Brevet FR2483601A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne un comparateur du type tampon destiné au contrCle du diamètre de trous de pièces mécaniques, comprenant des moyens de support et de protection qui définissent un boîtier extérieur, deux bran- ches mobiles supportées par les moyens de support et de protection, deux éléments palpeurs fixés aux branches mobi- les respectives et traversant des ouvertures respectives du boîtier extérieur de façon à venir en contact avec des points diamétralement opposés de la pièce à contrôler, des moyens conçus de façon à permettre des mouvements dlouverture et de fermeture des branches et un transducteur conçu de façon à détecter la position des branches mobiles. Les comparateurs classiques du type tampon comprennent une structure de support et de protection, au moins deux branches mobiles munies d'éléments palpeurs tra- versant des ouvertures respectives de la structure de support et de protection, au moins un transducteur destiné à détecter la position des branches mobiles, une alimenta- tion électrique, un dispositif de détection et d'indication, et des connexions électriques entre ce dispositif et le transducteur. Ces comparateurs connus ont divers inconvénients résultant de la possibilité d'accumulation à l'intérieur du tampon de matières étrangères telles que de la graisse, de la poussière et des copeaux, ces matières ayant eu la possi- bilité d'entrer à l'intérieur du comparateur en passant par les espaces présents entre les éléments palpeurs et les surfacés des ouvertures respectives de la structure de support et de protection. Il en résulte que la précision et la reproductibilité des mesures, ou-même le simple fonc- tionnement du comparateurpeuvent être compromis. Il est donc nécessaire de démonter périodiquement le comparateur afin d'effectuer des opérations de nettoyage ou de répara- tion. Le problème technique que l'invention propose de résoudre est de réaliser un comparateur du type tampon dans lequel*il soit possible d'effectuer des opérations de nettoyage des pièces internes, d'une manière simple et rapide et sans nécessiter le démontage du comparateur lui-même. Ce problème est résolu par un comparateur du type indiqué dans l'introduction dans lequel, conformément à l'invention, le bottier extérieur comporte des ouvertures supplémentaires -destinées à permettre l'introduction d'un fluide sous pression, la circulation du fluide à l'intérieur du bottier pour enlever toute matière étrangère et l'éva- cuation du fluide et de la matière étrangère hors du bottier. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La suite de la - description se réfère aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une représentation longitudinale, partiellement en coupe, d'un comparateur manuel du type tampon correspondant au mode de réalisation préféré de - l'invention, la coupe partielle étant effectuée selon la ligne 1-1 de la figure 4; La figure 2 est une coupe longitudinale de l'ensemble mobile du comparateur de la figure 1, selon la ligne 2-2 de la figure i; La figure 3 est une vue en plan d'un élément de support du comparateur de la figure i; La figure 4 est une vue de dessous d'une poignée du comparateur de la figure i; La figure 5 est une coupe longitudinale de la poignée selon la ligne 5-5 de la figure 4; La figure 6 est une coupe longitudinale de la poignée sèlon la ligne 6-6 de la figure 5; La figure 7.est une représentation de dessus de la poignée, en coupe horizontale selon la ligne 7-7 de la figure 6; La figure 8 est une vue en plan de dessous de la plaque de base du comparateur de la figure 1; La figure 9 est une vue verticale à plus grande échelle d'un élément d'un dispositif de maintien de cordon du comparateur de la figure 1; et La figure 10 est une représentation en plan et partiellement en coupe de l'élément de la figure 9. En considérant les figures 1 à 6, on voit que le comparateur manuel du type tampon comprend une poignée 1, de préférence en matière plastique, qui comporte une base supé- rieure 2 perpendiculaire à l'axe longitudinal du compara- teur, avec une ouverture'ou un trou central 3 (figure 5) pour le passage d'un cordon électrique 4. La poignée 1, qui. est creuse à l'intérieur, a des surfaces intérieure et extérieure pratiquement cylindriques dont l'axe coincide avec l'axe longitudinal du comparateur. La partie inférieure de la poignée 1 se termine par une bride 5 qui sert à accoupler la poignée à un élément de support, consistant essentiellement en une plaque perforée 6. L'accouplement entre la bride 5. et laQplaque 6 est réalisé au moyen de deux vis 7, 8 qui traversent des trous 9, 10 dans la bride (figure 4) et sont vissées dans des trous taraudés- 11l, 12 dans la plaque 6 (figure 3), de façon à serrer la face inférieure de la bride 5 contre la face supérieure de la plaque 6. La plaque 6 supporte en outre un boltier de pro- tection et de centrage 13 au moyen de quatre vis, non visi- bles sur les dessins, qui traversent des trous 14, 15, 16, 17 de La plaque 6 et sont-vissées dans des trous taraudés, non visibles sur les dessins, ménagés dans une bride 18 du boitier 13, de manière que la face supérieure de la bride 18 soit serrée contre la face inférieure de la plaque 6. Les quatre trous d'assemblage de la bride 18 sont accessi- bles à travers des ouvertures 19 formées dans la bride 5 (figure 4). La plaque 6 fait en outre fonction d'1élément de support pour l'ensemble mobile du comparateur du fait que la face supérieure de la plaque 6 est accouplée aux faces inférieures de deux pattes 20, 21 (figure-2) qui font partie d'un seul corps 22 avec l'ensemble mobile. L'accou- plement est réalisé par deux vis--dont l'une, 23, est visi-. ble sur la figure 1, qui traversent des trous 24; 25 dans les pattes 20, 21 et sont vissées dans des trous taraudés 26, 27 de la plaque 6. Des logements 28, 29 sont formés dans la bride 5 pouf recevoir les pattes 20, 21 et les vis 23 (figure 4). - - Les pattes 20, 21, représentées partiellement en pointillés sur la figure 3, sont disposées face à face de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe du compa- rateur et par les axes-des trous 11 et 12. Le corps 22, obtenu en pliant une plaque d'acier pour ressort, comprend en outre une base supérieure 30 dont la périphérie est pratiquement rectangulaire et qui -comporte un trou 31 pour le passage du cordon électrique 4, deux parties de liaison 32, 33 entre les.pattes 20, 21 et la base 30, et deux branches mobiles 34, 35. Les branches - 34, 35 sont obtenues en pliant deux pattes qui partent de la plaque d'acier et elles sont raccordées à la base supé- rieure 30 par deux parties 36, 37 qui sont allégées par des chanfreins, comme on peut le voir sur la figure 1, formant deux articulations pour la rotation des branches 34, 35 autour des axes respectifs perpendiculaires aux branches. Les branches 34, 35 ont pratiquement la même structure et on ne décrira donc que la branche 34 en se référant aux figures 1 et 2. La branche 34 a une section transversale en forme de C de- façon à présenter une résis- tance él*evée à la flexion et elle comporte un trou taraudé 38 dans lequel est vissée une vis 39 (figure 1) qui suppor- te une extrémité d'un ressort 40 dont l'autre extrémité est fixée de façon appropriée à la branche 35. Le ressort 40 travaille en compression et il tend donc-à ouvrir les bran- ches 34, 35. Un transducteur de position 41-équipé d'un transformateur différentiel détecte la position mutuelle des branches 34, 35. - Le transducteur 41 comprend un boîtier cylindri- que 42 qui est introduit dans un trou 43S de la branche 34 et qui est fixé à la branche 34. Le boîtier 42 contient les enroulements primaire et secondaires du transformateur différentiel. Un-noyau magnétique 45 peut se déplacer à l'intérieur de l'enroule- ment 44, sous l'effet des déplacements mutuels des branches 34, 35 et ce noyau est supporté par un axe 46 qui-ne fait qu'une seule pièce avec un cylindre 47 fixé à la branche 35. Le cordon 4 qui est connecté aux enroulements 44 sort laté- ralement du bottier 42 et il traverse une ouverture 48 dans la branche 34 qui communique avec le trou 43. Un soufflet élastique 49 dont les extrémités sont fixées au cylindre 47 et au bottier 42 assure l'étanchéité de l'intérieur du transducteur 41. Comme indiqué précédemment, les branches 34, 35 ont une section transversale en forme de C et elles compor- tent donc des rebords pliés 50, 51. Les branches 34, 35 logent à leurs extrémités libres, dans des trous appropriés 52 traversant d'autres rebords pliés 53,-des cylindres 54, qui portent des palpeurs respectifs 56, 57. Les cylin- dres 54, 55 sont bloqués en position par des vis 58 qui permettent de régler la position radiale des cylindres et donc des palpeurs 56, 57. Le bottier 13 comporte des trous 59, 60 pour le passage des palpeurs 56, 57 et son fond est fermé par une base ou plaque circulaire 61 perpendiculaire à l'axe géomé- trique du comparateur'. La plaque 61, qui est fixée au bol- tier 13 d'une manière non représentée sur les dessins, comporte un trou central 62. La plaque 6 (figure 3) a une forme pratiquement annulaire avec un trou central 63 et deux parties 64, 65 qui font saillie vers l'intérieur et ont approximativement, la forme de prismes triangulaires avec des sommets chanfrei- nés 66,' 67. Les deux parties 64, 65 sont diamétral-ement opposées dans une direction perpendiculaire à celle dans laquelle sont disposées les deux pattes 20, 21, et elles forment des surfaces de butée conçues de façon à limiter la course d'ouverture des branches 34, 35. En fait, comme on peut également le noter sur la figure 1, les branches 34, traversent le trou 63 du fait que la base 30 et les extrémités libres des branches sont situées de part et d'autre de la plaque 6. Au niveau-de la plaque 6, la partie centrale de la section en forme de C des branches 34, 35 est adjacente aux sommets 66, 67. Par conséquent, si on enlève la pièce 68 à contrô- ler qui est représentée sur la figure 1, le mouvement d'ou- verture que produit le ressort 40 est limité par le contact entre la partie centrale de la section en forme de C des branches 34, 35 et les sommets 66, 67. Au contraire, lorsqu'on introduit le bottier 13 dans un trou d'une pièce 68 à contrôler, les palpeurs 56, 57 qui font saillie surune distance prédéterminée à partir de la surface du boîtier 13 lorsqu'ils sont au repos, provo- quent la fermeture des branches 34, 35 en les amenant dans une position de mesure. Il est alors possible de lire sur un instrument d'un dispositif d'alimentation et de détec- tion 69 connecté à une connecteur 70 fixé à l'extrémité-du cordon électrique 4, la différence entre le diamètre du trou et la valeur du diamètre d'une pièce échantillon au moyen de laquelle on'a établi le zéro du comparateur, comme il est habituel. - La description qui précède permet de voir qu'un seul élément, c'est-à-dire la plaque 6, fait fonction à la fois d'élément de support central auquel sont accouplés la poignée 1, les branches 34, 35 (par l'élément de support intermédiaire comprenant les pattes 20, 21, la base 30 et les parties allégées 36, 37) et -le boîtier 13, et de limiteur pour la course d'ouverture des branches 34, 35. La limitation de la course d'ouverture est obtenue, comme décrit cidessus,_par deux parties de la plaque ou de l'anneau 6 qui font saillie vers l'intérieur et qui, en se terminant pratiquement par des surfaces à arêtes vives, définissent.des surfaces de butée de petite taille, afin d'éliminer l'influence d'éléments étrangers qui peuvent ten- dre à se déposer sur les branches 34, 35 ou sur les surfaces de butée 66, 67 et afin d'assurer une limitation de la course d'ouverture à une valeur constantê. Les sommets qui constituent les surfaces de butée peuvent être plus ou moins chanfreinés ou vifs, en fonction de la forme des branches 34, 35. La poignée 1 comporte au-dessus de la base supé- rieure 2 deux queues 71, 72 de forme pratiquement prismati- que, mais avec deux faces ayant la forme de parties de surfa-- ces cylindriques de même diamètre que la base 2 de la poi- gnée 1. Deux évidements opposés 73, 74 (figures 5, 6) sont formés dans la partie inférieure de ia queue 71. Des évide- ments similaires 75, 76 sont formés dans la queue 72 (figu- res 1 et 6). Le comparateur comprend en outre un dispositif de maintien de cordon consistant en deux éléments 77, 78 qui sont serrés par des vis 79, 80 contre les queues 71, 72, comme on le voit sur la figure 1. La vis 79 traverse un trou 81 dans l'élément 77 (figures 9, 10) et-un trou 82 dans la queue 71 et elle est vissée dans un trou taraudé de l'élément 78. De fagon similaire, la vis 80 traverse un trou dans l'élément 78 et un trou 83 dans la queue 72 et elle est vissée dans un trou taraudé 84 de l'élément 77. L'élément 77, qui est identique à l'élément 78, comprend un corps central 85, une partie semi-tubulaire 86 et deux branches latérales 87, 88. Les branches 87, 88, dans lesquelles sont formés les trous 81, 84, comportent deux dents 89, 90 qui sont destinées à être introduites dans les évidements 73, 75 des queues 71, 72 et qui définis- sent des surfaces de butée associées aux dents 89, 90 de- fagon à empêcher un déplacement de l'élément 77 dans la direction axiale du comparateur. Une surface de portée semi-cylindrique et taraudée 91, coaxiale par rapport à la partie semi-tubulaire 86, est formiée à l'intérieur du corps central 85. - Lorsque le dispositif de maintien de cordon est monté, la surface de portée taraudée 91 et la surface de portée correspondante de l'élément-78 serrent la gaine du cordon 4 qui est ainsi bloqué dans un trou taraudé. Les crêtes des filets pénètrent dans la.gaine de fagon à - empêcher le déplacement du cordon 4 par-rapport au disposi- tif de maintien de cordon et à la poignée 1. La partie inférieure 92 du corps 85 et la partie correspondante-du corps de l'élément 78 demeurent logées à l'intérieur du trou 3 de la poignée, tandis que les faces inférieures des branches latérales 87, 88 de l'élément 77 et les faces correspondantes.de l'élément 78 reposent contre la base 2 de la poignée 1. La partie semi-tubulaire 86 et la partie corres- pondante de l'élément 78 sont placées ensemble de fagon à former un trou intérieur aligné avec le trou taraudé que forment les surfaces de portée taraudées des éléments 77, 78. Ce trou intérieur a un diamètre tel que sa surface ne serre pas la gaine du cordon 4. L'extrémité supérieure de la partie semi-tubulaire 86 se termine par une surface extérieure 93 ayant une forme semi-tronconique, avec une base inférieure faisant saillie par rapport à la surface extérieure, située au-dessous, de la partie semitubulaire 86. Un tube de caoutchouc flexible 94 est placé autour de la surface extérieure 93 que définissent la partie semi- tubulaire 86 et la partie semi-tubulaire de l'élément 78, et ce tube de caoutchouc est maintenu en position par la surface tronconique définie par les éléments 77, 78. Le- tube 94 a pour fonction d'augmenter la rigidité du cordon 4, ce qui évite le risque d'apparition de cassures dans sa gaine à proximité immédiate du dispositif de maintien de cordon. Le dispositif de maintien de cordon a une struc- ture conçue de façon à éviter- une détérioration des fils du cordon 4 et à éviter que les efforts mécaniques exercés sur le cordon depuis l'extérieur du comparateur soient transmis à la partie du cordon qui se trouve à l'intérieur de la poignée, et ensuite de cette partie du cordon vers la branche mobile 34. En fait, les deux éléments 77, 78-du dispositif de maintien de-cordon ne peuvent se déplacer ni axiale- ment, à cause des dents 89, 90,-ni transversalement, du fait qu'ils buttent contre les queues 71, 72. L'élément 77 (et donc aussi l'élément 78) a une surface extérieure 95 qui constitue une partie d'une surfa- ce cylindrique d'un diamètre correspondant à celui de la base 2 de la poignée, si bien que la dimension transversale du dispositif de maintien de cordon et des queues 71, 72 - est égale à celle de la base 2. L'élément 77 comporte un trou 96 de section pratiquement elliptique qui communique avec un trou 97 qui est formé dans la base supérieure 2 de la poignée 1. Un autre trou 98 formé dans la base 2, en étant symétrique par rapport au trou 97 et adjacent, comme le trou 98, au trou central 3, communique avec un trou qui est formé dans l'élément 78 et qui correspond au trou 96. La présence des trous 62, 96, 97, 98 permet de nettoyer l'intérieur du comparateuir sans qu'il soit nécessai- re de retirer une pièce quelconque. En fait, en utilisant un ajutage introduit dans le trou 62, il est possible d'intro- duire de l'air ou un autre fluide approprié sous pression à l'intérieur du bottier de protection et de support qui est formé par le bottier 13, la plaque 61, la plaque 6 et la poignée 1. L'air circule pratiquement de bas en haut à l'intérieur du tampon, en traversant l'intérieur du bottier 13, le trou 63 et la poignée 1. Le courant d'air enlève toutes les matières étrangères et est évacué vers l'exté- rieur en compagnie des matières étrangères en traversant les trous 96, 97, 98. L'air sort également en partie par les espaces annulaires libres qui sont définis par les cylindres 54, 55 et par les surfaces des trous 59, 60. La simplicité de cette opération de nettoyage est telle qu'elle peut être répétée fréquemment de manière à assurer que les parties du comparateur qui sont critiques pour le fonctionnement, comme les cylindres 54, 55, les surfaces de butée 66, 67, les branches 34, 35, le ressort 40 et les parties 36, 37, n'accumulent-pas de matières étrangères en une quantité susceptible de compromettre la précision et la reproductibi- lité des mesures ou de provoquer une oxydation des surfaces. Du fait que le transducteur 41 est fermé hermétiquement par le joint 49, il ne souffre pas de cette opération de netto- yage avec de l'air comprimé. Le trou 3 de la poignée 1 a un diamètre tel qu'après déconnexion du connecteur 70 par rapport au disposi- tif 69, il est possible de démonter le dispositif de maintien de cordon, de dé'vissér les vis 7, 8 et de retirer la poignée 1 en la faisant passer autour du cordon 4 et du connecteur 70. De cette manière, le montage et le démontage du compara- teur sont facilités et il est possible d'assembler le compa- rateur en accouplant aisément et rapidement ses divers com- posants assemblés. La poignée est l'un de ces composants et l'ensemble mobile comportant le transducteur, le cordon et le connecteur en est un autre. Si des efforts mécaniques sont appliqués à la poignée 1 ou à la partie du cordon 4 qui sort de la poignée en traversant le dispositif de maintien de cordon, ces efforts ne sont pas transmis à l'ensemble mobile de mesure du fait que les efforts n'agissent que sur la plaque 6 et sur le dispositif de maintien de cordon. Ceci est également important en ce qui concerne la reproductibilité des mesures effectuées par le comparateur. Il est évident que la caractéristique principale de l'invention, qui consiste dans la présence de trous destinés à permettre d'effectuer une opération de nettoyage de l'intérieur du comparateur sans qu'il soit nécessaire de démonter le comparateur lui-même, peut être incorporée dans des comparateurs d'un type différent de celui représenté sur les figures, comme par exemple dans des comparateurs du type tampon utilisés pour les contr8les dans les machines transfert. Dans ces comparateurs, qui peuvent avoir plusieurs paires de branches de mesure-et-qui sont amenés en position de mesure automatiquement au lieu de l'être par une poignée, il existe un mandrin à l'intérieur duquel il peut y avoir une ou plusieurs ouvertures permettant l'évacuation de l'air. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit-et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Comparateur du type tampon destiné au contr8le du diamètre de trous de pièces mécaniques (68), comprenant des moyens de support et de protection qui définissent une enveloppe extérieure (1, 13), deux branches mobiles (34, ) supportées par les moyens de-support et dp protection, deux éléments palpeurs (56, 57) qui sont fixés aux branches mobiles respectives (34, 35) et qui traversent des ouver- tures respectives (59, 60) dans l'enveloppe extérieure (i3), afin de venir en contact avec des points diamétralement opposés de la pièce (68) à contr8ler, des moyens (36, 37) conçus de façon à permettre des mouvements d'ouverture et de fermeture des branches (34, 35) et un dispositif à trans- ducteur (41) conçu de façon à détecter la position des branches (34, 35), caractérisé en ce que le boîtier exté- rieur (1, 13) comporte des ouvertures.supplémentaires (62, 96, 97, 98) qui sont destinées à permettre l'introduction d'un fluide sous pression, la circulation du fluide à l'intérieur de l'enveloppe (1, 13) afin d'enlever toute matière étrangère et l'évacuation du fluide et de la matière étrangère vers l'extérieur de l'enveloppe (1, 13). 2. Comparateur selon la revendication 1, dans lequel l'enveloppe extérieure (1, 13)-définiit un axe longi- tudinal, caractérisé en ce que les ouvertures supplémentai- res (62, 97, 98) sont formées dans deux bases d'extrémité (2, 61) de l'enveloppe (1, 13) qui sont pratiquement per- pendiculaires audit axe. 3. Comparateur selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, dans lequel les moyens de support et de protection comprennent une poignée creuse (1) destinée à l'utilisation manuelle du comparateur et un boîtier de protection et de centrage (13), caractérisé en ce que les ouvertures supplémentaires comprennent un trou (62) formé dans une base (61) du boîtier (13)'et au moins un autre trou (97, 98) formé-dans une base (2) de la poignée (1). 4. Comparateur selon Y'une quelconque des reven- dications i ou 2, caractérisé en ce que le dispositif à transducteur comprend un transducteur inductif (41) avec deux éléments mobiles (42, 47) fixés aux branches (34, 35) et avec des moyens élastiques (49) accouplés aux éléments mobiles (42, 47) de fagon à fermer hermétiquement le transducteur (41). 5. Comparateur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de support et de protection comprennent une poignée et une plaque perforée (6) qui supporte la poignée (1), le boîtier (13) et les branches (34, 35), cette plaque (6) comportant un trou (63) qui est destiné à permettre la - circulation dudit fluide et des surfaces de butée.664, 65) destinés à limiter la course d'ouverture des branches (34, 35). 6. Comparateur selon la:revendication 5, compre- nant un cordon électrique (4) destiné à connecter le transducteur (41) à un dispositif externe d'alimentation électrique, de détection et d'indication (69), la poignée (1) comportant une base (2) munie d'un trou central (3) pour le passage du cordon (4), oaractérisé en ce que la base (2) de la poignée comporte deux trous symétriques (97, 98) adjacents au trou central (3) pour permettre l'évacuation du fluide. 7. Comparateur selon la revendication 6, dans lequel les ouvertures de l'enveloppe à travers lesquelles passent les éléments palpeurs sont formées dans le bottier (13), caractérisé en ce que ces ouvertures (59, 60) sont conçues de façon à permettre une évacuation-partielle du fluide. 8. Procédé pour effectuer une opération de nettoyage'à l'intérieur d'un comparateur du type tampon destiné au contr8le du diamètre de trous de pièces mécanri- ques, le comparateur comportant des moyens de support et de protection définissant une enveloppe extérieure, deux branches mobiles supportées par les moyens de support et de protection, deux éléments palpeurs fixés aux branches mobiles respectives et traversant des ouvertures respecti- ves dans l'enveloppe extérieure afin de venir en contact avec des points diamétralement opposés de la pièce à con- tr8ler, des moyens destinés à permettre des mouvements d'ouverture et de fermeture des branches, et un dispositif à transducteur destiné à détecter la position des branches, caractérisé en ce qu'on établit une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie dans l'enveloppe extérieure et on introduit un fluide comprimé dans le comparateur par l'ouver- ture d'entrée, pour que le fluide enlève la matière étran- gère éventuelle présente sur les composants du comparateur qui se trouvent à l'intérieur de l'enveloppe extérieure, en particulier sur les branches mobiles et les éléments palpeurs, le fluide comprimé sortant par l'ouverture de sortie, avec la matière étrangère. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on établit les ouvertures d'entrée et de sortie de façon à permettre au fluide comprimé de circuler prati- quement selon une direction axiale du comparateur. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 8 ou 9, caractérisé en ce- qu'on établit les ouver- tures pour le passage des éléments palpeurs de manière qu'elles permettent une évacuation partielle du fluide comprimé, avec la matière étrangère.