Brevet FR2406183A1 — publié le 19790511

La présente invention concerne les appareils de mesure d'angles d'inclinaison des pièces mécaniques permettant d'évaluer la valeur de l'angle à l'aide d'un seul touchot, par simple torana lation de l'appareil ou de la pièce à contrôler. Les appareils déjà connus sont de deux types - à lecture directe, du genre "rapporteur classique" Leur utilit est possible si la situation géométrique de l'angle par rapport à l'ensemble de la pièce en permet l'emploi. Quant à la précision, elle n'est pas, généralement, bien élevée. - à lecture indirecte, du genre "plateau ou règle sinus" On doit rechercher la valeur de l'angle en calculant une de ses valeurs trigonométriques. Ici, il s'agit de son sinus. La précision obtenue est élevée mais celà demande une installation minutieuse, précise et longue. D'autre part, le sinus connu, il faut extrapoler pour obtenir une valeur approchée du fait que le sinus trouvé n'est pas dans la table trigonométrique. La présente invention vise à fournir un appareil de mesure répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, en particulier pour la mesure de l'angle â de la pièce, telle qu'elle est illustrée dans la Fig. t, à titre d'exemple. L'appareil, objet de l'invention, comporte un corps 1 dans lequel se trouve un porte-touchot 2, dans son logement 3 et o rienté par la clavette 12. lane un premier temps, il faut placer la surface 9 du bras articulé 7 sensiblement perpendiculaire à l'axe de tr.anslation du porte-touchot 2. Cette position de départ sera, au préalable, indiquée par la position des aiguilles sur leur zéro respectif et réalisée en métrologie. On pose l'hypothèse suivante - contact touchot 5 sur la pièce 13 au point "c" - contact surface 9 sur arête 6 en "e" - les droites "D1" et "D2" sont parallèles et perpendiculaires au méplat 14 du porte-touchot 2. "D1" étant l'axe de révolution de la pièce 13(dont l'angle â est à contrôler) soutenue par les pointes 15, et "D2" la droite confondue avec la surface 9 et le centre de rotation de l'axe 8. A présent, on translate l'appareil d'une longueur "L1" suivant la flèche "P1" ou la pièce suivant la flèche "F2" (L1 étant la longueur comprise entre le méplat 14et le centre de rotation de l'axe 8). On note que cette translation se fait parallèlement aux droites "D1" et "D2". Observons la Fig. 3. La translation a obligé le porte-touchot 2 à s'élever d'une hauteur "HI" se retrouvant en "H2". Les longueurs il et L2 sont égales. Le point "c" venant en "m", il y a apparition de "1)3", parallèle à D1 et D2.On s'aperçoit que dans les triangles cmi et oen, il y a un angle droit (cm1 et oen) conpris entre 2 côtés respectivement égaux "oe" et "en", puis "cm" et "mi" (cas d'égalité des triangles rectangles), donc les triangles rectangles cmi et oen sont égaux. Tous leurs déments homologues sont égaux, en particulier les angles â et ê. Cet angle ê est multiplié par un jeu de pignons, puis lu sur les quadrants. Lors du contrôle, il est nécessaire de dégager le touchot 5 de la pièce, de bloquer l'ensemble en position haute, de translater et de ramener le touchot 5 en contact avec la pièce. Dans la Fig. 4, nous avons un système réalisé avec la tige de rappel 16 soutenant les deux maillons 17 par l'intermédiaire des axes 18. Un des axes coulisse dans une lumière 19 du bras articulé 7, l'autre dans un ajour 20 du porte-touchot 2, de telle sorte qu'un jeu "J" assure un "retard de levée". La Fig. 5 nous montre que le bras articulé 7 se lève tandis que le porte-touchot 2 reste à sa place. e dégagement est nécessaire paur miter l'usure de l'arête 6. Cette arête 6 doit être aussi vive que possible. La Fig. 6 montre que le contact entre le bras articulé 7 et le portetouchot 2 est le point "a". En considérant l'extrémité arrondie du porte-touchot 2, la Fig. 7 explique qu'il en résulte une différence de hauteur "H" et une différence de longueur "AI", car le point de contact est "b" et non "a". L1 étant la longueur de translation, cette dernière aura été de L2 en réalité, donc la lecture sera fausse. La Fig 8 montre que l'extrêmité inférieure du touchot 5 aura toujours le même point "a" de contact avec la pièce. La longueur de translation doit être précise. Son inscription doit être indiquée sur le quadrant (Fig. 11). Si on a un axe 21 dans un alésage 22, le jeu fonctionnel "J" rendrait fausse la lecture, car la longueur de translation varierait (Fig. 10). La Fig. 9 illustre un exemple de montage. Les extremités coniques de l'axe 8 reposent sur deux roulements à billes 23. L'un est prisonnier dans le corps 1, l'autre est maintenu sur l'axe par une rondelle 24 appliquée à l'aide d'un ressort 25 prisonnier dans l'alésage 26 par le couvercle 27. Ce montage est dit autorattrapage de jeu. Il permet de garder la position de l'axe 8 sur lequel sont solidaires le bras 7 et le pignon 28. La rig. 11 explique que le ressort 29 applique le touchot 5 sur la pièce 30 (autre exemple de type de pièce dont l'angle â serait à contr5ler). Le ressort 31 solidaire du pignon 32 et, par l'intermédiaire des autres pignons 33, 34 et 28, assure le contact du bras articule 7 sur l'arrête 6 du porte-touchot 2. On voit également que le touchot 5 a une autre forme part i- culière pour ce genre de contrôle. Le quadrant 35 informe sur la valeur en degrés de l'angle, par l'aiguille 36, solidaire du pignon 34. Les minutes d'angles sont inscrites sur le quadrant 37, par l'aiguille 38, solidaire du pignon 33. Le quadrant 35 est tel que 300 réels sont représentés par 1800 sur ce quadrant. Le quadrant 37 est tel que, pour 40 réels, l'aiguille 38 fera un tour complet, donc 10 réel fera 900 sur le quadrant, etc..., pour aboutir à ce que 1 minute d'angle réelle sera représentée par 1i30 sur le quadrant 37. Cette aiguille 38 pourrait être remplacée par un vernier rotatif. La Fig. 13 montre un vernier 39 en matière translucide, afin de pouvoir lire au travers, sur le quadrant 35 et la longueur WL" inscrite en millimètres. Ce vernier 39 est solidaire du pignon 32 guide dans le corps 1. La Fig. 14 explique schématiluement la coupe suivant AA. Le diamètre extérieur 40 du vernier 39 chevauche légèrement le quadrant 37 et la face intérieure 41 en est tres proche, sans gener la libre rotation du vernier 39, de manière à pouvoir, sans difficulté, lire les correspondances entre les graduations du vernier 39 et celles du quadrant 37. La graduation 44 (0") du vernier 39 renseignera sur le nombre de minutes paires. La première graduation 42 (60") du vernier 39, indiquera les minutes impaires et celà pour éclaircir la lecture. La Fig. 15 représente un agrandissement partiel des graduations. On calcule à présent la valeur de l'angle a qui nous donnera la précision de la lecture. On voit - que l'angle â du quadrant 37 est gal à 10' - que l'angle B du vernier 39 est egal à 118' 12 soit 60" 10" 6 Cette valeur est à titre d'exemple, ainsi, lorsque le repère 42 (60) du vernier 39 sera aligné avec le repère 43 (60') du quadrant 37, la valeur de l'angle contrôlé sera de 1 minute d'angle. La translation de la longueur L : 20,157 (inscrite en exemple) sera déterminée lors du réglage de l'appareil en métrologie. Les moyens de trinslation peuvent ëtre réalisés par le chariot d'une machine outil, contrôlée à l'aide d'un comparateur ou encore au moye de cales étalon. Cette translation peut ëtre également réalisée par une cale propre à chaque appareil, dont la longueur serait celle indiquée sur le quadrant. Les Fig. 16 et 17 montrent quelques types de pièces dont l'angle a à controler, se trouve dans une situation géométrique particulière. La seule exigence de ladite invention est d'avoir la possibilité de réaliser la translation sans gene, à savoir, une longueur suffisante supérieure au déplacement prévu. Son utilisation est semblable à celle d'un comparateur. Cette invention peut s'adapter sur toute machine-outil ou sur un montage de contrale spécifique à une pièce quelconque. Le touchot restera libre de conception. L'invention peut ëtre utilisée pour le contrale des cônes extérieurs et intérieurs, pentes de clavettes et, plus particulièrement, pour les angles de situas tion géométrique particulière. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure d'angles de pièces mécaniques compre- nant un corps muni d'un moyen de guidage d'un porte-touchot recevant un touchot dont la partie inférieure est destine à venir en contact avec la pièce. La partie supérieure du porte-touchot est une arête vive venant retenir un bras articulé dnt l'axe est solidaire du corps, caractérisé par le fait qu'airés une translation, la levée du porte-touchot oblige le bras articulé à s'incliner de la valeur de angle jcontrôler en faisant appa- raite un ca l'égalité des triangles rectangles. 2. Appareil, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un bras articulé dont la surface en contact a-.-ec le- porte-touchot est alignée avec le centre de l'axe de rotation du bras articulé. 3. Appareil, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que lp'artie inférieure du porte-touchot reçoit un touchot de forme variable. 4. Appareil, suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qie 1'extr8mité du touchot, en contact avec la pièce, peut avoir une forne variable qui n'influence en rien la zr-icision du contrôle. 5. Appareil, suivant la revendication 2, car:ctérisé par le fait outil comprend un système de levée du bras articulé réalisd par 2 maillons suspendus après une tige de rappel par un axe. Deux autres axes portés par les maillons, coulissent dans deux lumières, l'une dans un bras articulé, l'autre dans le porte-touchot, de telle sorte que la levée de la tiXe de rappel lève en premier le bras articulé, puis le porte-touchot, de manière à éviter l'usure de l'arête vive du porte-touchot. 6. Appareil, suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le touchot est unique. 7. Appareil, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la translation fait apparatre un pas d'égalité des triangles rectangles. 8. Appareil, suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que cette translation est égale a la distance entre le pé- plat du orte-touchot et le centre de rotation du bras articulé. 9. Appareil, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que, lorsque les aiguilles ou le vernier sont sur leur zéro respectif, la surface du bras articulé venant en contact avec l'arête vive du porte-touchot, est perpendiculaire à l'axe de travslation du porte-touchot, donc au méplat de ce dernier. 10. Appareil, suivant l'une des ruelconques revendications précçdentes, caractérisé par le fait que les déplacenents des aiguilles sont proportionnels à la valeur de l'angle, quelque soit la plage de contrôle. 11. Appareil, suivant la revendication 8, caractérisé par le fait qu'un vernier rotatif peut se fixer à la place de l'aiguille centrale augmentant la ir-cision de lecture. 12. Appareil, suivent la revendication 2, caractérisé par le fait 3ue l'axe du bras articulé a ses extrênités coniques dont l'une est en contact sur un roulen nt à billes fixé dans le corps de l'appareil. L'autre extrêmité repose sur un roulement à billes glissant dans un alésage. Un couvercle ferme l'ouverture de cet alésage comprimant un ressort qui plaque une rondelle contre le Dulement situé uans cet alésage. Ce dispositif assure un positionnement fidèle de l'axe du bras articulé.