Brevet FR2734354A1 — publié le 19961122

L'invention conceme un système de mesure de longueur de précision composé d'au moins une règle d'usage sous forme d'un gabarit de longueur et de deux supports de piges qui sont montés de manière coulissante et réglable sur l'une desdites règles d'usage, lesdits supports étant munis d'une glissière orthogonale à l'axe de coulissement des supports de pige pour permettre le réglage de certaines piges dans cette direction grâce à des coulisseaux qui supportent lesdites piges et qui coopèrent avec ladite glissière. Lors de l'utilisation d'un système de mesure de longueur de précision selon l'invention, il est souhaitable que celui-ci présente une grande stabilité dimensionnelle tout en étant de préférence robuste et léger. Il est nécessaire que les éléments mobiles du système de mesure de longueur de précision soient facilement réglés tout en leur permettant un positionnement précis et stable . De plus, il est avantageux que le même système de mesure de longueur de précision puisse effectuer soit des mesures d'alésage soit des mesures de pièces mâles. L'objet de l'invention est d'obtenir un système de mesure de longueur de précision du type précité qui rassemble tous les avantages précités. Selon l'invention, ce but peut être atteint par le fait que chaque support de pige est composé de deux parties formant partie supérieure et partie inférieure, mobiles l'une par rapport à l'autre dans la direction de la hauteur de ladite règle d'usage, situées de part et d'autre de ladite règle d'usage et fixées l'une à l'autre au moyen d'un excentrique amovible coopérant avec des alésages coaxiaux positionnés dans lesdites parties dans la direction de la largeur de ladite règle d'usage, une rotation dudit excentrique permettant de manière réversible le serrage desdites parties contre ladite règle d'usage. D'avantageuses dispositions sont, en outre, de préférence adoptées et seront décrites en détail par la suite. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'un mode de réalisation donnée ci-dessus à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face du système de mesure de longueur de précision selon l'invention dans une configuration de mesure d'une cote extérieure; - la figure 2 représente le même système de mesure que la figure 1 mais dans la configuration de mesure d'une cote intérieure; - la figure 3 représente un des deux supports de pige dans une autre position de mesure de cote intérieure; - la figure 4 est une élévation partielle du montage de la figure 2; - la figure 5 est une vue de face du support de pige de la figure 4; - la figure 6 est une vue de face d'un montage réalisé pour l'étalonnage du système de mesure selon l'invention. - la figure 7 est une coupe partielle de la figure 5 suivant VII-VII. - la figure 8 est une coupe partielle de la figure 3 suivant VIII-VIII. A la figure 1 est représenté l'ensemble du système de mesure de longueur de précision selon l'invention tel qu'il est monté dans le cas d'une mesure de cote extérieure. Deux supports de pige 44 sont montés de manière coulissante et réglable sur une règle d'usage 42. Cette règle d'usage est en carbone, de section rectangulaire et peut être issue d'un jeu de règles d'usage de longueurs différentes. La règle d'usage 42 définit trois axes qui forment un système de référence (X, Y, Z) où X est orienté selon la longueur de la règle d'usage, Y est orienté selon la hauteur de cette règle et Z est orienté selon la largeur de cette règle d'usage. Un excentrique 46 de montage permet de fixer le support de pige 44 de façon amovible à l'endroit désiré de la règle d'usage 42. Les supports de piges 44 sont réalisés en deux parties (44a, 44b) séparées. La partie supérieure 44a du support de pige possède une section en forme de U; lorsque ce U est retourné, il s'insère exactement sur la règle d'usage et les faces planes internes de ce profilé en forme de U viennent en contact contre trois faces planes latérales de la règle d'usage. Ceci est réalisé car les dimensions du profil intérieur de la partie supérieure sont celles du profil extérieur rectangulaire de la règle d'usage 42. La partie inférieure 44b du support de pige possède une face supérieure plane rectangulaire 43 qui va combler l'ouverture du U de la partie supérieure 44a et un prolongement qui s'étend de façon perpendiculaire à cette face plane dans la direction Y de la hauteur de la règle d'usage. La liaison entre les parties (44a, 44b) du support de pige est réalisée grâce à l'excentrique de montage 46 qui peut être actionné par rotation grâce à une poignée.Comme on peut le voir notamment sur les figures 1 et 8, cet excentrique 46 est monté rotatif dans des alésages coaxiaux (45a, 45b) selon la direction Z de la largeur de la règle d'usage. Ces alésages sont constitués tout d'abord d'un alésage extérieur 45a traversant de part en part les deux branches du U de la partie supérieure 44a de chaque support de pige dans la zone terminale des branches, cette zone terminale dépassant audelà de la règle d'usage dans la direction Y lorsque la partie supérieure 44a du support de pige est montée sur la règle d'usage. Un deuxième alésage coaxial à l'alésage extérieur 45a, est un alésage intérieur 45b situé dans la zone supérieure de la partie inférieure 44b du support de pige à proximité de la face plane 43. L'excentrique 46 possède un tronçon 47 excentré par rapport aux tronçons terminaux, ce tronçon central 47 s'étend sur une longueur égale à la largeur de la règle d'usage et à la longueur de l'alésage à la largeur de la règle d'usage et à la longueur de l'alésage intérieur 45b. L'excentrique 46 est bloqué en translation par une tête large prolongeant l'une des extrémités de l'excentrique, cette tête de l'excentrique portant la poignée, et par une vis à tête large vissée à l'autre extrémité de l'excentrique. Grâce à l'excentricité de l'excentrique 46, une légère rotation de l'excentrique va permettre le serrage réversible des deux parties (44a, 44b) du support de pige contre la règle d'usage 42.Dans la position de serrage, la face plane inférieure 41 de la règle d'usage est en contact avec la face plane supérieure 43 de la partie inférieure 44b du support de pige et la zone de la paroi de l'alésage intérieur 45b située à proximité de la règle d'usage est en contact avec une zone périphérique du tronçon central 47 de l'excentrique 46. Lorsque cet excentrique 46 est en position de serrage, il empêche tout mouvement de rotation entre les deux parties (44a, 44b) du support de pige et permet à la face supérieure 43 de la partie inférieure 44b du support de pige de venir se plaquer contre la règle d'usage 42: le support 44 est ainsi fixé sur la règle d'usage 42. La partie inférieure 44b du support de pige forme une glissière graduée 48 selon la direction Y de la hauteur de la règle d'usage. Au niveau de l'extrémité de la partie inférieure 44b des supports de pige la plus éloignée de la règle d'usage 42, dans une zone terminale de la partie inférieure 44b prolongeant la glissière 43, on trouve un système d'excentrique creux 50b avec poignée monté autour d'un alésage 50a pour permettre la fixation d'une pige mobile sous la forme d'une pige de contact 52 ou du palpeur d'un comparateur de mesure digital 54. La figure 7 est une coupe partielle de la figure 5 qui permet de mieux comprendre comment est réalisé le montage en position serrée de la pige mobile 52, ce montage étant par ailleurs identique pour la pige avec le compacteur de mesure 54. Un alésage débouchant 53 orienté dans la direction X situé dans la zone terminale précitée, possède un diamètre intérieur légèrement plus grand que le diamètre externe des piges mobiles (52,54). Une position centrale de l'alésage 53 est élargie sous la forme d'un alésage 50a excentré par rapport à l'alésage 53. L'excentrique creux 50b est annulaire, il est inséré dans l'alésage 50a, l'axe de sa paroi périphérique est identique à celui de l'alésage débouchant 53 et l'axe de son alésage intérieur 51 est identique à celui de l'alésage excentré 50a. Une fente latérale située dans le prolongement de l'alésage excentré 50a dans une direction perpendiculaire à l'axe de cet alésage permet à la poignée de l'excentrique creux de faire saillie lors du support de pige. En manoeuvrant cette poignée il est possible de fixer de façon amovible la pige mobile (52, 54) sur le support de pige. En position de serrage de ce système à excentrique creux, représenté à la figure 7, la pige mobile 52 est maintenue dans le support de pige grâce à trois zones d'appui.En effet, une première zone de la périphérie de la pige mobile 52 est en contact avec une zone de la paroi de l'alésage intérieur 51 de l'excentrique creux 50b et deux autres zones de la périphérie de la pige mobile 52, diamétralement opposées à la première zone et situées de part et d'autre de l'alésage 50a, sont en contact avec la paroi de l'alésage débouchant 53. Un coulisseau 56 coopère avec la glissière 48 sur laquelle il peut être fixé par une vis de serrage 58 ce qui permet un réglage en profondeur du coulisseau. La figure 4 permet de voir que la glissière 48 est solidaire de la partie inférieure 44b du support de pige selon la direction X et possède des bords latéraux en saillie selon la direction Z. Le coulisseau 56 est mobile sur la glissière 48 selon la direction Y mais il est retenu selon les directions X et Z grâce au profil de la section du coulisseau 56. Ce profil suit le contour externe de la glissière 48 de part et d'autre des bords latéraux en saillie. Le coulisseau 56 porte deux piges de contact 60 symétriques de part et d'autre de l'axe vertical du coulisseau (direction Y) dans des alésages orientés selon l'axe de coulissement du support de pige (direction X). Dans le système de mesure de précision illustré à la figure 1, les piges de contact 60 sont des cylindres avec des rainures périphériques régulièrement espacées. Le réglage de la position des piges de contact 60 est effectué grâce à la coopération d'une des rainures périphériques de la pige de contact avec une petite bille qui dépasse dans l'alésage qui supporte la pige de contact 60 au niveau du coulisseau 56. La paroi périphérique des pige de contact 60 sert comme surface de butée lors de l'utilisation du système de mesure de précision. L'extrémité de la pige de contact 52 et l'extrémité du palpeur du comparateur de mesure 54 vont se positionner contre les surfaces de référence délimitant la mesure de longueur à effectuer. Le système de mesure de précision est prévu pour mesurer des cotes extérieures ainsi que des cotes intérieures: par exemple des diamètres externes ou bien des diamètres d'alésage. Ceci est possible car les supports de piges 44 peuvent être retournés par rapport à la direction orthogonale à la règle d'usage comme on peut le voir à la figure 2. En outre, un élément de butée (non représenté) positionné sur la règle d'usage 42 peut servir de position de référence lorsque le système de mesure de précision passe d'un montage pour mesure extérieure (figure 1) à un montage pour mesure intérieure (figure 2) ou inversement ou bien lorsqu'une position de référence est nécessaire. Cet élément de butée pourra être constitué d'éléments similaires (44a, 44b) à la partie des supports de pige 44 qui entoure la règle d'usage 42. Dans ce cas, la partie supérieure de l'élément de butée est identique à la partie supérieure 44a des supports de pige et la partie inférieure de l'élément de butée est uniquement constituée par un parallélépipède relativement plat dont la face supérieure va permettre de combler l'ouverture du U de la partie supérieure 44a et va s'appuyer contre la règle d'usage qui sert de support à l'élément de butée. Le réglage de l'élément de butée et la fixation entre les deux parties de l'élément de butée sont identiques à ceux du support de pige 44 grâce à un excentrique de montage 46. Les coulisseaux 56 permettent le réglage en hauteur des piges de contact 60 par rapport au palpeur du comparateur de mesure 54. Pour que l'écart de hauteur soit le même pour les deux supports de piges 44, le coulisseau 56 est positionné précisément grâce à l'échelle graduée de la glissière 48. Le coulisseau 56 peut être retourné sur la glissière 48 par rapport à la direction de la règle d'usage 42 (figure 3) ce qui procure un plus grand écart maximum entre les piges de contact 60 et la pige mobile (52, 54) pour effectuer des mesures en profondeur. Les figures 4 et 5 représentent plus particulièrement un support de pige 44 sous d'autres angles de vue: vue en relief (figure 4) et vue de face (figure 5). On peut notamment y voir le système à excentrique creux (50a, 50b) qui maintient une pige mobile (52 ou 54) dont l'extrémité va porter sur la surface de référence pour la mesure à effectuer. On peut également remarquer la fixation des deux parties (44a, 44b) du support de pige 44 sur la règle d'usage 42: le profil intérieur formé par ces deux parties (44a, 44b), lorsqu'elles sont fixées l'une à l'autre par l'excentrique de montage 46, correspond très exactement au profil externe rectangulaire de la règle d'usage 42 d'où un ajustement serré entre la règle d'usage et le support de pige. Cette disposition permet un réglage précis et un positionnement stable des supports de pige sur la règle d'usage. La figure 6 illustre le montage réalisé pour l'étalonnage du système de mesure de précision selon l'invention grâce à un système de règles-étalons 40 modulable. Un bâti 30 sert de banc d'étalonnage pour le support du système de mesure de précision et du système de règles-étalons afin de faciliter et de rendre plus sûr l'étalonnage. Ce bâti se compose d'une embase 32 sur laquelle sont fixés deux supports verticaux 34 avec éléments d'appui (36, 38). Chaque support vertical 34 comprend un élément d'appui bas 36 fixé sur l'embase 32 et un élément d'appui haut 38. La position de ces deux éléments d'appui haut 38 par rapport à l'embase est identique sur les deux supports verticaux 34. Des éléments d'appui bas supplémentaires peuvent être prévus au niveau de l'embase entre les deux supports verticaux 34. Le système de règle-étalon 40 prend appui sur les appuis bas 36. La règle d'usage 42 prend appui sur les appuis hauts 38 afin de se trouver parallèle au système de règles-étalons 40. Grâce à un tel banc d'étalonnage le parallélisme entre la règle d'usage 42 et le système de règles-étalons 40 est respecté, ceci afin d'effectuer un étalonnage le plus précis possible d'une façon aussi stable que possible. Lorsque le système de mesure de précision et le système de règles-étalons sont positionnés sur les supports (36, 38), il suffit alors d'amener l'extrémité des piges mobiles (52, 54) qui sont en regard l'une de l'autre contre les surfaces planes de références du système de règles-étalons: ceci est réalisé par le réglage du positionnement des supports de pige 44 sur la règle d'usage 42 au moyen des excentriques 46. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation cidessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisations, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de mesure de longueur de précision composé d'au moins une règle d'usage (42) sous forme d'un gabarit de longueur et de deux supports de piges (44) qui sont montés de manière coulissante et réglable sur l'une desdites règles d'usage (42), lesdits supports (44) étant munis d'une glissière (48) orthogonale à l'axe de coulissement des supports de pige pour permettre le réglage de certaines piges (60) dans cette direction grâce à des coulisseaux (56) qui supportent lesdites piges (60) et qui coopèrent avec ladite glissière (48), caractérisé en ce que chaque support de pige (44) est composé deux parties (44a, 44b) formant partie supérieure (44a) et partie inférieure (44b), mobiles l'une par rapport à l'autre dans la direction (Y) de la hauteur de ladite règle d'usage (42), situées de part et d'autre de ladite règle d'usage et fixées l'une à l'autre au moyen d'un excentrique (46) amovible coopérant avec des alésages (45a, 45b) coaxiaux positionnés dans lesdites parties (44a, 44b) dans la direction (z) de la largeur de ladite règle d'usage (42), une rotation dudit excentrique (46) permettant de manière réversible le serrage desdites parties (44a, 44b) contre ladite règle d'usage (42). 2 Système de mesure de longueur de précision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites règles d'usage (42) possède une section rectangulaire. 3. Système de mesure de longueur de précision selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites parties (44a, 44b) de support de pige se composent, d'une part, d'une partie supérieure (44a) de support de pige qui possède une section en forme de U, les dimensions du profil intérieur de ladite partie supérieure (44a) étant celles du profil extérieur rectangulaire de ladite règle d'usage afin que les faces planes en regard desdits profils viennent en contact les unes contre les autres, l'extrémité des branches du U faisant saillie au-delà de la règle d'usage (42) et, d'autre part, d'une partie inférieure (44'b) avec une surface plane supérieure (43) rectangulaire dont la largeur est inférieure ou égale à celle de la règle d'usage afin de refermer l'ouverture de ladite section en forme de U de la partie supérieure (44a) du support de pige. 4. Système de mesure de longueur de précision selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins l'une des piges (52, 54) portée par l'un desdits supports de piges (44) est mobile, ladite pige mobile (52, 54) étant fixée au support de pige (44) grâce à un excentnque creux (50b) orienté selon la direction de la longueur (x) de ladite règle d'usage (42), situé dans un premier alésage (50a) de la partie inférieure (44b) excentré par rapport à un deuxième alésage (53) coaxial audit premier alésage (50a). 5. Système de mesure de longueur de précision selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits supports de piges (44) peuvent être retournés par rapport à la direction orthogonale à la règle d'usage (42) pour, avec le même dispositif de mesure, pouvoir effectuer ou bien des mesures d'alésage ou bien des mesures de pièces mâles. 6. Système de mesure de longueur de précision selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits coulisseaux (56) peuvent être retournés sur ladite glissière (48) par rapport à la direction orthogonale à ladite glissière (48). 7 Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que chacune desdites règles d'usage (42) est en carbone.