Brevet FR2452107A1 — publié le 19801017

La présente invention est relative à un appareil à ultrasons, rotatif d'essai et de vérification, du type utilisé pour contrôler sur des articles de forme allongée, ayant dans leur ensemble une section uniforme, tels que, par exemple, des tubes ou des barres d'acier, la présence de criques ou autres défauts et la précision dimensionnelle, en faisant tourner un dispositif de sondage ultrasonore autour des articles, suivant un trajet en hélice à faible pas, tout en couplant acoustiquement le dispositif de sondage aux articles au moyen d'un liquide tel que de l'eau. L'un des buts de l'invention est de réaliser un appareil ultrasonore rotatif d'essai et de vérification, du type précité dans lequel le dispositif de sondage puisse être appliqué rapidement et avec précision à toute une plage de dimensions d'articles. l'invention a pour objet à cet effet un appareil de contrôle rotatif par ultrasons comprenant un stator annulaire, un rotor annulaire monté rotatif sur le stator de façon à pouvoir tourner autour d'une pièce à contrôler lorsque celle-ci avance à travers le stator et le rotor,et un dispositif de sondage ultrasonore monté sur le rotor de façon à tourner avec celui-ci dans lequel le dispositif de sondage comprend un levier coudé monté pivotant, à son - coude, sur un axe d'articulation qui est parallèle à l'axe du rotor, et portant vers l'une de ses extrémités un contrepoids réglable et à son autre extrémité un bloc de sondage ultrasonore et un patin de guidage destiné à être dirigé sur la surface de la pièce, la position de l'axe d'articulation par rapport à l'axe du rotor étant réglable, et un système élastique de limitation du déplacement du levier autour de cet axe d'articulation, ainsi que des moyens d'alimentation en eau étant reliés au patin de la sonde. En fonctionnement, lors de la rotation du rotor, le contrepoids fait osciller le levier coudé autour.de son axe d'articulation de sorte que le patin .de la sonde est mis en contact sur la pièce au fur et à mesure du passage de celle-ci à travers l'appareil. La possibilité de régler le contrepoids et l'axe d'articulation permet à l'appareil de recevoir des pièces de nombreuses dimensions différentes. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux au cours de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation représenté aux dessins annexés et donné uniquement à titre d'exemple.Sur ces dessins la Fig. 1 est une vue en élévation latérale avec coupe partielle d'un appareil ultrasonore rotatif de con trolle, suivant l'invention la Fig. 2 en est une vue en élévation dans le sens de la flèche A de la Fig. 1. Comme le montrent les dessins, l'appareil est monté dans un carter 1 et comprend un stator annulaire (non représenté) de type connu, disposé derrière le côté de gauche carter 1; en considérant la Fig. 1. Un rotor 3 est monté rotatif, d'une façon connue, sur le stator, et est entraîné au moyen d'un moteur 2, par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne ou à courroie. Des collecteurs (non représentés), de type connu, sont utilisés pour alimenter en énergie des sondes qui vont être décrites dans la suite. Des pièces de forme allongée (par exemple des tubes en acier) peuvent être introduites dans l'appareil dans le sens de la flêche A de la Fig. 1. La face du rotor 3 qui est dirigée vers les pièces entrantes , porte deux dispositifs de sondage ultrasonore 4 qui seront décrits ci-dessous. Chaque dispositif 4 comprend un bloc de support 5 fixé par des vis 6 sur une barre 7 en forme de coin qui peut se déplacer le long d'une rainure ou glissière ménagée dans un rail de support 8 fixé à demeure sur la face du rotor 3. le bloc de support 5 porte un axe 9 d'articulation et en réglant la position du bloc 5 le long du rail 8, on peut modifier la position de l'axe 9 par rapport à l'axe du rotor. Une graduation appropriée 10 est prévue sur le rail 8. Un levier coudé il est monté pivotant sur l'axe 9. L'un des bras du levier Il porte un contrepoids 12 dont la position le long du bras peut être réglée au moyen de vis 13. Une graduation appropriée est également prévue sur le bras 11. Les deux bras du levier il font sensiblement un angle droit entre eux. te levier coudé il porte à son autre extrémité, sur une butée à bille 14 un bloc de sondage 29 portant deux sondes à ultrasons 16. Un patin de guidage 15 est fixé sur le bloc 29 et comporte des faces avant et transversales inclinées 19 et 20, afin de faciliter un contact correct du patin 15 avec les pièces entrantes . Desconducteurs 17 alimentent les sondes en énergie et des tuyaux 18 les alimentent en eau pour assurer un couplage acoustique. Un bras 21 en porte-à-faux est fixé sur le bloc de support 5 au voisinage de l'axe d'articulation 9. A son extrémité opposée à cet axe 9, le bras 21 porte une plaque de support de ressort 22 qui sépare en et etant en contact avec eux, deux ressorts 23 et 24 montés sur une tige 25, fixée à une extrémité sur le levier coudé 11. L'extrémité libre de la tige 25 est filetée et porte un écrou 26 et une rondelle 27 qui prend appui sur le ressort 23. L'écrou 26 commande la tension des ressorts 23 et 24. Lors de l'utilisation de l'appareil, les deux dispositifs de sondage 4 sont réglés en déplaçant les blocs de support 5 le long des rails 8 jusque dans une position telle que les axes d'articulation 9 soient convenablement espacés de l'axe du rotor pour assurer un réglage correct de la position des patins de guidage 15 en fonction de la dimension de la pièce à contrôler. le rotor est alors entraîné en rotation (dans le sens des aiguilles d'une montre en considérant la Fig.2) de sorte que les contrepoids font tourner les bras du levier tl autour de l'axe 9, et déplacent ainsi les patins 15 des sondes vers l'intérieur en direction de l'axe du rotor 3 jusqu'à ce qu'ils soient retenus par les ressorts 23. Un tube à contrôler est alors amené dans l'appareil ; il rencontre tout d'abord les faces avant 19 des patins de guidage 15 puis vient en contact avec ces patins eux-mêmes. Les sondes 16 sont couplées acoustiquement au tube qui entre au moyen d'un écoulement d'eau provenant des tuyaux 18 et la vérification par ultrasons peut commencer immédiatement. les sondes décrivent une hélice à pas serré autour de la périphérie du tube lorsque celui-ci traverse l'appareil. En fonctionnement le déplacement du bloc de sondage 29 vers l'extérieur ou vers l'intérieur à partir d'une position optimale est retenu et limité par les ressorts 23 et 24, ce qui diminue le rebond du bloc 29 et réduit également l'usure du patin de guidage 15. Comme on le remarquera l'appareil décrit.cidessus est compact et d'un fonctionnement efficace, et il peut être réglé de manière importante de façon à recevoir des pièces de dimensions différentes. L'appareil décrit ci-dessus est particulièrement avantageux pour être utilisé sur des surfaces d'ébauche finies à chaud. REVENDICATIONS 1.- Appareil rotatif de contrôle par ultrasons, comprenant un stator annulaire, un rotor annulaire monté sur le stator de façon à tourner autour d'une pièce à vérifier lorsque celle-ci traverse le stator et le rotor, et un dispositif de sondage ultrasonore monté de façon à tourner avec le rotor, caractérisé en ce que le dispositif de sondage (4) comprend un levier coudé (11) qui est articulé à son coude sur un axe d'articulation (9) parallèle à l'axe du rotor (3) et porte au voisinage de l'une de ses extrémités un contrepoids réglable (12) et à son autre extrémité un bloc 29 de sondage ultrasonore ainsi qu'un patin de guidage (15) tourné vers la surface de la pièce à contrôler, la position de l'axe d'articulation (9) par rapport à l'axe du rotor étant réglable et des moyens élastiques 23, 24 de limitation du déplacement du levier Il autour de cet axe d'articulation, ainsi que des moyens d'alimentation en eau étant reliés au patin de la sonde. 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le levier coudé (11) forme un angle qui est à peu près égal à un angle droit. 3.- Appareil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le plan général du levier coudé (11) fait un angle droit avec l'axe d'articulation (9). 4.- Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le levier (11) est coudé de telle sorte que son extrémité portant le contrepoids réglable (12) tourne en arrière de l'axe d'articulation (9) vers le trajet de la pièce. 5.- Appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques 23, 24 sont montés adjacents au bloc (29) de sondage par ultrasons et sont adaptés pour limiter le déplacement de ce bloc 29 vers le trajet de la pièce ou à partir de ce trajet. 6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens élastiques 23, 24 sont montés sur un organe 22,23 qui peut être déplacé lors du réglage de la position de l'axe d'articulation. 7.- Appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage de l'axe d'articulation (9) est assuré en montant cet axe sur un organe (5) mobile sur un rail (8) porté par le rotor.