Brevet FR2053216A1 — publié le 19710416

î 2053216 L'invention concerne un dispositif de mesure servant à la détermination de la position angulaire d'une came, et comprenant un tâteur électrique de mesure de la longueur dont le poussoir repose, sensiblement dans le sens radial, sur la came montée de 5 manière à pouvoir tourner « Pour déterminer la position angulaire d'une came, il ect connu de faire tourner la came autour de son centre de rotation et de déterminer, dans les différentes positions angulaires, la valeur radiale correspondante de la came au moyen d'un tâteur 10 électrique servant à la mesure de la longueur, dont le poussoir est dirigé vers le centre de rotation et repose sur la surface de la came. La mesure et l'interprétation s'effectuent dans ce cas à la main. On porte dans un tableau ou dans un système de coordonnées les valeurs obtenues par la mesure. Rir le déplace-15 ment de la courbe ainsi obtenue, et tracée, de la came, on peut déterminer la direction de la came. En général, on procède, en l'espèce,à une comparaison avec une courbe donnant les valeurs de consigne. Ce procédé connu demande beaucoup de temps et est très 20 coûteux, parce que c'est un très grand nombre de valeurs fournies par les mesures qu'une personne doit déterminer et enregistrer, et en particulier parce que, dan3 la suite, la détermination de la position angulaire moyenne doit se faire au jugé, d'après la courbe des valeurs effectives. Ce travail au jugé 25 peut conduire à des altérations dues à une appréciation subjectif, îfeis, il y a deux erreurs très graves qu'on ne peut éviter même en consacrant un temps très important et le soin le plus grand à ce travail. Comme, en général, la came ae trouve sur un arbre et que le support se trouve, dans le sens de l'axe, à côté 30 de la came, il se produit des erreurs dues à un infléchissement inévitable de l'arbre portant la came. Ce défaut est particulièrement important quand il n'est possible de supporter l'arbre qu'à une très grande distance de la came, corme c'esi; souvent ls cas avec les arbres a cames des moteurs à combustion interne à plu-35 sieurs cylindres. L'autre inconvénient consiste en ce que le rayon de courbure du poussoir du tâteur de mesure de la longueur est d'une dimension finie, en sorte qu'en raison de l'application oblique du poussoir contre la surface de la came, le point d'application se déplace aussi bien sur la surface de la came que 40 sur le bout sphérique du poussoir, en sorte qu'il en résulte des 70 27826 2 2053216 erreurs considérables de mesure. Il est vrai qu'on peut éviter ces erreurs dans une certaine mesura au moyen de la comparaison avec une came présentant les dimensions de consigne, mais seulement au prix de la mise en oeuvre de moyens très considérables» 5 On a décrit; un dispositif de mesure servant à la détermi nation le la position angulaire d'une came avec lequel on peut déterminer la pooition angulaire directement, sans interprétation intermédiaire, ce dispositif évitant les erreurs dues à l'infléchissement de l'arbre à came et les erreurs dues à la dimension 10 finie du rayon de courbure du poussoir de mesure. Pour celcà, on a disposé, dans deux positions angulaires différentes, deux tuteurs électriques de mesure de la longueur, qui sont reliés entre eux par un montage différentiel. On applique la tension différentielle à un appareil d'indication ou d'interprétation. Avec un 15 appareil de mesure de ce genre, on ne détermine la position angulaire qu'à l'aide d'un nombre limité de points de mesure de la courbe de la came. L'invention a pour but de faire usage de la forme de la came dans toute son étendue, pour la détermination de la position 20 angulaire de la came» On résoud le problème qui est à la base de l'invention par le fait qu'on fait tourner la came à une vitesse angulaire constante, et par le fait que le tâteur de mesure de la longueur est relié, lorsque la tension de sortie augmente, par l'intermédiaire 25 d'une résistance à un condensateur, tandis que, lorsque la tension de sortie diminue, il est relié par l'intermédiaire d'une résistance à un autre condensateur, et par le fait qu'entre les deux condensateurs se trouve un instrument de mesure de la tension» 30 Avec l'invention, il se produit pratiquement une intégra tion de la courbe de la came sur le flanc descendant de la came, de telle sorte qu'on forme pratiquement par la mesure une grandeur qui se compose de grandeurs individuelles. Par ce moyen, les écarts locaux de la courbe effective de la came par rapport à la 35 courbe de consigne de cette came se traduisent par un effet moindre, on trace pratiquement une ligne moyenne le long de la courbe effective de la came» La charge des deux condensateurs s'effectue, selon l'invention, pratiquement à l'aide d'un courant proportionnel, à chaque 40 instant, à la grandeur fournie par la mesure, de sorte qu'à la 70 27826 7 2053216 fin de la mesure il y a dans chacun des deux condensateurs des tensions qui correspondent respectivement aux deux flancs de la came et qui sont proportionnelles à la surface radiale de la courbe de la came. On met ces surfaces radiales en rapport entre 5 elles. Si les deux tensions sont égales, les deux surfaces radiales sont pareillement égales, de sorte que l'orientation de la came coincide exactement avec le point d'inversion, donc avec le point où la pente de la courbe de la came change de sens. Eventuellement, on peut mettre la tension existant entre les deux 10 condensateurs directement, par étalonnage d'un appareil correspondant de mesure de la tension, en relation avec les écarts angulaires, en sorte que sur l'instrument d'indication de la position angulaire de la came on puisse lire la position angulaire de la came par rapport à une position angulaire donnée. 15 La production du courant de charge, proportionnel à la tension mesurée, pour les condensateurs peut se faire, de façon simple, par amplification, tout d'abord, de la tension obtenue par la mesure, jusqu'à une tension de valeur élevée qui laisse ensuite s'écouler le courant de charge, à travers une résistance 20 de valeur élevée, dans les condensateurs. L'inversion du courant de charge lorsque s'inverse la montée de la courbe de la came, et, par conséquent, de la tension donnée par la mesure peut s'effectuer, avec avantage, avec un organe de formation d'une différence, qui, lorsque la tension différencielle est positive, fait 25 passer un inverseur dans l'une des positions de manoeuvre et, lorsque la tension différencielle est négative, dans l'autre position de manoeuvre» Le commencement de la mesure s'effectue avec avantage en un point où s'inverse la montée de la tension mesurée, donc 30 grossièrement dans la position dans laquelle on peut estimer à peu près que s'effectue l'inversion de la montée de la came. Le commencement de la mesure peut être amorcé soit à la main, soit aussi, d'une manière avantageuse, automatiquement, à l'aide d'un dispositif qui, au premier passage par zéro de la tension diffé-35 rentielle, ferme un interrupteur qui se trouve dans le circuit de charge des deux condensateurs. L'invention sera décrite plus en détail ci-après en référence au dessin ci-annexé qui représente un schéma simplifié du dispositif selon l'invention. 40 Un moteur 1 fait tourner à une vitesse angulaire constante 70 27826 4 2053216 une came 2 destinée à être soumise à une mesure, et sur la courbe de laquelle repose un poussoir 3 d'un tâteur électrique 4 de mesure de la longueur. La tension de sortie du tâteur 4 de mesure de la longueur est amplifiée dans un amplificateur 5 et parvient, 5 par l'intermédiaire d'un interrupteur 6, quand ce dernier est fermé, ainsi que par l'intermédiaire d'une résistance 7 de valeur élevée et d'un inverseur 8, sur des condensateurs respectifs 9 et 10 entre lesquels se trouve un instrument indicateur 11 dont la position zéro se trouve dans le milieu. 10 Sur l'entrée de l'amplificateur 5 est branché un dispositif de différenciation 12 qui actionne l'inverseur 8 de telle sorte que, lorsque la différence de tension est positive, le circuit de charge se ferme pour l'un des condensateurs 9 et 10 et, lorsque la différence de tension est négative, il se ferme pour 1* 15 autre de ces deux condensateurs. Sur l'organe 12 de différenciation est branché un dispositif 13 qui, lors du premier passage par zéro de la différence de tension, ferme l'interrupteur 6 et amorce par ce moyen l'ensemble de l'opération de mesure. Après une révolution complète, 20 le dispositif 13 rouvre l'interrupteur 6. La détermination de la position angulaire de la came 2 s'effectue par mise en fonctionnement, tout d'abord, du moteur 1 et par conséquent rotation, à une vitesse angulaire constante, de la came 2 • Dans cette opération, le poussoir 3 frotte sur la 25 surface de came. Lorsque le poussoir 3 atteint le premier point où s'inverse la montée de la courbe de la came, le dispositif 13 ferme l'interrupteur 6, de sorte que la mesure commence. Lorsque la came 2 continue de tourner, le dispositif 12 de différenciation produit par exemple line tension positive et actionne 30 l'inverseur 8 de telle sorte que ce soit par exemple le condensateur 9 qui soit branché. Dans la suite du mouvement de rotation, le condensateur 9 se charge sous l'action d'un courant dont la valeur dépend de la tension de sortie du tâteur 4 de mesure de la longueur, jusqu'à ce que soit atteint le point suivant où s'in-35 verse la pente de la courbe de la came, point où le montage de différenciation 12 Inverse l'interrupteur 8 et applique le condensateur 10 sur le circuit de charge. Ce condensateur 10 se charge alors sous l'action d'un courant proportionnel à la tension de sortie du tâteur 4 de mesure de la longueur, jusqu'à 40 ce que soit atteint le point suivant où s'inverse la pente et 27826 5 2053216 que, de ce fait, se soit produite une rotation de 360°. A ce moment le dispositif 13 rouvre l'interrupteur 6, par l'effet de quoi la mesure est terminée. La tension de l'instrument indicateur 11 indique la différence entre les tensions existant sur les condensateurs 9 et 10. Si la différence de ces tensions est nulle, la direction de la came est exactement en direction du point où s'inverse la pente de la courbe de la came. La graduation de l'instrument indicateur 11 peut être étalonnée directement en degrés angulaires, de telle sorte que la position angulaire de la came se trouve indiquée par rapport au point où s'inverse la pente de la courbe de la came. Bien entendu, on peut également adopter, comme point de référence de la mesure angulaire, n'importe quel autre point, quelle que soit sa position angulaire. C'est alors en ce point que doit comnencer et se terminer la mesure• 70 27826 6 2053216 revendications 1. Dispositif de musure servant à déterminer la position angulaire d'une came, comprenant un tâteur électrique de mesure do la longueur, dont le pcusooir repose sensiblement dans le sens radial sur la came r.or.tée de manière à pouvoir tourner, 5 caractérisé par le fait qu.j la came est entraînée dans un mouvement de rotation à vites.-^ angulaire constante et quo le tâteur de mesure de la longueur est relié, lorsque la tension de sortie augmente, et par l'intermédiaire d'une résistance, à un condensateur, tandis que lors de la diminution de la tension de sortie, 10 il est relié, par l'intermédiaire d'une résistance, à un autre condensateur, cependant qu'entre les deux condensateurs se trouve un instrument de mesure de la tension. 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à la suite du tâteur de mesure de la lon- li gueur est monté un amplificateur sur lequel est branchée la résistance de charge des deux condensateurs, cependant que la tension de sortie de l'amplificateur et la valeur de la résistance sont calculées de façon que les condensateurs soient chargés par un courant proportionnel à la tension de sortie du tâteur 20 de mesure de la longueur. 3. Dispositif de mesure selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la charge des condensateurs s'effectue par l'intermédiaire d'un inverseur qui est commandé par un organe qui détermine la différence de la tension de sortie du tâteur 25 de mesure de la longueur et qui, lorsque la différence de tension est positive, fait passer l'inverseur dans l'une des positions de manoeuvre et, lorsqu'elle est négative, dans l'autre position de manoeuvre. 4. Dispositif de mesure selon la revendication 3, carac-30 térisé par le fait que sur l'organe de détermination de la différence est branché un dispositif qui, à la mise en service du dispositif de mesure, libère le circuit de charge des condensateurs au premier passage par zéro de la différence des tensions'. 5. Dispositif de mesure selon la revendication 4, carac-35 térisé par le fait que le dispositif ferme un interrupteur inséré dans le circuit de charge. 6. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des reven- 27826 7 2053216 dicationsl à 3» caractérisé par le fait que l'axe de rotation de la came commande des organes qui libèrent le circuit de charge dans l'étendue de courses angulaires déterminées de la came dans son mouvement de rotation, ces courses angulaires se trouvant en même nombre sur chacun des flancs de la came»