Brevet FR2138084A1 — publié le 19721229

La présente invention se rapporte à un instrument utilisable pour effectuer des mesures comparatives, ou comparateur, comportant deux éléments guidés l'un dans l'autre et déplaça-bles l'un par rapport à l'autre, qui sont appliqués par des 5 touches ou palpeurs sur la pièce à mesurer lorsqu'on effectue une mesure, et elle concerne un agencement judicieux et avantageux d'un tel instrument. Il existe déjà plusieurs constructions différentes de comparateurs ; toutefois, les instruments utilisés jusqu'ici sont 10 d'une réalisation très complexe, de sorte que non seulement ils sont d'une utilisation compliquée et ils sont sujets à des dérangements, mais encore et avant tout, du fait de la précision élevée des cotes des différents éléments qui les constituent et des guidages précis requis, ils sont très coûteux, de sorte 15 que dans bien des cas ils ne sont pas utilisés alors que leur emploi serait justifié. Par ailleurs, l'utilisation d'un même agencement de comparateur avec des pièces devant être mesurées de types différents n'est souvent pas possible, et il faut au contraire disposer de plusieurs types d'instruments pour 20 pouvoir effectuer les mesures nécessaires. Par ailleurs, ces instruments ne permettent presque exclusivement des mesures que dans une plage de dimensions réduite, et dans certains cas une bonne possibilité de lecture du résultat de la mesure n'est pas obtenue. 25 Le but de l'invention est de réaliser un instrument pour effectuer des mesures comparatives, ou comparateur, comportant deux éléments guidés l*un dans- l'autre et déplaçables l'un par rapport à l'autre, s'appliquant par des palpeurs ou touches sur la pièce à mesurer lorsqu'on effectue une mesure, cet instrument 30 étant d'une conception constructive extrêmement simple et pouvant en conséquence être fabriqué à un faible prix, et avant tout pouvant être utilisé de manière simple pour la mesure de pièces différentes dans de nombreux cas d'application. Un autre but de l'invention est de fournir, malgré ce qui précède, 35 une grande précision de mesure et une bonne sécurité d'emploi, et d'obtenir pour une large plage de dimensions mesurables un débattement important, ainsi qu'une lecture aisée de la mesure réelle. Suivant l'invention, on parvient à ce résultat, dans le cas 40 d'un instrument de mesure du type précité, par le fait que l'un 72 17802 2 2138084 des éléments se présente sous la forme d'un organe de guidage et est muni d'un indicateur à cadran ou d'un dispositif indicateur analogue, l'autre élément étant déplaçable par guidage à coulissement sur le premier élément ou dans celui-ci, en 5 antagonisme à la force d'un ou plusieurs ressorts, l'élément monté de façon coulissante étant muni d'un générateur d'impulsions réglable au moyen duquel les déplacements sont transmis à l'indicateur à cadran. Selon un agencement avantageux de l'instrument de mesure, 10 l'organe de guidage est constitue par un support destiné à l'indicateur à cadran et à un palpeur, ainsi qu'un axe relié rigidement à ce support et sur lequel un arbre creux constituant le second élément est monté de façon coulissante, en étant calé angulairement sur l'axe par exemple au moyen d'un petit axe 15 pénétrant dans un évidement de l'arbre, cet arbre creux étant relié à un support destiné au second palpeur et au générateur d'impulsions. Mais il est également possible de réaliser l'organe de guidage sous la forme d'un support tubulaire destiné au palpeur et à l'indicateur à cadran, et de réaliser l'élément 20 coulissant sous la forme d'un arbre monté à rotation dans cet organe, d'un palpeur rapporté sur cet arbre, ainsi qu'un générateur d'impulsions monté de façon déplaçable sur celui-ci* Suivant une autre particularité avantageuse, le ressort est disposé à l'intérieur des éléments guidés l'un dans l'autre 25 et prend appui sur ces éléments. Suivant une autre particularité encore, le générateur d*impulsions et le palpeur de 1*indicateur à cadran peuvent être disposés parallèlement à l'axe de coulissement des deux éléments et le générateur d'impulsions est muni, à son extrémité dirigée 30 vers le palpeur, d'une surface s'appliquant sur celui-ci lors d'une opération de mesure, et il est fixé au support d'une manière de préférence réglable de façon progressive, au moyen d'une liaison par serrage ou d'une manière équivalente. Les palpeurs ou touches peuvent alors être engagés dans les 35 deux éléments ou fixés amoviblement sur ceux-ci perpendiculairement ou parallèlement à leur axe. En outre, pour permettre le maintien automatique de l'instrument ou du comparateur sur une pièce, l'un au moins des deux éléments guidés de façon coulissante l'un par rapport à l'autre 40 peut être muni d'un dispositif de maintien de préférence régla- 72 17802 3 2138084 blé» Un instrument de mesure réalisé suivant l'invention, destiné à effectuer des mesures comparatives, se caractérise non seulement par une conception simple et un emploi aisé, mais 5 principalement par une très large faculté d'utilisation dans une large plage de dimensions et par une grande sécurité de travail. Si l'instrument de mesure est constitué simplement par un organe de guidage associé à un indicateur à cadran et un.second élément monté de façon coulissante par rapport au 10 précédent et associé à un générateur d'impulsions, les moyens nécessaires à sa réalisation sont réduits, et ainsi les frais de production sont extrêmement faibles, d'autant plus que seule? les parties de guidage de ces éléments doivent être usinées avec précision. Par ailleurs, les endommagements sous l'effet 15 d'influencesextérieures ou d'une manipulation incorrecte sont presque excluso Suivant une autre particularité, il est possible sans aucune difficulté de changer les palpeurs ou touches et de les rem-, placer par d'autres adaptés aux conditions chaque fois rencon-20 tirées, de sorte qu'avec un seul instrument, on peut mesurer par exemple des perçages, des entraxes de trous, des rainures, des déçolletages ou le diamètre d'une poulie pour courroie trapézoïdale, et selon une caractéristique particulièrement avantageuse on dispose d'une large plage de mesure et d'un débatte— 25 ment important, tandis que la lecture de la cote réelle est ai^ée. L'agencement faisant l'objet de l'invention fournit ainsi, la certitude qu'un instrument réalisé de cette manière va pouvoir être utilisé souvent et avec succès dans le cas de mesures comparatives., principalement en des points difficilement 30 accessibles d'une pièce. D'autres particularités encore de l'instrument pour mesures comparatives suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif et sur lesquels î-$ La fig. 1 montre un comparateur pour la mesure de l'écar- tement entre des rainures, de perçages et de poulies pour courroies trapézoïdales. La fig. 2 montre un comparateur pour la mesure de rainures intérieures. 40 La fig. 3 est une représentation schématique d'un autre 72 17802 4 2138084 mode de réalisation de comparateur suivant la fig. 2, équipé d'un dispositif de maintien® Le comparateur décrit sur la fig. 1, qui est désigné par la référence 1, est utilisable pour la mesure d'un perçage 28 usiné dans une pièce 27 ou d'une gorge décolletée 29. Il comprend principalement deux parties ou éléments 2 et 3 guidés de façon à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre, des palpeurs ou touches 23 et 24 rapportés sur ceux-ci et un indicateur à cadran 6, de même qu'un générateur d'impulsions 11 au moyen duquel un écart par rapport à la cote théorique définie par réglage peut, lors d'une mesure comparative, être transmis au cadran 6. L'élément 2, qui se présente sous la forme d'un organe de guidage, est constitué ici par un support 4, un axe 5 fixé sur ce support pour le montage à coulissement de l'élément 3, ainsi qu'un indicateur à cadran 6 et un palpeur 23, qui sont maintenus au moyen d'organes de fixation par serrage 8, 25, tandis que l'élément 3 comprend un support 9, un arbre creux 10 monté sur l'axe 5, le générateur d'impulsions 11 et le palpeur 24. Le générateur d'impulsions 11 et le palpeur 24 sont ici encore reliés au support 9 d'une façon réglable progressivement ou bien interchangeable, au moyen d'organes ou colliers de serrage 14, 26. L'arbre creux 10 est calé angulairement sur l'axe 5 au moyen d'un petit axe 15 qui pénètre dans un évidement ou une fente 16 s'étendant axialement par rapport à l'axe 5. En outre, un ressort 17 est logé dans l'arbre creux 10, ce ressort étant guidé par la partie 18 de l'axe 5 et prenant appui sur la surface 19 de cet axe 5 et sur la surface 20 de l'arbre 10, de sorte que les éléments 2 et 3 sont constamment sollicités à l'écart l'un de l'autre. La vis 21 insérée dans la partie 18 de l'axe sert alors de butée de limitation de course* L'arbre 10 est fermé de façon sûre au moyen de la vis d'obturation 22. Le générateur d'impulsions 11, qui coopère avec le palpeur 7 de l'indicateur à cadran, est monté dans le support 9 parallèlement à l'axe de coulissement des deux éléments 2 et 3, et il est constitué par une tige 12 qui est munie à son extrémité orientée vers le palpeur 7 d'une tête 12'. Il est prévu sur la tête 12* un méplat 13 sur lequel l.e palpeur 7 s'applique lors d'une mesure. Si l'on doit effectuer une mesure comparative, il faut 72 17802 5 2138084 d'abord étalonner l'instrument 1. On effectue cette opération en réglant les palpeurs 23 et 24, au moyen d'un calibre de cote définitive ou de réglage, ou bien d'une pièce appropriée dont la cote est connue, à la cote déterminée. 5 Dans cette position correspondant à la cote exacte, le générateur d'impulsions 12 repose par le méplat 13 sur le palpeur ou la touche 7 de l'indicateur à cadran 6, l'aiguille de ce cadran se trouvant judicieusement sur le zéro. Dans cette position, le générateur d'impulsions 11 est bloqué au moyen lO de l'organe de serrage 14. L'appareil 1 peut ensuite être introduit dans le perçage 28, afin de déterminer par comparaison le diamètre exact de la partie décolletée 27. Les palpeurs 23 et 24 s'appliquent alors automatiquement contre les parois de la pièce, étant donné que les éléments 2 et 3 sont repoussés à 15 l'écart l'un de l'autre par le ressort 17, et un écart éventuel par rapport à la cote désirée est indiqué sur l'indicateur à cadran 6. Le support 9 et le générateur d'impulsions relié rigidement à celui-ci permettent en fait de transmettre les écarts éventuels pat rapport à la position zéro de l'indicateur 20 à cadran 6, définie par réglage, lors de l'application du générateur d'impulsions 11 contre le palpeur 7, de sorte qu'un contrôle de la cote réelle peut avoir lieu facilement. Bien entendu, il est également possible d'adapter les palpeurs 23 et 24 aux conditions chaque fois rencontrées, en 25 leur donnant par exemple une forme fonction de la profondeur d'un perçage. On peut également donner aux palpeurs 23 et 24 une conformation différente, par exemple la forme d'axes ronds afin de pouvoir déterminer exactement des entraxes de trous dans des pièces, le diamètre de poulies pour courroies trapé-30 zoïdales ou des cotes analogues. L'instrument de mesure 41 que montre la fig» 2 est consti** tué par deux éléments 42 et 43, qui peuvent coulisser l'un par rapport à l'autre et sur lesquels l'indicateur à cadran 46 ou le générateur d'impulsions 51 et les palpeurs 62 et 65, confor-35 més de façons différentes, sont fixés. L'élément 42 se présente ici sous la forme d'un arbre creux 44, sur lequel un support 45 destiné à 1*indicateur à cadran 46 est rapporté au moyen d'un collier de serrage 48 et dans lequel l'arbre 49 de l'élément 43 est guidé de façon coulissante. A cet effet, il est 40 prévu dans l'arbre creux 44 deux guidages 60, 61 par lesquels 72 17802 e 2138084 l'arbre 49 et le bout d'arbre 56 sont maintenus» En outre, il est prévu dans l'arbre creux 44 un ressort 55 qui prend appui sur le collet 57 de l'arbre 49 et le collet 58 de l'arbre creux 44. Une vis 59 vissée dans le bout d'arbre 56 sert en 5 outre de butée pour déterminer la position limite de l'instrument de mesure 41. Le générateur d'impulsions 51 par lequel, au cours d'une opération de mesure,les écarts relativement à la cote définie par réglage sont transmis au palpeur 47 de l'indicateur à ca-10 dran est monté à coulissement par son arbre 52 dans le support 50 du second élément 43 ; il peut être réglé de façon progressive et bloqué sur le support 50 au moyen du collier de serrage 54. La tête 52» orientée vers le palpeur 47 présente une surface de butée 53 à partir de laquelle les déplacements sont 15 transmis au palpeur 470 Les palpeurs 62 et 65 ont ici des conformations différentes, pour indiquer que diverses réalisations sont possibles. Le palpeur 62 porté par l'arbre creux 44 est muni à son extrémité orientée vers la pièce 68 d'une tête sphérique 63 et est 20 engagé dans le filetage 64 de l'arbre creux 44. Par contre, le palpeur 65 présente une sxirface bombée 66 et est vissé sur le filetage 67 du support 50. Afin de pouvoir mesurer la profondeur de la rainure 70, l'instrument de mesure 41 est introduit dans le perçage 69 25 après réglage de la cote théorique. Etant donné que les éléments 42 et 43 peuvent non seulement être déplacés par coulissement l'un par rapport à l'autre, mais également angulaire-ment, un rapprochement est possible indépendamment de la course de l'indicateur à cadran 46, jusqu'à ce que les spires du 30 ressort 55 soient jointives, de sorte que la mesure de nervures très profondes est également possible. Après réglage, on peut lire sur l'indicateur à cadran 46 un écart éventuel par rapport à la cote théorique réglée, étant donné que les palpeurs 62 et 63 s'appliquent contre la paroi de la nervure 70 et que le 35 palpeur 47 est déplacé de façon correspondante par le générateur d'impulsions 51„ L'instrument de mesure 81 représenté schématiquement sur la fig. 3, servant à mesurer un fraisage produit par tournage en 83 dans une pièce 82, est constitué également par deux élé-40 ments 84 et 85 pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre 72 17802 7 2138084 et sur lesquels 1*indicateur à cadran 86 et le générateur d*impulsions 87 sont montés. Les palpeurs 88 et 89 prenant appui contre les parois et le générateur d'impulsions 87 permettent de transmettre les écarts par rapport à la cote théorique ré-5 glée à l'indicateur à cadran 86. Pour le montage de l'instrument de mesure 81, il est prévu ici deux dispositifs de maintien ou de support 90 et 91, par lesquels l'instrument de mesure 81 peut prendre appui sur la pièce 82. De cette manière, il est possible de positionner 10 exactement l'instrument 81 et de rationnaliser le processus de mesure. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 72 17802 8 2138084 REVENDICATIONS 1.- Instrument de mesure pour effectuer des mesures comparatives, comportant deux éléments guidés l'un dans 1*autre et déplaçables l'un par rapport à l'autre, prenant appui sur 5 la pièce à mesurer, lors d'une opérai-ion de mesure, par des palpeurs ou touches, caractérisé en ce que l'un des éléments se présente sous la forme d'un organe de guidage muni d'un indicateur à cadran ou d'un dispositif indicateur analogue et sur lequel ou dans lequel l'autre élément est guidé axialement 10 à coulissement en antagonisme à la force d'un ressort ou de plusieurs ressorts, et en ce que l'élément monté de façon coulissante est muni d'un générateur d'impulsions réglable au moyen duquel les déplacements sont transmis à l'indicateur à cadran. 15 2.- Instrument de mesure suivant la revendication 1, ca ractérisé en ce que l'organe de guidage comprend un support -destiné à l'indicateur à cadran, un palpeur et un axe relié rigidement à ce support, sur lequel un arbre creux constituant le second élément est guidé à coulissement en étant calé angu— 20 lairement, par exemple au moyen d'un petit axe pénétrant dans un évidement de l'axe précité, cet arbre creux étant relié à un support prévu pour le second palpeur et au générateur d'impulsions., 3.- Instrument de mesure suivant la revendication 1, carac-25 térisé en ce que l'organe de guidage est constitué par un support tabulaire destiné à un palpeur ainsi qu'à l'indicateur à cadran, l'élément coulissant étant constitué par un arbre monté à rotation dans 1 * élément précédent et par un palpeur rappor- 'té sur cet arbre et un générateur d'impulsions fixé sur celui-30 ci de façon réglable. 4.- Instrument de mesure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort est disposé à l'intérieur des éléments guidés l'un dans l'autre et prend appui sur ces éléments. 35 5.— Instrument de mesure suivant l'une quelconque des re vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions et le palpeur de l'indicateur à cadran sont disposés parallèlement à l'axe de déplacement des deux éléments, le générateur d'impulsions étant muni à son extrémité orientée 40 vers le palpeur d'une surface s'appliquant contre celui-ci lors 72 17802 9 2138084 d'une opération de mesure et étant fixé sur le support de façon réglable de préférence progressivement au moyen d'un organe de serrage ou d'un dispositif équivalente 6.- Instrument de mesure suivant l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que les palpeurs sont engagés dans les deux éléments perpendiculairement ou parallèlement à leur axe et sont fixés de façon interchangeable. 7.- Instrument de mesure suivant l'une quelconque des re-10 vendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins des deux éléments montés de façon déplaçable l'un par rapport à l'autre est muni d'un dispositif de maintien de préférence réglable, pour le maintien automatique de l'instrument de mesure sur des pièces.