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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510252A1
Family ID 7965574
Probable Assignee Lepretre Joel
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title RAPPORTEUR D'ANGLE
EN Title PROTRACTOR TYPE INCLINOMETER DEVICE - HAS PENDULUM WITH
ASYMMETRIC MASS DISTRIBUTION ABOUT AXIS OF ROTATION CONTAINED WITHIN
LIQ. FILLED MEMBRANE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION EST RELATIVE A UN RAPPORTEUR D'ANGLE.
LE RAPPORTEUR, SELON L'INVENTION, EST NOTAMMENT COMPOSE D'UNE SEMELLE
PLANE 2 QUI SERT DE SURFACE DE REFERENCE AU RAPPORTEUR. UNE ENVELOPPE
CYLINDRIQUE, REMPLIE DE FLUIDE, CONTIENT UN CADRE POUVANT PIVOTER
AUTOUR D'UN AXE DE ROTATION COMMUN A CELUI DE L'ENVELOPPE CYLINDRIQUE.
LE CADRE PRESENTE PAR CONSTRUCTION UNE DISSYMETRIE DE POIDS PAR
RAPPORT A SON AXE DE ROTATION, AFIN QUE LE CADRE INDIQUE TOUJOURS LA
POSITION VERTICALE. L'ENVELOPPE CYLINDRIQUE PRESENTE DES GRADUATIONS
SUR SES FACES CIRCULAIRES QUI FORMENT DES CADRANS 4, LES ELEMENTS DU
CADRE FORMANT LES AIGUILLES 6 QUI PERMETTENT DE RELEVER LA VALEUR DE
L'INCLINAISON ANGULAIRE DE LA SEMELLE 2.
L'INVENTION TROUVERA NOTAMMENT SON APPLICATION DANS LA MESURE
D'INCLINAISON ET DE PENTE DANS LA CONSTRUCTION MECANIQUE ET LE
BATIMENT.
The protractor is designed to directly indicate the angle of
inclination of the gradient on which the protractor's base is placed.
The angle's value can be read on circular displays (4) placed each
side of the protractor. Each display (4) is fitted with its own hand
(6) to avoid parallax errors. The hands (6) are pref. fitted with a
damping device. This protractor contains a body (3) fitted with a
planar sole (2). A casing (8) contains a volume of liquid (9) inside
which a pendulum (10) rotates around an axis which is parallel to the
sole (2) and normal to the longitudinal axis of the body (3). In this
protractor, the pendulum (10) comprises a frame whose weight is
asymmetric with respect to the rotation axis (11). The liq. is
contained wthin an elastc membrane which forms one of the walls of the
casing (8). The lq. is in contact with a piston, within a conduit,
which s sprng loaded. The travel of the spring is limited by a screw.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention est relative a un rapporteur d'angle.
Elle trouvera notamment son application dans la mesure de pentes ou
inclinaisons par rapport a la verticale du lieu dans le domaine de la
construction mecanique ou du batiment.
Actuellement, il existe des niveaux a bulles qui permettent de
controler l'horizontalite des surfaces. Ce type d'appareil comporte
neanmoins certains inconvenients, en particulier, lorsqu'il s'agit de
controler la valeur angulaire d'une pente, il est necessaire de monter
le reservoir de liquide a l'interieur duquel est situee la bulle,
dansun montage qui permet d'incliner le reservoir tubulaire par
rapport a la semelle du niveau. Donc, la lecture de l'angle n'est pas
immediate puisqu'il doit etre effectue des reglages prel-iminaires.
De plus, le volume de la bulle d'air placee dans le reservoir
tubulaire contenant le liquide, varie suivant la temperature
exterieure qui modifie la dilatation du liquide. Or, la lecture du
reglage d'hori zontalite du niveau, se fait en positionnant la bulle
entre. deux traits graves sur la surface du reservoir, ces deux traits
devant etre positionnes tangents de part et d'autre de la bulle. La
variationdu volume de la bulle, par suite des modifications de
temperature, rend pratiquement impossible le reglage tangent des
traits par rapport a la bulle, soit que la bulle ayant un volume
important deborde de part et d'autres des traits, soit que la bulle
ayant un volume trop faible, est situee en-deca des limites fixees par
les deux traits.
Pour remedier a ces inconvenients, il a ete cree, des rapporteurs
d'angle munis d'un reservoir de liquide a l'interieur duquel pivote
une aiguille munie d'un flotteur a sa partie superieure. L'aiguille,
ainsi indique toujours la verticale du lieu, ce qui en combinaison
avec des graduations fixees sur le reservoir du liquide permet
d'indiquer la valeur de l'inclinaison de la semelle du rapporteur
d'angle par rapport a 1 'horizontale.
Bien que ce type d'appareil presente de gros avantages par rapport au
niveau a bulles, il subsiste neanmoins certains inconvenients.
Sur le plan pratique, le reservoir est de forme cylindrique presentant
des faces circulaires transparentes. Ainsi, il est possible
d'apercevoir l'aiguille par l'une ou l'autre face ce qui presente une
facilite pour l'operateur qui est situe sur un cote du rapporteur
d'angle et qui n'a donc pas a le retourner pour effectuer une lecture
de l'inclinaison.
Cependant, par construction, l'aiguille est situee a une certaine
distan ce des graduations tracees sur la paroi du reservoir, et par
consequent; il peut se creer des erreurs de lecture dues a la
parallaxe.
De plus, l'aiguille ne disposant d'aucun accessoire amortissueur, il
lui faut un certain temps pour qu'elle s'immobilise, ce qui augmente
le temps de lecture.
Le but principal de la presente invention est de proposer un
rapporteur d'angle indiquant directement la.valeur de l'inclinaison
angulaire de la pente sur laquelle est posee la semelle du rapporteur,
la lecture pouvant se faire sur des cadrans circulaires places de
chaque cote du rapporteur. Chaque cadran etant muni d'une aiguille
individuelle qui evite toute erreur de parallaxe lors de la lecture de
l'inclinaison angulaire. sUn autre but de la presente invention, est
de doter les aiguilles d'un dispositif amortisseur qui evite toute
oscillation des aiguilles autour du point de repos qu'elles doivent
atteindre. Ce dispositif permet d'ameliorer la vitesse de lecture.
Un but secondaire de la presente invention est de proposer un
rapporteur d'angle qui presente. une enveloppe contena-nt un volume;
cette enveloppe pouvant contenir elastiquement une augmentation du
volume par dilatation, afin d'eviter toute deformation des parois
rigides constituant l'enveloppe, en particulier les cadrans.
D'autres buts et avantages de la presente invention apparaitront au
cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnee qu'a
titre indicatif, et qui n'a pas pour but de limiter l'invention.
Le rapporteur d'angle compose notamment d'une regle longitudinale
presentant au moins une semelle plane, une enveloppe contenant un
volume de liquide a l'interieur duquel pivote un pendule autour d'un
axe transversal a l'axe longitudinal de la regle et parallele a la
surface plane de la-semelle est caracteris and par le fait que
lependule se presente sous la forme d'un cadre presentant une
dissymetrie de poids par rapport a son axe de rotation.
L'invention sera mieux comprise si l'on se refere a la description
ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie
integrante.
La figure 1 illustre, a titre d'exemple, un mode de realisation
possible d'un rapporteur d'angle selon l'invention.
La figure 2 schematise le mode de fabrication preferentiel des cadrans
et aiguilles indicateurs de la valeur angulaire de l'incli naison.
La figure 3 schematise un dispositif de compensation de la dilatation
du liquide contenu dans l'enveloppe.
La figure 4 schematise une variante du dispositif de compensation du
volume de liquide contenu dans l'enveloppe.
La figure 1 schematise un rapporteur d'angle 1 selon l'inven- tion. Ce
rapporteur d'angle est constitue d'une semelle plane 2 qui sert de
surface de reference pour les mesures angulaires. Cette semelle 2 est
rigidifiee par une armature 3 qui constitue le corps du rapporteur 1.
Le rapporteur d'angle 1 presente sur une de ses faces un cadran gradue
4. Ce cadran 4 peut etre de forme quelconque, mais plus
avantageusement il sera circulaire.en presentant des graduations 5 le
long de sa peripherie. Une aiguille 6 placee a l'interieur du cadran
et pouvant pivoter sera construite de telle maniere qu'elle indique
toujours la verticale du lieu. Ainsi, cette aiguille 6 permettra de
mesurer l'inclinaison de la semelle 2 en relevant directement sur les
graduations 5 la valeur angulaire de cette inclinaison.
Pour des raisons de commodite d'usage, un cadran symetrique au premier
sera realise sur l'autre face-du rapporteur d'angle 1. Le second
cadran sera equipe d'une aiguille propre, chaque aiguille sera situee
a proximite de son cadran respectif, afin d'eliminer toute erreur de
parallaxe.
Les cadrans 4 ont ete representes sensiblement dabes le milieu du
rapporteur d'angle 1, sur le schema de la figure 1, mais cette
condition n'est pas imperative et les cadrans pourraient etre situes a
une extremite du rapporteur d'angle ou en un point quelconque.
Selon un mode avantageux de realisation, les aiguilles indicatrices de
la valeur angulaire sur les cadrans 4, pourront etre reunies a'leur
partie superieure par une aiguille supplementaire 7 et la peri phene
du cylindre reliant les deux cadrans pourra etre graduee de sorte que
l'aiguille 7 indique la valeur angulaire de l'inclinaison sur les
dites graduations,-Cette disposition particuliere permet de faire des
mesures d'inclinaison en faisant une lecture directe a la partie
superieure du rapporteur d'angle.
La figure 2 donne les details de realisation des cadrans gradues et
des aiguilles de lecture. Selon l'invention, une enveloppe 8 contient
un volume de liquide 9 a l'interieur duquel pivote un pendule 10.
L'axe de rotation 11 du pendule 10 sera transversal a l'axe longi
tudinal de la semelle plane 2 du rapporteur d'angle 1 et parallele a
la surface plane de cette semelle 2. Le pendule se trouve donc ainsi
noye dans le liquide 9. La rotation du -pendule 10 pourra se faire
autour de pivots 12 et 13 fixes sur l'enveloppe 8.
I1 est important que le pendule 10 puisse tourner librement 'autour de
son axe de rotation 11 sans jamais entrer en contact avec la surface
de l'enveloppe 8.
Selon l'invention, le pendule 10 se presentera sous la forme d'un
cadre. Ce cadre presente une dissymetrie de poids par rapport a son
axe de rotation 11. Ainsi lorsque T'axe 11 sera sensiblement hori-
zontal, le cadre pivotera autour de cet axe pour se positionner d'une
facon telle que l'excedent de poids soit situe a la verticale de l'axe
de rotation 11. En utilisant un cadre-plan-,-celui-ci se placera en
position verticale. Ainsi, le cadre permettra de toujours indiquer la
verticale du du'lieu.
Dans un mode preferentiel de realisation, l'enveloppe 8 con tenante
volume de liquide 9, sera de forme cylindrique de revolution dont
il'axe de revolution correspondra avec l'axe 11 de rotation du cadre
plan 10. Le cadre 10 sera de preference rectangulaire ayant deux cotes
de longueur sensiblement identique au diametre de l'enveloppe
cylindrique, et deux cotes sensiblement identiques a la hauteur de
l'enveloppe cylindrique. Par construction, il sera cependant
necessaire de veiller a ce que les cotes du cadre ne viennent jamais
en contact avPiC I!enve- loppe 8.Les faces circulaires de l'enveloppe
cylindrique 8 seront graduees a 11aide' de reperes 5 pour former des
cadrans 4 gradues Les cotes du cadre 10 situes contre le cadran feront
office d'aiguilles 6 indiquant la valeur angulaire de l'inclinaison.
De meme des graduations pourront etre tracees le long des
generatrices- de l'enveloppe cylindrique 8 de sorte qu'il soit
possible de relever la valeur de l'inclinaison angulaire a l'aide d'un
cote du cadre 7 qui se deplace en balayant la paroi laterale de
l'enveloppe cylindrique. Les aiguilles 6 et 7 seront avantageusement
fines pour obtenir une bonne precision de lecture.
Selon l'invention, la dissymetrie de poids par rapport a l'axe
de-rotation 11 du cadre 10 sera realisee en rapportant une masse
supplementaire le long d'un des cotes du cadre.
Dans un mode preferentiel-de realisation, ce supplement de poids se
presentera sous la forme d'une plaque 14 situee le long de la bordure
opposee a l'aiguille 7. Cette plaque sera de preference plane et
situee dans le plan du cadre. Ainsi, elle jouera avantageusement
un-effet amortisseur qui freinera le cadre lors de ses deplacements en
rotation de liquide constituant un frein vis- -vis de la plaque.
Pour que l'effet amortisseur soit efficace, il est important que le
couple de freinage soit preponderant vis-a-vis du couple engendre. par
la dissymetrie de poids. Donc, la dissymetrie de poids sera limitee de
telle sorte qu'elle contrebalance sensiblement, avec une valeur
legerement superieure, les couples de frottement generes au niveau des
pivots de rotation 12 et 13.
L'enveloppe 8 pourra etre realisee dans tout materiau approprie,
eventuellement en plusieurs parties, tel qu'il soit possible
d'apercevoir la position du cadre 10. Les aiguilles 6 et 7 formant
trois cotes du cadre rectangulaire seront constituees a partir de fils
rigides.
Le liquide 9 contenu a l'interieur de l'enveloppe joue un role
amortissueur, selon le degre de frottement que l'on veut atteindra, un
fluide de viscositdetde transparence determinee pourra etre choisi; en
particulier l'water donne de.bons resultats.
La precision de la valeur angulaire de l'inclinaison, pourra etre
amelioree en choisissant une enveloppe cylindrique de grand diametre
ce qui permettra d'employer une graduation tres fine tout en restant
lisible.
I1 est necessaire d'equiper l'enveloppe contenant un volume de liquide
de moyens qui permettent d'absorber la dilatation du liquide par suite
de son echauffement. En effet, l'enveloppe utilisee est constituee de
parois rigides afin qu'elle ne puisse se deformer ce qui aurait pour
consequence de fausser les graduations angulaires. En consequence, il
est necessaire de pouvoir absorber elastiquement la dilatation du
liquide pour eviter que celle-ci ne deforme les parois de l'enveloppe.
Plusieurs solutions peuvent etre envisagees en particulier la solution
preconisee a la figure 3, dans laquelle l'enveloppe 8 contenant le
liquide 9 presente une portion de surface constituee par une membrane
15 elastique. Cette membrane comprime le liquide 9 a une valeur
raisonnable et se deforme au cas ou le liquide se dilatate ce qui
evite toute deformation de la paroi de l'enveloppe 8. Lorsque le
liquide 9 se contracte, la membrane compense la diminution de volume.
Un autre dispositif qui permet de compenser les-dilatations du liquide
9 enfermees dans l'enveloppe 8 est schematise en figure 4.
Llenveloppe 8 presente un conduit 16 en liaison directe avec le volume
interieur contenant le liquide 9. Un piston 17 est place dans le
conduit 16, ce piston 17 etant en appui direct sur le liquide 9. Ce
piston 17 peut se deplacer dans le conduit 16. Un ressort de pression
18 applique le piston par l'une de ses faces contre le liquide 9. Le
ressort 18 peut etre applique sur le piston 17 par l'intermediaire
d'une vis 19 fixee a l'extremite du conduit 16. Ainsi, le piston 17
exerce une pression sur le liquide fixe par la tension du ressort 18
qui peut donc subir des variations mais reste dans des limites
admissibles qui'evitent toute deformation de l'enveloppe 8.
Le mode de realisation qui vient d'etre decrit n'est donne qu'a titre
indicatif, et d'autres -mises en oeuvre de la presente invention, a la
portee de l'Homme de l'Art, pourraient etre adoptes sans pour autant
sortir du cadre de celle-ci.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Rapporteur d'angle compose notamment d'une armature longitudinale
(3) presentant au moins- une semelle plane (2), une enveloppe (8)
contenant un volume de liquide ('9)'a'l'inteneur de laquelle pivote un
pendule (10) autour d'un axe (11) transversal a liaxe longitudinal de
l'armature et parallele a la surface plane de la semelle (2), carac
toise par le fait que le pendule (10) se presente sous la forme d'un
cadre presentant une dissymetrie de poids par rapport a son axe de
rotation (11).
2. Rapporteur d'angle selon la revendication 1, caracterise par le
fait que l'enveloppe (8) contenant un volume de liquide (9) presente
des graduations (5) susceptibles de reperer la position angulaire du
cadre par rapport a l'inclinaison de la semelle (2).
3. Rapporteur d'angle selon la revendication 2, caracterise par le
fait que les cotes du cadre sont disposes a proximite immediate des
graduations~et forment des-ai.guilles de lecture.
4. Rapporteur d'angle selon la revendication 1, '.caracterise par le
fait que la dissymEtrie-de poids du cadre repartie sur une surface
importante, comme une plaque (14) est disposee transversalement au
deplacement du cadre (10).
5. Rapporteur d'angle selon les revendications precedentes,
caracterise par le fait que le volume de liquide (9) est contenu dans
une enveloppe cylindrique (8) transparente presentant un axe de
revolution (11) confondu avec l'axe de rotation (11) du cadre plan de
forme sensiblement rectangulaire.
6. Rapporteur d'angle selon les revendications precedentes greater
than caracterise par le fait que le cadre rectangulaire (10) est
compose sur trois cotes de fils rigides, le quatrieme cote, parallele
a l'axe de rotation (11) etant compose d'une plaque (14) situee dans
le plan du cadre ainsi forme.
7. Rapporteur d'angle selon les revendications precedentes,
caracterise par le fait que le couple cree par la dissymetrie de poids
du cadre (10) par rapport a son axe de rotation (11) contrebalance, en
etant legerement superieure, les forces de frottement au niveau du
pivotement du cadre autour des pivots (11) et (13).
8. Rapporteur d'angle selon la revendication 1, caracterise par le
fait qu'il presente des moyens pour contenir de facon elastique la
dilatation du liquide (9) dans l'enveloppe (8).
9. Rapporteur d'angle selon la revendication 8, caracterise par Te
fait que les moyens se presentent sous la forme d'une membrane
elastique (15) formant un element de paroi de l'enveloppe (8) en
con-tact direct avec le fluide (9).
10. Rapporteur angle selon la revendication 8, caractense par le fait
que les moyens se presentent sous la forme d'un conduit (16) situe sur
l'enveloppe (8) en contact direct avec le fluide (9), un piston (17)
en contact avec le fluide (9), pouvant se deplacer dans le conduit
(16) et etant applique sur le fluide (9) par l'intermediaire d'un
ressort (18) qui applique le piston (17) contre le fluide (9), un
moyen adapte comme par exemple une vis (19) venant immobiliser une des
extremites du ressort par rapport a l'enveloppe (8).
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