chacun un contact fixe 39 et un contact mobile 40, porté par une membrane 41. Les interrupteurs mettent en circuit 25 et hors circuit iss résistances P/l, R2, R3, R4, R5 et R6 dans un pcnt is résistances comprenant, en série avec les résistances précédentes, une résistance Ru et une source de courant 42. Par la mise en circuit et hors circuit des résistances R1 à R6, on obtient la transformation du signal pneumatique de sortie 30 du dispositif de mesure en un signal électrique de sortie ïï, cela sous une forme qui convient pour le réglage de la vitesse angulaire du moteur de la meule. Dans les figures 3 et 4, on peut voir que le bord circonférentiel de la meule se trouve entre les tuyères 11 et 12. L'intervalle 43 entre les tuyères et 35 la face latérale de la meule est inférieur à la valeur a de la figure 2. L'air qui sort de la tuyère 11 sort librement au-delà - . de la périphérie de la meule et il en résulte que la pression à l'entrée du tube 21 est inférieure à la pression atmosphérique. Par conséquent, la pression qui règne drns la chambre 44 du ^■0 commutateur 33 est inférieure à la pression qui règne--dans la BAD ORIGINAL 69 20562 5 2011762 chambre 45, cette dernière étant en relation avec l'atmosphère par un orifice 46, et il en résulte que le contact correspondant est fermé, ainsi que le montre la figure 4, ce qui a pour effet de shunter la résistance R1. Comme la fente 43 est plus petite 5 que la valeur a, la pression à l'entrée des tubes 12, 13, 14, 15 et 16 est supérieure à la pression atmosphérique, d'où il en résulte que, dans le cas des interrupteurs 33, 34, 35, 36, 37 et 38, la pression qui règne dans la chambre 44 est supérieure à la pression dans la chambre 45. Par conséquent, une force 10 s'exerce sur la membrane 41 dans le sens de l'ouverture du contact. Lorsque la meule 17 s'est usée suffisamment pour que son bord circonférentiel vienne se placer à gauche de la tuyère 12, le contact de l'interrupteur 34 se ferme à son tour, ce qui détermine une variation du signal électrique de sortie U et par 15 conséquent de la vitesse du moteur d'entraînement de la meule. Pour un dispositif équipé de six tuyères, la dépense de puissance est de l'ordre de 0,5 à 1,0 k»'. Dans le cas d'une meule de 610 mm de diamètre dont l'usure est poussée jusqu'à 450 mm, la précision du réglage est de l'ordre-de + 5 % par rapport à la valeur idéale 20 souhaitée. Les figures 5 et 6 représentent un dispositif de mesure qui n'est équipé que d'une seule tuyère du genre montré par la figure 1. La tuyère 50 est disposée dans un corps 51 qui est porté par un bras 52, lequel est fixé sur l'arbre de sortie 53 25 d'un moteur-réducteur 54 à engrenages. L'arbre 53 est également couplé avec un potentiomètre 55 dont la position détermine la vitesse angulaire du moteur d'entraînement de la meule 56 (ce moteur n'étant pas autrement montré ici). Par conséquent, la vitesse angulaire de la meule est déterminée par la position angulaire 30 du bras 52. La chambre 57 du corps 51 est reliée par uh raccord 58'et par des canalisations souples, qui ne sont pas autrement précisées ici, à une source d'air comprimé. Le tube 59 est relié par la canalisation 60 à une chambre 61 qui surplombe la membrane 62 dans le commutateur 63. La chambre 64, qui est en-déssous de 35 la membrane 62, est en communication avec l'atmosphère par un orifice 65. Le commutateur contient deux organes de coupure 66 et 67 ayant chacun un contact fixe, respectivement 68 et 69, et un contact mobile, respectivement 70 et 71 • » lesdits contacts mobiles étant portés, par la membrane 62. Les contacts fixes 68 4-0 et 69 sont connectés par des conducteurs 72 et 73 au moteur 54 69 20562 6 2011762 entraînant le réducteur. Les contacts mobiles 70 et 71 sont reliés par le conducteur 74 à l'un des pôles d'une source d'alimentation pour le moteur 54. Enfin, le moteur 54 est relié à l'autre pôle de la source en question par le conducteur 75» Le moteur 5 est entraîné dans l'une ou l'autre de deux directions lorsque l'un des interrupteurs 66 et 67 est fermé, le bras 52 et l'appareil de mesure _51 étant alors actionnés dans l'une ou dans l'autre direction. Les figures 7 et 8 montrent un dispositif de réglage 10 dans lequel le signal de sortie agit directement sur un soufflet pour le réglage du bras de levier qui porte l'appareil de mesure. Le dispositif de réglage est.disposé le long de la meule 80, et il comprend un dispositif de mesure 81 qui est porté par un bras tubulaire 82, lui-même fixé sur un arbre creux 83,. lequel peut 15 pivoter dans des paliers fixes 84 sur. un bâti qui n'est pas autrement précisé ici. Le dispositif comprend encore un potentiomètre 85 qui est couplé à l'arbre 83, un ressort de torsion 86 ' t et un soufflet 87 qui peut faire pivoter le bras 82 dans un sens ou dans l'autre. Le soufflet 87 et les paliers 84 sont montés sur 20 une platine 88 qui est supportée par le châssis de la machine de rectification, dont rien n'est montré ici, en dehors de la meule 80. La chambre 89 du dispositif de mesure 81 est alimentée en air comprimé, à partir d'une source non autrment précisée ici, au travers de l'arbre 83 et du bras 82. L'organe capteur, à 25 savoir le tube 90, est relié par la canalisation 91 au soufflet 87- L'ensemble fonctionne de la façon suivante : Le ressort 86 tend constamment à rappeler le bras vers le haut. Le dispositif de mesure 81 se trouve donc toujours, en principe, au-dessus de la circonférence de la meule, aussi longtemps que ce dispositif 30 de mesure n'est pas alimenté avec de l'air comprimé. Lorsque l'on admet de l'air comprimé dans la chambre 89 du dispositif de mesure,oh obtient un jet annulaire au travers de la tuyère 92 et il en résulte une dépression à l'entrée du. tube capteur 90 de la tuyère. L'intérieur du soufflet 87 est donc mis en 35 dépression et.il en résulte une force de manoeuvre, qui est opposée à la réaction du ressort 86 et qui tend à tirer le bras 82 vers le bas. Lorsque, de ce fait, la tuyère recoupe la périphérie de la meule, un obstacle s'oppose à la sortie du jet d'air et la pression augmente à l'entrée du tube 90, cela dans les 4-0 conditions qui ont déjà été décrites en se référant _à JLa figure 2. 69 2CS62 ; 2011762 Gela se traduit finalement par une réduction de la force exercée de haut en bas par le soufflet 87 sur le bras 82. L'équilibre s'établit pour une certaine position de la tuyère 92 par rapport au bord circonférentiel de la meule. Dans ces conditions, l'or-5 gane de commande qui détermine la vitesse angulaire du moteur d'entraînement de la meule reçoit un signal de réglage qui est lié à la position du potentiomètre 85 et, par conséquent, à la position angulaire du bras 82, donc également au diamètre de la meule. Pour une pression d'alimentation de trois - atmosphères, 10 on peut obtenir sans difficulté une dépression de plus de 60 m Eg. ce qui est tout-à-fait suffisant pour actionner le bras de levier 82 directement avec l'aide d:ur. soufflet. Lorsque l'on souhaite avoir des forces de manoeuvre plus importantes, on peut utiliser le signal de sortie du dispositif de mesure pour commander la 15 soupape de réglage d'un dispositif à servo-moteur. Pour une pression de trois atmosphères (relatif), la consommation du dispositif de mesure est d'environ 400 W. On a montré sur les figures des dispositifs de mesure équipés de tuyères circulaires concentriques. Cette disposition 20 est particulièrement avantageuse dans la mesure où la présence permanente d'un jet annulaire autour du capteur empêche celui-ci d'être obturé par les poussières résultant du meulage. Oh peut toutefois envisager d'autres types de tuyères. Dans ces derniers, le capteur sera en général disposé latéralement par rapport à 25 l'organe d'éjection et, dans ces conditions, le danger de bouchage est plus grave que dans le cas de la disposition concentrique . L'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais de nombreuses variantes peuvent être 30 envisagées sans sortir du cadre des revendications ci-après. BAD ORIGINAL 6? 2^562 8 2011762 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de réglage de la vitesse angulaire d'une meule en fonction de la diminution du diamètre de la meule résultant de l'usure de celle-ci, caractérisé en ce qu'un dispositif de mesure est installé parallèlement à la meule, en vue de 5 déterminer le diamètre de celle-ci, ce dispositif de mesure comprenant au moins un organe 51 d'éjection de gaz qui produit un jet de gaz dans une direction essentiellement parallèle à l'axe de rotation de la meule, et au moins un organe capteur 59 pour relever la pression à l'intérieur ou à proximité de l'or-10 gane d'éjection, ladite pression dépendant de la position occupée par l'organe d'éjection par rapport à la périphérie de la meule et constituant le signal de sortie de ce dispositif de mesure, lequel signal de sortie est envoyé à des organes de commande 63, 54, 53, 55 qui assurent le réglage de la vitesse angulaire 15 de la meule. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mesure constitue un ensemble qui est fixe par rapport au centre de la meule, lequel ensemble comprend plusieurs organes d'éjection et capteurs qui sont disposés, de 20 préférence, selon une ligne droite qui coïncide avec un diamètre de la meule. 3»- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque organe capteur du dispositif de mesure est associé à un transducteur qui fournit une impulsion déterminant 25 le changement de la vitesse angulaire de la meule. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de mesure est relié à un transducteur électro-pneumatique qui détermine une modification du champ d'excitation ou du courant du moteur d'entraînement de la meule. 30 5«- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil de mesure est porté par un bras qui est monté à pivotement et dont la position angulaire est déterminée par le signal de sortie de l'appareil de mesure et détermine à son tour la vitesse angulaire de la meule. 35 6.- Dispositif selon la revendication 5( caractérisé en ce que le bras détermine, lorsqu'il pivote autour de son axe, 69 20562 . 9 2011762 ■une modification du courant d'excitation ou du courant principal du moteur d'entraînement- de la meule. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le "bras agit sur un potentiomètre qui assure le réglage 5 du courant d'excitation ou du courant principal du moteur. 8.- Dispositif selon les revendications 6 ou 7» caractérisé en ce qu/un thyristor est commandé en fonction de la position angulaire du "bras. 9.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé 10 en ce que le "bras est porté par l'arbre mené d'un groupe moteur- réducteur à engrenages, le signal de sortie de l'appareil de mesure déterminant la position du bras en agissant sur le réglage de l'alimentation en courant du groupe moteur-réducteur. 10.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé 15 en ce que le bras est soumis, dans un sens de rotation, à l'action d'une force élastique et, dans l'autre sens, à l'action d'un soufflet qui est relié à l'organe capteur du dispositif de mesure. 20