Brevet FR2601775A1 — publié le 19880122

DISPOSITIF DE MESURE DU JEU RADIAL DE ROVIEXEXTS L'invention concerne un dispositif de mesure du Jeu radial de roulements, dans lequel les bagues intérieure et extérieure sont entraînées en rotation dans des sens opposes et des moyens chargent diamétralement, en alternance dans des sens opposes, la bague extérieure, un système de mesure de déplacement mesurant, sur la direction de la charge, le déplacement radial dé la bague extérieure par rapport à la bague intérieure. Un dispositif de ce - genre est déjà connu par le brevet allemand DD-PS 59 944. Dans ce cas, la bague intérieure du roulement à mesurer est entraînée par un mandrin et la bague extérieure est entraînée dans le sens inverse par une roue de friction.La charge agit diamétralement, d'un côte puis de l'autre, sur la bague extérieure, par l'intermédiaire de roues de friction. On peut ainsi lire, sur un indicateur de mesure opérant suivant la même direction, le Jeu radial entre bague intérieure et bague extérieure. L'entraînement des deux bagues a pour effet que toutes les imprécisions dues aux tolérances des bagues et des corps roulants sont comprises dans les mesures, de sorte que le Jeu radial nesuré est un maximum valant pour l'ensemble des conditions de montage. Un inconvénient particulier de ce dispositif connu réside dans le fait que la mesure s'effectue toujours par rapport au mandrin d'entraînement et que la rotation de celui-ci intervient donc directement dans le résultat de la mesure.De plus, tous les défauts de surface du mandrin d'entraînement contribuent d. fausser le résultat des mesures. Un autre inconvénient découle de l'horizontalité de la charge ou de la direction de mesure. Dans cet agencement, notamment dans le cas des roulements à billes, la valeur mesurée peut être faussée par le fait que des billes ne roulent pas exactement sur le fond des gorges. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de mesure du Jeu radial de roulements, dans lequel les défauts de forme et de rotation des pièces d'entraînement, dus aux tolérances, n'interviendront pas dans le résultat des mesures. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait qu'il est prévu un système de mesure de déplacement ment indépendant de la position absolue des points de mesure, mesurant exclusivement l'écart relatif entre, d'une part, un point de mesure situé sur la surface de l'alésage de la bague intérieure et sur une ligne radiale passant par le milieu du roulement et, d'autre part, un second point de mesure situé sur la même ligne radiale et sur la surface périphérique de la bague extérieure. Gracie à cet agencement, la mesure est faite directement sur les surfaces du roulement nécessaires pour cette mesure, sans qu'aucune pièce d'entraînement ou de serrage du roulement ait à servir de référence. Les points de mesure, situés sur une ligne radiale, sur la surface de l'alésage et sur la surface périphérique extérieure du roulement sont formés par exemple par des bras de mesure entre lesquels est agencé un comparateur de mesure ou analogue. De cette manière, on mesure l'intervalle relatif entre les points de mesure, indépendamment de la position qu'ils occupent par rapport à l'ensemble du dispositif prévu pour l'entraînement ou le serrage du roulement.Le résultat des mesures ne peut etre influencé ni par un défaut de concentricité du mandrin d'entraînement, ni par des défauts de surface liés aux tolérances, ni par le diamètre du roulement, ni par un mauvais positionnement de celui-ci dû à des particules étrangères sur les surfaces d'appui. La mesure s'effectue de manière connue, avec la bague intérieure en rotation et avec la bague extérieure entrainée dans le sens inverse, cette dernière étant chargée, suivant la direction radiale correspondant à la direction de mesure, d'abord par un coté puis par l'autre côté de sa périphérie. On obtient ainsi deux valeurs de mesure dont la différence est le Jeu radial à mesurer.Si j'en utilise des capteurs de mesure électroniques, des circuits de mémoire correspondants peuvent conserver les valeurs mesurées et permettre l'affichage direct de leur différence. Selon une autre caractéristique de l'invention, le systeme de mesure de déplacement est constitué par un capteur électronique à palpeur appliqué sur la surface périphérique de la bague extérieure et par un second capteur électronique à palpeur qui opère en direction du premier en étant appliqué sur la surface de l'alésage de la bague intérieure et qui est associé au premier capteur par un circuit de sommation algébrique. Dans ce cas, on utilise deux capteurs de mesure qu'il sera souvent plus simple de disposer en des endroits distincts, pour des raisons géométriques. Comme pour les mesures diamétrales faites en général, ils sont raccordés dans un circuit de sommation, et, là encore, seul l'intervalle relatif des points de mesure est mesuré. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un mandrin d'entraînement et une butée à roulement, et la bague intérieure du roulement mesuré est, d'un côté, emboîtée, sur une profondeur inférieure au quart de sa longueur axiale, sur un saillant cylindrique dudit mandrin, et est, de l'autre côté, appliquée par sa surface latérale contre la surface frontale de la bague tournante de la butée à roulement. Ainsi, la majeure partie de la surface de l'alésage de la bague intérieure reste disponible pour l'application du palpeur de mesure ou analogue. La bague intérieure est serrée entre une surface d'épaulement du mandrin d'entraînement et la surface frontale d'une butée à roulement fixée sur un bâti.Cette butée à roulement présente un alésage correspondant à celui de la bague intérieure du roulement à mesurer, de sorte que l'introduction d'un capteur de mesure, ou similaire, peut s'effectuer sans problème. Le mandrin d'entraînement presente un saillant cylindrique court servant simplement au centrage du roulement à mesurer. Il est particulièrement avantageux que la ligne d'application de la charge au roulement à mesurer soit verticale. Dans ce cas, les corps roulants roulent de manière optimale, ne serait-ce que sous l'effet de leur propre poids, sur le fond de gorge de la bague concernée, ce qui permet d'obtenir des mesures ne comportant pas d'incertitude. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vitesse de rotation de la bague intérieure est égale ou inférieure à celle de la bague extérieure. On est ainsi assuré que l'ensemble des corps roulants tourne et qu'ainsi tous les corps roulants passent par la ligne de mesure. Ainsi, les tolérances de fabrication des corps roulants sont prises en compte dans le résultat de la mesure, de sorte que le Jeu radial mesuré est valable pour toutes les positions de fonctionnement du roulement. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description présentée dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent - la figure 1, une vue en élévation latérale d'un dispositif de mesure du jeu radial d'un roulement à billes, avec capteurs de mesure séparés; et - la figure 2, le dispositif selon la figure 1 vu en coupe partielle, la vue étant prise latéralement à gO' par rapport à la figure 1. Le dispositif n'est représenté sur les figures qu'avec les détails essentiels pour la compréhension. Sur un bâti 1 sont agencés des moyens pour recevoir et entraîner un roulement à billes, et un capteur de mesure 2 pour mesurer le jeu radial. Un mandrin d'entraînement 3 dont le palier et l'entraînement sont simplement esquissés de manière schématique, pénètrent, par un saillant cylindrique relativement court 4, dans l'alésage de la bague intérieure 5 et centre celle-ci radialement. Axialement, la bague intérieure 5 est serrée entre la surface latérale d'un collet 6 solidaire du mandrin d'entraînement 3 et la surface frontale 7 de la bague tournante 8 d'une butée à roulement agencée sur le bâti 1. La force de serrage axial est produite par le mandrin d'entraînement 3 qui est en outre mobile axialement afin de permettre la mise en place et l'enlèvement du roulement à billes à mesurer.Des galets de friction 10 pour entraîner la bague extérieure 9 sont prévus sur une ligne verticale passant par le centre du roulement à billes, au-dessus et au-dessous de la bague extérieure 9. L'entraînement de ces galets de friction 10 n'est pas représenté. Chacun d'eux est disposé sur un levier oscillant 11 monté à pivotement sur le bâti 1, au moyen d'un palier médian 12. A l'autre extrémité libre de chaque levier oscillant est agencé un ressort de traction 13. Ces ressorts de traction 13 ont pour effet d'appuyer les galets de friction 10 contre la surface périphérique 14 de la bague extérieure 9. Des cylindres hydrauliques 15 permettent de tendre les ressorts de traction 13, autrement dit de décoller chacun le galet de friction 10 s'y rapportant de la surface périphérique 14 de la bague extérieure 9.Si, comme représenté, le galet de friction supérieur 10 est appuyé par l'effet du ressort de traction 13 s'y rapportant, la bague exterieure 9 est alors entraînée et, sous l'effet de la force engendre par le ressort de traction 13 est en même temps appliquée radialement et verticalement vers le bas contre la bague intérieure 5, par l'intermédiaire des billes 16. Dans cette position, les capteurs de mesure 2 mesurent, dans la direction de la charge, l'intervalle entre la surface 17 de l'alésage de la bague intérieure 5 et la surface périphérique 14 de la bague extérieure 9. Les points de mesure correspondants se trouvent en outre sur une ligne radiale axialement médiane du roulement à billes.Dans la région de la bague extérieure 9, la pointe-palpeur correspondante 18 est fixee à l'extrémité libre d'un levier 19 monté à pivotement sur le bâti 1. Le capteur de mesure 2 se trouve à l'autre extrémité libre. Comme on peut le voir plus clairement sur la figure 2, la pointe-palpeur 18 pour la région de la bague intérieure 5 est fixée à l'extrémité libre d'un autre levier 19 monté à pivotement sur le bâti 1. A l'autre extrémité libre de ce levier se trouve le deuxième capteur de mesure 2. Ce levier 19 s'étend suivant la direction axiale du roulement à billes et, en traversant l'alésage 20 de la bague tournante B de la butée à roulement, s'engage dans l'alésage relativement dégagé du roulement à billes.Les deux capteurs de mesure 2 sont associés par un circuit de sommation algébrique et attaquent l'entrée d'un appareil indicateur non représenté. Ainsi, l'intervalle relatif des points de mesure est mesuré indépendamment de la position verticale du roulement à billes. Cette valeur mesurée est mise en mémoire par l'appareil de mesure. Ensuite, le galet de friction supérieur 10 est mis "hors charge" par le cylindre hydraulique correspondant 15. En même temps, le galet de friction inférieur 10 est appuyé contre la surface périphérique 14 de la bague extérieure 9, par actionnement du cylindre hydraulique conjugué 15, ce qui a pour effet que la bague extérieure est déplacée verticalement vers le haut et appliquée radialement contre la bague intérieure 5, par l'intermédiaire des billes 16. Ainsi, l'intervalle entre les points de mesure augmente de la valeur du jeu radial. La différence entre cette valeur mesurée et la valeur déjà mise en mémoire donne le jeu radial qui peut autre lu sur l'appareil indicateur. L'agencement représenté des capteurs de mesure et le mode d'application de la charge par l'intermédiaire des galets de friction ne constituent qu'un exemple de realisation. L'utilisation d'autres capteurs de mesure, même sans transmission par levier, ou le recours à des variantes du mode de mise sous charge ou de déplacement de la bague extérieure représentée sont bien entendu possibles. PE7uGIDICATIOJS : 1. Dispositif de mesure du Jeu radial de roulements, dans lequel les bagues intérieure (5) et extérieure (9) sont entraînées en rotation dans des sens opposés et des moyens chargent diamétralement, en alternance dans des sens opposés, la bague extérieure (9). un système de mesure de déplacement (2) mesurant, sur la direction de la charge, le déplacement radial de la bague extérieure (9) par rapport à la bague intérieure (5), caractérisé par le fait qu'il est prévu un système de mesure de déplacement (2, 19) indépendant de la p position absolue des points de mesure, mesurant exclusivement l'écart relatif entre, d'une part, un point de mesure situé sur la surface de l'alésage (17) de la bague intérieure (5) et sur une ligne radiale passant par le milieu du roulement et, d'autre part, un second point de mesure situé sur la même ligne radiale et sur la surface périphérique (14) de la bague extérieure (9). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système de mesure de déplacement est constitué par un capteur électronique à palpeur (2) appliqué sur la surface périphérique (14) de la bague extérieure et par un second capteur électronique à palpeur (2) qui opère en direction du premier en étant appliqué sur la surface de l'alésage (17) de la bague intérieure (5) et qui est associé au premier capteur par un circuit de sommation algébrique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un mandrin d'entraînement (3) et par une butée à roulement, la bague intérieure (5) du roulement mesuré étant, d'un côté, emboîtée, sur une profondeur inférieure au quart de sa longueur axiale, sur un saillant cylindrique (4) dudit mandrin (3), et étant, de l'autre côté, appliquée par sa surface latérale contre la surface frontale de la bague tournante (8) de la butée à roulement. 4. Dispositif selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la ligne d'application de la charge est verticale. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la vitesse de rotation de la bague intérieure (3) est égale ou inférieure à celle de la bague extérieure (9).