Brevet FR2379818A1 — publié le 19780901

La présente invention a pour objet un dispositif pour mesurer avec précision la vitesse de déplacement d'un organe mobile. Le dispositif selon l'invention s'applique particulièrement à la mesure des vitesses lentes de translation, par exemple on de 0 à 200 millimètres par minute, comme/en trouve dans le déplacement des coulisses d'une machine outil. Le principe du dispositif est basé sur la loi de l'écoulement laminaire d'un liquide dans un tube capillaire. On rappelle que la perte de charge dans un tube capillaire dans lequel s'écoule un liquide est proportionnelle au débit, au coefficient de viscosité du liquide, à la longueur du tube capillaire. Si le tube capillaire débouche à 11 atmosphère, la perte de charge est égale à la pression du liquide qui régne en amont du tube capillaire. Le dispositif de mesure de vitesse de translation selon l'invention comprend en combinaison un vérin rempli de liquide dont le corps est fixe et dont le piston est lié à l'organe mobile dont on veut mesurer la vitesse . un tube capillaire par lequel s'écoule le liquide . un manomètre branché en amont du tube capillaire, ce manomètre est gradué directement en millimètres par minute de déplacement . un réservoir pour recueillir le liquide écoulé . une canalisation avec un clapet unidirectionnel reliant le réservoir au corps du vérin pour assurer le remplissage pendant la course de retour une soupape de sûreté reliant le corps du vérin au réservoir et tarée pour permettre l'écoulement direct si la pression dépasse une certaine limite par suite d'une-vitesse supérieure à la vitesse maximum prévue ou par suite d'une obturation accidentelle du tube capillaire. L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée donnée à la suite avec référence au dessin annexé dans lequel La figure 1 est un schéma qui permet d'expliquer clairement le principe. La figure 2 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une réalisation industrielle. La figure 3 représente le dispositif de la figure 2 vu de dessous avec coupe partielle. Si l'on se reporte à la figure 1, on trouve un organe mobile M qui se déplace vers la droite suivant la flèche. Un cylindre fixe 1 est rempli de liquide, une tige 2 formant piston plongeur pénètre dans le cylindre, la tige 2 par un bec 2a est liée au déplacement du mobile M. Le liquide passe du cylindre 1 par une canalisation 3 dans un tube capillaire 4 qui est le siège d'un écoulement laminaire, par le tube capillaire 4 le liquide arrive au réservoir 5.Sur la canalisation 3 sont raccordées une canalisation 6 qui est reliée, à une distance quelconque, à un manomètre m une canalisation 7 qui aboutit au réservoir 5 en passant par un clapet unidirectionnel 8 une canalisation 9 qui aboutit au réservoir 5 en passant par une soupape de sûreté 10 tarée pour ne s'ouvrir que lorsque la pression indiquée au manomètre m dépasse, accidentellement, la pression maximum prévue. Lorsque le mobile M se déplace vers la droite le dispositif unidirectionnel 8 est bloqué, le liquide s'écoule par le tube capillaire 4 dans le réservoir 5 et la pression indiquée au manomètre m est proportionnelle à la vitesse de déplacement du mobile. Le cadran du manomètre est gradué en millimètres par minute. L'extrêmité 4a du tube capillaire 4 est dans le réservoir 5 à un point plus bas que le niveau minimum du liquidez faute de quoi le liquide en tombant entraîne de l'air qui provoque l'émulsion du liquide. Lorsque le mobile M revient vers la gauche, une dépression se produit dans le cylindre 1 et le liquide remonte du réservoir/à travers le dispositif unidirectionnel 8 par la canalisation 7. Les figures 2 et 3 montrent, à titre d'exemple, une réalisation industrielle compacte. Le cylindre 1 est vissé dans un corps 11 comportant deux trous lla pour le passage de boulons de fixation du dispositif. Le corps 11 guide dans l'axe du cylindre 1 la tige 2, un joint 12 assure l'étanchéité. Un trou 11b fermé par une vis 13 permet de remplir de liquide le cylindre 1 et de purger l'air éventuellement. Le dispositif à clapet unidirectionnel 8 est vissé dans un alésage lic, parallèle à l'axe un joint 14 assure l'étanchéité. Dans un autre alésage lld est vissé un bouchon creux 3 qui, vers l'intérieur, porte le tube capillaire 4 et, vers l'extérieur, se raccorde à la conduite 6 du manomètre m. Deux joints d'étanchéité 15 sont placés de part et d'autre d'une gorge de communication 3a du bouchon 3. Un trou 11e sécant au cylindre 1, à l'alésage lic et à l'alésage 11d entre les deux joints 15, assure la communication des organes 1,4,6,8. Un alésage de grand diamètre 11f coaxial à la tige 2 et au cylindre 1 a un diamètre tel qu'il communique avec l'alésage lia ; cet alésage est fermé hermétiquement par un flasque 16 traversé par la tige 2, un joint 17 assure l'étanchéité entre la tige 2 et le flasque 16. Les alésages communiquants îid et 11f constituent ensemble le réservoir de liquide référencé 5 à la figure 1. Un trou llg assure la communication du dispositif à clapet unidirectionnel 8 avec l'alésage lld Un alésage. 11h reçoit emmanché dur le corps de la soupape de sûreté tarée 10, un trou ili relie la sortie de la soupape 10 au réservoir lld - 11f, cependant que les trous ii et 11k assurent la liaison de l'entrée de la soupape 10 avec les organes 1 - 4 - 6 - 8. Les orifices débouchant à l'extérieur des trous 11e 11g - lii - lli - 1i sont obturés par des billes 18 emmanchées à force. Le flasque 16 comporte un conduit qui débouche à l'extérieur par un'trou taraudé 16a pour mettre à l'air libre le point le plus haut du réservoir 11f - lld dans toutes les positions comprises entre la position de montage horizontale comme en figure 2 et la position verticale tige 2 vers le haut. Pour le transport et le stockage seulement le trou taraudé 16a reçoit une vis avec joint 19. On choisit un liquide dont la viscosité ne varie pas trop avec la température - les huiles silicone sont satisfaisantes - On choisit également une viscosité assez élevée pour ne pas avoir besoin d'un tube capillaire trop fin et trop long qui se boucherait trop facilement. Avantageusement le manometre m est du type comportant une butée au-del de la course maximum de l'organe sensible à la pression permettant de supporter sans dommage un léger excès de pression. Un tel manomètre, en combinaison avec la soupape de sûreté 10, permet de mesurer à l'aide du dispositif selon l'invention la vitesse lente de déplacement d'un mobile dont une partie de la course totale a lieu à vitesse rapide ; c'est ainsi que dans une machine outil une coulisse porte-outil a souvent une vitesse d'approche rapide suivie d'une avance lente qui doit être contro lée avec précision. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour mesurer avec précision la vitesse de déplacement d'un organe mobile, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison : un vérin rempli de liquide dont le corps est fixe et dont le piston est lié à- l'organe mobile dont on veut mesurer la vitesse ; un tube capillaire par lequel s'écoule le liquide ; un manomètre branché en amont du tube capillaire ; un réservoir pour recueillir le liquide écoulé ; une canalisation avec clapet unidirectionnel reliant le réservoir au corps du vérin pour assurer le remplissage pendant la course de retour et une soupape de sûreté reliant le corps du vérin au réservoir et tarée pour permettre l'écoulement direct si la pression dépasse une certaine limite. 2 - Dispositif pour mesurer avec précision la vitesse de déplacement d'un mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manomètre comporte une butée de l'organe sensible à la pression permettant un léger dépassement de la pression maximum pour permettre, en combinaison avec la soupape de sûreté, de mesurer la vitesse lente de déplacement d'un mobile dont une partie de la course est effectuée à vitesse rapide. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le manomètre est gradué directement en longueur de déplacement par unité de temps, en millimètres par minute. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extremité de sortie du tube capillaire plonge dans le réservoir au-dessous du niveau minimum du liquide pour n'être jamais dans l'air.