Brevet FR2310548A1 — publié le 19761203

La présente invention vise une jauge destinée à contraler , en atelier > ou lors de la réception de fabrication, l'épaisseur de recouvrements ou de revêtements non ferreux , tels que revêtements électrolytiques , peintu res , pellicules plastiques , sur des supports ferreux. I1 existe, à l'heure actuelle , divers appareils permettant d'atteindre ce but et même de mesurer avec plus ou moins de précision l'épaisseur du recouvrement, ou revêtement. Ces appareils connus, quels que soient les moyens qu'ils utilisent : magnétiques , électromagnétiques , électriques et électro-mécaniques, électroniques , seuls ou en combinaisons, sont coûteux et d'un maniement délicat. L'invension vise ltobtention d'un appareil peu encombrant , d'un prix de revient peu relevé, fiable et fidèle , facile à utiliser et permettant une exploration rapide de divers points d'une surface ou d'une série de pièces Ces résultats sont atteints par l'appareil suivant l'invention qui consiste en une jauge d'épaisseur, préréglée à une épaisseur déterminée qui indique si l'épaisseur , contrôlée en un point déterminé, d'une pièce est inférieure, ou supérieure, à cette valeur de réglage L'appareil suivant l'invention est caractérisé essentiellement en ce qu'il comporte un équipage mobile constitué par une tige en un matériau magnétique dont une extrémité est mise au contact du revêtement à tester et dont l'autre extrémité est reliée à un aimant mobile à l'attraction duquel est soumise une masse magnétique , séparée de l'aimant par un entrefer-étalon Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, d'une de ses formes possible de réalisation. ll est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'un exemple et que toutes autres formes, proportions et dispositions pourraient être adopf es sans sortir du cadre de l'invention. Au cours de cette description, on se réfere au dessin ci-joint qui montre Fig. 1 une vue en coupe longitudinale de l'appareil; Fig. 2 une vue d'une variante pour le réglage de l'entrefer étalon. Dans un corps 1 , de section circulaire dans 1 exemple trai té , est logé un équipage mobile constitué par une tige 2, à embout 2a. Le corps de tige est en un matériau magnétique sans rémanence ( fer pur par exemple ) . L'embout de tige est avantageusement en acier traité thermiquement pour atteindre une dureté élevée . Sa section transversale est très faible et son extrémité , avantageusement de forme hémisphérique, polie. Cet embout est rapporté sur le corps de tige La tige 2 se termine par une embase 2b , monobloc avec elle ; et par cette embase , la tige est reliée magnétiquement à un aimant 3, de forme cylindrique dans l'exemple choisi . La section transversale de la tige 2 est faible par rapport à celle de l'aimant et sa longueur relativement importante , section et longueur de la tige étant choisies pour créer une réluctance telle que soit aussi faible que possible l'effort de contact entre l'embout 2a et le revêtement a se trouvant sur la pièce b et dont il s'agit de jauger l'épaisseur fl convient de noter dès maintenant que la liai son entre la tige 2 et r aimant 3 peut être assurée par simple contact , entre l'embase 2b et l'aimant . l'entrefer suscentible d'exister entre ces deux nièces devant alors - / être réduit à la valeur la plus faible possible . La forme des surfaces qui assurent le contact entre la tige 2 et l'aimant 3 peut être quelconque - telle que plane dans l'exemple choisi - la condition nécessaire et suffisante étant que ces surfaces soient aptes à assurer des liaisons magnétiques et mécanique suffisantes A cet équipage mobile fait suite, disposés successivement dans le corps 1 une cale 4 et une masse 5 .La cale 4, qui est en butée sur un épaulement la présenté par le corps 1 est en un matériau amagnétique tel que par exemple laiton , acier inox 18/8 , alliage d'aluminium , matière plastique , etc.. et la masse 5 est réalisée en un matériau magnétique sans rémanence (fer pur par exemple La cale 4 est destinée à créer un entrefer déterminé entre l'aimant 3 et la masse magnétique 5. L'ensemble ainsi décrit se comporte , en ce qui concerne les efforts mis en jeu , lorsqu'il est au contact de la surface , munie du revete- ment a , d'une pièce b en un métal magnétique , comme un ensemble symétrique , du.point de vue magnétique constitué , d'une part par r aimant 3 et la tige 2 , la pièce magnétique b et l!entrefer a, d'autre part , la masse magnétique 5 et l'entrefer 4. il constitue par ailleurs une chaihe d'organes , suscepti ble de se rompre sous l'action d'une forcef appliquée en 6 et de la réac tison~' de la pièce b en l'un des points de contact suivants : entre l'embout Za et le revêtement a d'une part , entre l'aimant 3 et la cale 4 d'autre part - l'appareil étant calculé de façon à ce que la rupture cinématique ne puisse jamais se produire au niveau de la liaison entre la tige 2 et l'aimant 3 Dès lors > l'appareil étant au contact de la pièce dont on veut tester l'épaisseur dii revêtement, l'appareil étant déplacé dans le sens de la flèche f - si l'attraction magnétique au niveau de la liaison magnétique entre le revêtement a et l'embout Za est supérieure à l'attraction magnétique entre l'aimant 3 et la masse 5 , la " chaine " se rompra à ce dernier niveau - inversement , cette chaine se rompra au niveau du revêtement et de l'embout, si l'attraction magnétique y est inférieure à celle s'exerçant au niveau de l'aimant et de la cale-entrefer Dans la première hypothèse, l'équipage mobile constitué par la tige 2et l'aimant 3 restera " collé " à la pièce b ; ce qui signifie que le revêtement a nra pas l'épaisseur requise ; dans la seconde hypo thèse, l'équipage mobile suivra le mouvement imposé, au corps 1 de l'appareil, ce qui signifie que le revêtement possède au moins l'épais seur pour laquelle l'appareil est réglé On voit donc qu'en fonction de la valeur donnée à la cale - entrefer servant d'étalon , on peut juger de l'épaisseur du revêtement de la pièce à tester. Dans ces conditions, l'utilisation de l'appareil est des plus simples L'embout 2a étant au contact de la pièce b, on éloigne le corps 1 de ladite pièce . Dés lors - l'embout et sa tige suivent le mouvement conféré au corps si l'épaisseur à contrler est supérieure ou égale à celle correspondant au réglage de l'appareil. - embout reste au contact de la pièce dans le cas contraire Un ressort 9 facilite, après recul, le retour en place des organes mobiles L'appareil est conçu de telle façon que le coefficient de frottement entre le corps 1 et l'équipage mobile soit très faible , de manière à limiter les forces de frottement parasites . Une légère inclinaison sur l'horizontale permet de les annuler L'un des intérets de l'appareil réside dans le fait d'employer, pour contrôler l'effort de décollement de l'embout par rapport à la surface, munie du revêtement a de la pièce b à tester, l'aimant 3 qui crée l'attraction magnétique au niveau de l'embout-palpeur 2a . Ainsi, un mEme aimant crée et mesure la force d'attraction en ce point.Les contrôles effectués à l'aide de l'appareil ne sont donc pas affectés dans leur précision par une perte éventuelle d'aimantation de l'aimant 3 En outre, l'importance plus grande conférée conbrmément à l'invention aux surfaces en contact du côté " étalon " (cale étalon 4 et masse magnétique 5) que du côté où s'opère le test du revêteme'st ( embout palpeur 2a), ainsi que le choix judicieux des dimensions et caractéristiques magnétiques des pièces constitutives de l'appareil permettent de réaliser des entrefers-étalons de plusieurs millimètres, pour contrôler des épais- seurs de quelques microns n est ainsi possible de réaliser des appareils aussi sensibes que fiables - la fabrication de tels appareils étant, ainsi qu'il résulte de ce qui précède, particulièrement économique. Enfin, les appareils suivant l'invention n'utilisant pas de moyens délicats ou susceptibles de dérèglage ou de détériorations après un certain temps defonction sont particulièrement robustes et durales Bien entendu, l'invention peut être réalisée suivant de nombreuses variantes, sans pour autant s'écarter de son principe C'est ainsi que , comme on le voit sur la Fig. 2, la masse magnétique b peut être de position réglable, par exemple portée par une tige filetée 8 de façon à pouvoir créer un entrefer réglable 7. Par ailleurs , il est possible ( moyennant étalonnage préalable ) de présenter l'appareil plus ou moins obliquement sur la pièce afin de d-placer son seuil de réaction . En effet , les efforts mis en jeu sont modifiés par la composante du poids de l'équipage mobile, sous l'effet de cette inclinaison. ll y a donc là possibilité de faire évoluer la jauge que constitue l'appareil suivant l'invention vers un appareil de mesure en le complètant par un indicateur d'inclinaison REVENDICATIONS 1 . Appareil servant de jauge , destinée à contrôler , en atelier ou lors la la réception de fabrication l'épaisseur de recouvrements ou revêtements non ferreux , tels que revêtements électrolytiques , peintures, pellicules plastiques et autres, sur des supports ferreux , caractérisé en ce qu'il comporte un équipage mobile constitué par une tiget2)en un matériau magnétique dont une extrémité est mise en contact du revêtement a à tester et dont l'autre extrémité est reliée à un aimant mobile(3\ à l'attraction duquel est soumise une masse magnétique fixe (5) separée de l'aimant par un entre- fer-étalon (4). 2 . Appareil suivant 1) caractérisé en ce que la tige(2)de l'équipage mobile comporte , à son extrémité opposée à celle mise au contact de la pièce à tester , une embase(2b)appliquée sur l'aimant(3)dudit équipage mobile 3 . Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse magnétiques3sur laquelle agit l'aimant(3)de lRéqui- page mobile en est séparée par une cale (4; en un matériau amagnétique formant entrefer , de valeur prédéterminée en fonction de l'épaisseur du revêtement à tester 4.Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différents organes le constituant sont logés dans un corps comportant un ou des moyens , tels que butée(la) sur laquelle sont en butée la masse magnétique)et la cale-entrefer(5) 5. Appareil suivant l' une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que la surface de 1 aimant mobile(3)et celle au contact de cette dernière, moyennant l'entrefert4)de la masse magnétique(5)sont dans un rapport tel et les caractéristiques des masses magnétiques sont choisies de telle sorte que l'on puisse réaliser des entrefers étalons de plusieurs millimètres pour contrôler des épaisseurs de quelques microns 6.Appareil suivant r une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'un ressort, travaillant à la compression est prévu entre la masse magnétiquel5)et le fond du corps(1)de l'appareil pour faciliter, après recul, le retour en place des organes mobiles. 7 . Appareil suivant l'une quelconque des Revendications précédentes , caractérisé en ce que les surfaces et moyens de jonction des pièces en contact de l'équipage mobile ( embase 2b et aimant3) sont quelconques et telles que soient assurées les liaisons magnétiques et mécaniques entre ces pièces 8 . Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que la masse magnétique fixe (5) est de position réglable par rapport à l'aimant mobile '(3) , de façon à pouvoir faire varier la valeur de l'entrefer créé par la distance séparant ces deux pièces 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur d'inclinaison.