Brevet FR2047941A1 — publié le 19710319

La présente invention concerne les appareils de mesure des faux-ronds des objets nominalement de révolution. c • ; Elle se rattache à un brevet français antérieur de la même demanderesse, déposé le 3 février 1966 et délivré sous le n° 5 1 466 942, dont l'objet est un appareil de mesure des faux-ronds au moyen d'armatures en forme de V associées à des capteurs. Cet appareil, bien que constituant un orogrès par-rapport à l'art antérieur, laissait à désirer quant à la précision pour les objets.- dont les irrégularités présentaient certains harmoniques,1 notamment les- har-10 moniques de rangs 11, 12, 13, 14, 24, 25 et 26 lorsqu'on utilise des armatures en V de 60° et 120°. Afin d'éliminer cet incorivénient, la présente invention a pour objet un appareil de mesure des faux-ronds comprenant une armature, un système de capteurs fixés à cette armature, et des moyens 15 pour exploiter les signaux issus de ce système de capteurs et enregistrer les variations radiales de la surface à mesurer, cet apDa-reil étant essentiellement caractérisé par l'emploi d'au moins une sangle inextensible et flexible montée sur l'armature pour assurer sur l'objet à mesurer un contact glissant enveloppant cet objet 20 suivant un arc défini tout en maintenant l'axe de l'objet en une position fixe par rapport à l'armature. Mais l'invention sera mieux comprise par la description qui va être donnée ci-après, à titre d'exemple, de quelques unes de ses formes de réalisation illustrées aux dessins annexés dans lequel : 25 La Fig. 1 est une vue schématique d'une première forme de réalisation de l'invention; Les Figs. 2 et 3 sont des vues en élévation du même appareil, respectivement au repos et en service; La Fig. 4 est une coupe selon les repères 4-4 de la Fig.3; 30 La Fig. 5 est une vue en élévation d'une seconde forme de réalisation de l'invention; Les Figs. 6, 7 e,t 8 sont des vues développées de variantes de la sangle illustrée à la Fig. 1 ; et La Fig. 9 représente une troisième forme de réalisation 35 de l'invention. En se référant à la forme de la Fig. 1 , l'appareil comprend une armature 14 composée de deux éléments 20 et 21 réunis par une fourche de conjugaison 19 munie d'une poignée. Les éléments 20 et 21 comprennent respectivement deux unités de mesure 16 et 18 40 incluant chacune une sangle 22, 24, fixée à l'armature de façon à 70 23562 2 2047941 entourer un objet à mesurer 12 suivant un arc d'enveloppement défini. Dans l'exemple décrit et illustré à la Fig. 1, les arcs enveloppés par les sangles 22 et 24 sont respectivement de 145° et 240°. Des capteurs 34 et 3*' sont disposés respectivement dans des passages 5 cylindriques 90 traversant respectivement les éléments 20 et 21 de l'armature. Ces capteurs sont munis de palpeurs 38 et 40, respectivement, qui sont au contact de la surface de l'objet 12 à travers des fenêtres 42 et 44 ménagées dans les sangles 22 et 24. Les capteurs 34 et 36 sont connectés à un amplificateur-intégrateur 46 qui, 10 d'une façon connue, combine les signaux émis par lesdits capteurs de manière à délivrer un signal de sortie représentatif de la variation effective de la surface de l'objet 12 pendant sa rotation. Ce signal de sortie est relié, par un conducteur 48 à un appareil indicateur 50. Il peut aussi être relié, par un conducteur 52 à un enregistreur 1 5 54 synchronisé avec le mouvement de l'objet 12. Comme on le voit sur les Figs. 2 et 3, la fixation d'une sangle (en l'occurance la sangle 24) est assurée par deux éléments de maintien 70 sur chacun desquels la sangle a une extrémité fixée au moyen d'une plaquette 78 et d'une vis de serrage 76. Chaque élé-20 ment 70 est lui-même fixé à un bloc 66 pouvant pivoter autour d'un axe 68 solidaire de l'armature. La fixation de l'élément 70 sur le bloc 66 est réalisée au moyen d'une vis 72 pouvant coulisser dans une lumière 74 de l'élément 70, comme il apparaît clairement en comparant les Figs. 2 et 4. Le pivotement des éléments de maintien 25 70, 66 autour des axes 68 permet d'obtenir, pour une sangle 24, la position de repos de la Fig. 2 dans laquelle la boucle de la sangle peut être ouverte autant qu'on le désire. Lorsqu'on veut insérer un objet 12 dans la sangle, il suffit de le présenter dans la boucle de bas en haut (ou bien, si la pièce est immobilisée, de présenter la 30 sangle avec l'appareil de haut en bas sur l'objet). Les éléments 70 sont alors amenés à pivoter autour des axes 68 de façon à donner à l'ensemble la configuaation de la Fig. 3, puis les vis 72 sont débloquées pour permettre un réglage exact de l'enveloppement de l'objet 12 par la sangle. Les vis 72 et 68 sont alors bloquées. Le réglage 35 de la position du palpeur 36 s'obtient au moyen d'une pièce d'ajustage 92 qui est fixée sur l'élément 21 de l'armature 14 par des vis 94, et ayant une ouverture 98 à travers laquelle peut coulisser le capteur 36. Le capteur est fixé dans cette ouverture par une vis de . blocage 100. Pour régler la position du capteur, on commence par 40 desserer la vis 100, et l'on procède à un premier réglage grossier 70 23562 3 2047941 de position. Un réglage plus fin peut s'effectuer au moyen d'un bouton moleté 104 agissant sur une vis qui, prenant appui sur l'élément 21, soulève la pièce 92 d'une faible hauteur, ce qui est rendu possible par une saignée 102 permettant la flexion élastique de cette 5 pièce 92. En cours d'essai, l'appareil étant monté sur la pièce 12 comrre il est indiqué sur la Fig. 3, . la pièce est mise en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Par suite du léger frottement inévitable entre la pièce et la sangle, un léger couple 10 lévogyre se manifeste, qui est arrêté par une pièce de butée 28 sur laquelle vient porter la poignée 122. En une telle situation, il est clair que la position relative de l'objet 12 et du palpeur 36 ne peut varier que faiblement dans le sens de l'axe du palpeur, mais elle pourrait changer quelque 15 peu dans le sens transversal, par suite de la flexibilité de la sangle. Pour éviter cet invonvénient, un bloc de guidage 112 est associé à l'élément 21, de façon à constituer, pour l'objet 12, une butée glissante chevauchant la glissière 24 comme le montre une comparaison des Figs. 3 et 4. La position exacte de la pièce 110 est 20 réglée au moyen d'une vis 118 retenue par un ressort 116, lui-même logé dans un boîtier 112 constituant l'enveloppe du bloc 110. Diverses formes de réalisation d'une sangle sont illustrées aux Figs. 6, 7, 8. Celle de la Fig. 6 comprend deux rubans parallèles 79 et 80; celle de la Fig. 7 comprend deux morceaux de ruban 25 81, 82 réunis par un anneau 83 flexible mais non extensible. Celle de la Fig. 8 est constituéepar un ruban plus large percé de trous 86 et d'une fenêtre centrale 44 pour le passage du palpeur. Ces rubans peuvent être réalisés en tout matériau inextensible tel que du ruban de métal ou du ruban tissé en fibre de verre, en nylon ou en fila-30 ment métallique. Les sangles sont, de préférence garnies d'un revêtement anti-friction pour diminuer le frottement de l'objet 12 durant la mesure. En variante deux sangles 22, 24 peuvent utiliser, comme on le voit à la Fig. 9, un seul capteur 56 dont le palpeur passe entre les deux sangles. 35 Les arcs d'enveloppement des sangles sont ici les mêmes que pour la Fig. 1. Cette forme de réalisation a l'avantage, au prix d'une légère diminution de précision, d'éviter l'emploi de l'amplificateur-intégrateur 46. Selon d'autres formes de réalisation, une seule sangle 40 peut être utilisée. Lorsque le capteur est situé dans l'arc d'enve 70 23562 4 2047941 loppement de la sangle, il a été prouvé que la valeur optimale de cet arc est de 200°. Lorsque le capteur est. situé dans l'arc non enveloppé de la sangle, la valeur optimale de cet arc est de 160°. Ce dernier exemple est illustré par la Fig. 5, sur laquelle on 5 reconnaît les éléments déjà décrits à la Fig. 1 , à cette différence près que l'armature est cette fois-ci suspendue à l'objet 12 au lieu de reposer sur lui. Dans cette forme de réalisation, on peut noter que l'élément de fixation 148, 150, qui est monté pivotant sur l'élément 132 par l'entremise d'un axe 154, peut être entière-10 ment libéré en enlevant cet axe. L'autre élément de fixation 142 est bloqué à demeure par une vis 144. Le fonctionnement de cette dernière forme de réalisation se déduit de celles qui ont été décrites précédemment. 70 23562 5 2047941 REVENDICATIONS 1-. Appareil de mesure des faux-ronds de la surface d'un objet nominalement de révolution, comprenant■une armature, un système de capteurs fixés à cette armature et pourvus de palpeurs en contact avec ladite surface à mesurer, et des moyens pour exploiter 5 les signaux issus de ce système de capteurs et enregistrer les variations radiales de la surface à mesurer, caractérisé par au moins une sangle inextensible et flexible montée sur ladite armature pour assurer sur l'objet à mesurer un contact glissant enveloppant cet objet suivant un are prédéterminé tout en maintenant l'axe de l'ob-10 jet en une position fixe par rapport à l'armature. 2. Appareil selon 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une seule sangle et un seul capteur situé dans le plan de cette sangle. 3. Appareil selon 2, caractérisé en ce que le capteur est ■15 situé sur un arc de la surface à mesurer qui n'est pas enveloppé par la sangle, et en ce que l'arc enveloppé par la sangle est de 160°. 4. Apoareil selon 2, caractérisé en ce que le capteur est situé sur un arc de la surface à mesurer qui est enveloppé par la sangle, cet arc étant de 200°. 20 5. Appareil selon 1 , caractérisé en ce qu'il comprend deux sangles placées côte à côte et enveloppant respectivement des arcs de 146° et 240° sur la surface à mesurer. 6. Appareil selon 5, caractérisé en ce qu'il comprend un seul capteur situé entre les sangles et sur un arc commun aux deux 25 arcs d'enveloppement. 7. Apoareil selon 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux capteurs situés respectivement dans les plans des sangles et sur des arcs communs aux deux arcs d'enveloppement. 8. Appareil selon 1 , caractérisé par deux blocs de réglage 30 prévus pour chaque sangle, ces blocs étant montés espacés sur l'armature à la fois pour permettre d'ajuster par leur écartement l'arc d'enveloppement de la sangle et pour déboucler cette dernière quand une mesure est terminée. 9. Appareil selon 8, caractérisé par une pièce de guidage 35 de l'objet à mesurer, cette pièce étant fixée sur l'armature et ayant avec l'objet des contacts assurant la fixité de la distance entre cet objet et les capteurs. 10. Appareil selon 9, caractérisé par des moyens immobi-40 lisant l'armature en cours de mesure. 70 23562 6 2047941 11. Appareil selon 7, caractérisé par un amplificateur-intéqrateur combinant les signaux émis par les capteurs en un signal de sortie représentatif de la déviation à mesurer.