Brevet FR2107860A1 — publié le 19720512

La présente invention concerne le domaine de la technique de calcul et plus particulièrement les dispositifs pour l'introduction d'une réponse graphique dans une machine à enseigner. Le présent dispositif est prévu pour les machines à enseigner 5 et les machines de contrôle pour l'enseignement de la géométrie descriptive et du dessin technique et peut également être utilisé pour d'autres matières d'enseignement technique où l'on peut envisager des réponses graphiques, par exemple pour la résistance des matériaux, la théorie des machines et des mécanismes, les mathémati-10 ques, la physique, etc. On connaît un dispositif pour l'introduction d'une réponse graphique dans une machine à enseigner, qui se compose d'une plaque de contact, sur laquelle sont superposés : une carte perforée, une plaque métallique souple et l'imprimé du devoir. 15 La plaque de contact est constituée par une plaque en matériau isolant, dans laquelle sont montés à la presse des contacts métalliques à têtes carrées, isolés les uns des autres. Chaque contact peut être raccordé électriquement à un bloc logique de la machine à enseigner au moyen de conducteurs possédant 20 des connecteurs à leurs extrémités, dont l'un est enfiché dans "une douille du contact , et l'autre dans une douille du bloc logi que de la machine. Contre les têtes des contacts de la plaque est placée une feuille de papier ordinaire, dans laquelle sont pratiquées des perforations , carte perfo-25 r é e), une perforation sur deux correspoii-dant à l'une des lignes à tracer prévues par le programme. Le diamètre de ces perforations est déterminé par la précision requise des constructions graphiques à réaliser. Sur la carte perforée est placée une plaque métallique souple de faible épaisseur, à laquelle 30 est raccordé l'un des pôles de la source d'alimentation à courant continu du dispositif. Ainsi la carte perforée placée entre les têtes des contacts de la plaque de contact et la plaque métallique assure leur isolement l'une de l'autre en position de repos. Sur la plaque métallique est placé l'imprimé portant les données du pro-35 blême constituant le devoir, qui est orienté avec précision sur cette plaque métallique. L'imprimé portant les données du problème est une feuille de papier ordinaire sur laquelle sont représentées graphiquement les données du problème de l'exercice à résoudre graphiquement . kO L'introduction de la réponse graphique par,l'élève dans la 71 33865 2" 2107860 machine au moyen du dispositif indiqué est réalisée en dessinant directement avec un crayon ordinaire sur l'imprimé portant les données du problème une ligne respectant l'ordre de la construction, sans opérations supplémentaires quelconques, ce qui correspond en-5 tièrement au processus du travail de l'élève lors de la réalisation d'un dessin identique sur une planche à dessin ordinaire et rend tout à fait naturel le processus d'introduction de la réponse graphique au moyen du dispositif existant indiqué. Le dispositif connu fonctionne de la façon suivante. 10 Lorsqu'on trace un trait au crayon sur l'imprimé du problème donné, ce dernier, et avec lui la plaque métallique, sous l'effet de la force de pression du crayon ploie aux endroits où il y a des ouvertures sur la carte perforée. En se déformant dans les ouvertures de la carte perforée, la plaque entre en contact avec des têtes 15 déterminées de la plaque de contact, et du fait qu'elle est conductrice, elle transmet à ce moment aux têtes, et par conséquent aux contacts, une impulsion électrique qui attaque par l'intermédiaire des conducteurs de connexion la partie logique de la machine. Si la ligne de construction est tracée convenablement, l'élève 20 en est informé par un signal approprié provenant du bloc d'information de la partie logique de la machine et il peut passer à la construction suivante prévue par le programme de la construction. Cependant le dispositif connu comporte certains inconvénients : premièrement la forme en quadrilatères des têtes des contacts 25 de la plaque de contact n'assure pas un pouvoir de résolution suffisant au dispositif, car elle ne permet pas de faire passer toutes les lignes droites par le milieu de ces têtes, et de ce fait les ouvertures de la carte perforée doivent être disposées d'une façon déterminée, d'ordinaire selon le centre de la tête de contact, ce 30 qui exige pour chaque problème l'élaboration d'une carte distincte, mais aussi réduit la fiabilité du processus de contact même, du fait que la tête du contact et l'ouverture de la carte perforée ne sont pas coaxiales; deuxièmement le fait qu'il faut changer de carte perforée exige un certain temps pour son remplacement lors de l'a-35 daptation de la machine à un autre programme; troisièmement, la technologie cfe fabrication de la plaque de contact est assez compliquée, car le contact même est une pièce de configuration géométrique compliquée (avec un corps cylindrique doté d'une douille cylindrique pour une fiche et une tête carrée ) . ko La présente invention a pour but l'élimination des inconvé- 71 33865 3. 2107860 nients indiqués. L'invention est basée sur le problème de l'amélioration du pouvoir de résolution du dispositif et simultanément de la simplification de sa technologie de fabrication. 5 Ce problème est résolu du fait que dans un dispositif d'intro duction d'une réponse graphique dans une machine à enseigner, comportant disposés l'un sur l'autre : une plaque de contact possédant des contacts raccordés électriquement au bloc logique de la machine, une carte pourvue de perforations, une plaque conductrice et un im-10 primé portant les données d'un problème à résoudre, sur lequel on réalise 1?. construction graphique, les perforations de la carte perforée étant réalisées de manière à permettre à la plaque conductrice d'entrer en contact avec les contacts correspondants de la plaque de contact en cas de la réalisation correcte de l'étape ve-15 aant dans l'ordre de la construction graphique sur l'imprimé indiqué, la grandeur de ces perforations déterminant la précision d'introduction de la réponse, selon l'invention, les contacts de la plaque de contact ont la forme de polygones réguliers, ce qui permet de pratiquer dans la carte perforée un nombre de perforations égal 20 au nombre de contacts de la plaque de contact. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la Fig, 1 est une coupe transversale du dispositif d'intro-25 duction de la réponse graphique dans la machine à enseigner selon l'invention; - la Fig. 2 est une projection horizontale, vue de dessous du dispositif selon l'invention et avec des arrachements partiels0 Le dispositif pour l'introduction d'une réponse graphique dans 30 une machine à enseigner comporte une plaque de contact 1 (Fig. l) en matériau isolant, dans laquelle sont montés sous pression des contacts métalliques 2, isolés les uns des autres. Les contacts 2 sont des pièces réalisées en forme de polygones réguliers, sur les faces inférieures desquels sont soudés des conducteurs 3 allant à 35 la partie logique de la machine (non représentée). Les faces supérieures des contacts 2 (Fig. 1 et 2) forment une zone de coordonnées avec un pouvoir de résolution suffisant, car la surface de travail de chaque contact possède la forme d'un polygone régulier. Par exemple, dans le présent dispositif, le contact est kO réalisé de forme hexagonale. La forme hexagonale du contact est 71 33865 k. 2137860 choisie parce qu'elle permet d'obtenir une plaque de contact 1 avec une densité maximale de contacts 2 et avec des interstices entre eux aussi petits que possible. L'augmentation du nombre de contacts 2 sur la plaque de contact 1 améliore naturellement son pouvoir de 5 résolution, c'est-à-dire qu'il devient possible de tracer un plus grand nombre de lignes, dont chacune est déterminée par deux contacts quelconques. Les contacts sont adjacents par le périmètre des hexagones, ce qui fait accroître le nombre de directions éventuelles de tracé des lignes, par conséquent "l'espace mort" du plan des 10 coordonnées de la plaque de contact diminue. Sur la plaque de contact 1 est posée la carte perforée permanente 4, qui se présente sous la forme d'une feuille de papier ordinaire (un isolant) avec des perforations 5 dont les centres sont coaxiaux avec les faces de travail des contacts 2 de la plaque de 15 contact 1. Le nombre de perforations 5 dans la carte perforée correspond au nombre de contacts 2 de la plaque de contact 1. Le remplacement de la carte perforée n'est prévue que dans le cas d'une modification de la précision de réalisation des constructions graphiques réalisées par l'élève. Ceci est obtenu en modi-20 fiant l'épaisseur de la feuille de la carte perforée 4 et le diamètre de ses perforations 5. Ainsi, si l'on accroît l'épaisseur de la carte perforée k et on diminue le diamètre de la perforation 5t la-précision augmente et inversement la diminution de l'épaisseur et l'accroissement du diamètre entraînent la diminution de la préci-25 sion. Par dessus la carte perforée k est posée une plaque métallique souple (une feuille métallique) 6, à laquelle est raccordé l'un des pôles de la source de courant continu (non représentée sur le dessin) à basse tension. Sur la feuille métallique 6 est posé l'imprimé remplaçable 7 portant les données du problème. 30 Le dispositif proposé n'exige pas l'utilisation de matériaux onéreux et sa réalisation technologique n'est pas compliquée, et elle permet par ailleurs d'améliorer sensiblement l'efficacité du processus éducatif. Le dispositif fonctionne de la façon suivante. 35 L'introduction de la réponse graphique par l'élève dans la ma chine à enseigner consiste en ce que, lorsqu'on trace la ligne venant dans l'ordre de la construction graphique sur 1rimprimé 7 portant les données du problème, sous l'effet de la pression du crayon, la feuille métallique 6 se plie aux endroits des perforations 5 de ko la carte perforée 4 et touche les contacts 2 de la plaque de con 71 33865 5. 2107860 tact 1, Si la ligne de la construction venant dans l'ordre est tracée convenablement par l'élève, ce dernier en est informé par une signalisation appropriée de la machine et il peut alors réaliser l'étape suivante de la construction. Dans le cas contraire, la ma-5 chine n'acceptera pas la construction suivante tant que la construction précédente n'est pas réalisée correctement. Bien que lorsqu'on trace une ligne, la feuille métallique vienne en contact avec un grand nombre de contacts 2 de la plaque 1 se situant le long de cette ligne, dans la partie logique de la ma-10 chine n'arriveront par les conducteurs 3 que deux impulsions électriques provenant de deux contacts déterminés 2 de la plaque de contact 1, qui, à l'étape donnée, déterminent de façon univoque la ligne à construire. La séquence de fonctionnement par deux des contacts 2 de la 15 plaque 1 assignée sous la forme d'un programme à la partie logique de la machine, n'est pas décrite ici. L'agencement du dispositif proposé assure l'introduction de la réponse graphique dans la machine à enseigner sous forme naturelle et permet d'améliorer considérablement l'efficacité du processus 20 d'enseignement et du contrôle des connaissances des élèves, car il permet de résoudre un plus grand nombre de problèmes graphiques divers grâce à l'amélioration du pouvoir de résolution des contacts de la plaque 1, et à la diminution de ce qu'on appelle "l'espace mort" et il permet de réduire le temps nécessaire pour régler la 25 machine lors de la modification du programme. Dans le dispositif indiqué, il n'est pas nécessaire de changer la carte perforée pour introduire un nouveau programme dans la machine, ce qui permet de réaliser l'automatisation du processus entier de réajustage de la machine pour la modification du programme. 30 Les avantages cités du dispositif proposé démontrent sa grande efficacité et ses larges possibilités pour l'enseignement des matières graphiques. 71 33865 6' 2107860 - REVENDICATION'. . - Dispositif pour l'introduction d'une réponse graphique daua une machine à enseigner comportant superposés : une plaque de contact comportant des contacts raccordés électriquement au bloc logi-5 que de la machine, une carte perforée, une plaque conductrice et un imprimé portant les données du problème, sur lequel est réalisé la construction graphique, les perforations de la carte perforée étant réalisées de manière que la plaque conductrice puisse entrer en contact avec les contacts correspondant de la plaque de contact 10 dans le cas de la réalisation correcte de l'étape venant dans l'ordre de la construction graphique sur l'imprimé de l'exercice indiqué, tandis que la dimension de ces perforations détermine la précision d'introduction de la réponse graphique, dispositif caractérisé en ce que les contacts (2) de la plaque de contact (1) ont une 15 forme polygonale régulière des surfaces de travail, ce qui permet de réaliser un nombre de perforations (5) dans la carte perforée (4) égal au nombre de contacts (2) de la plaque de contact (1). 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