Brevet FR2135027A1 — publié le 19721215

La présente invention concerne les dispositifs permettant- le contrôle de a conformité de la trajectoire d'un objet devant subir un mouvement de translation rectiligne. Il existe dans l'industrie, notamment celle du bâtiment, des dispositifs connus sous le nom de coffrages glissants. Ces coffrages permettent de construire des murs de grande hauteur sans échafaudages encombrants. Ces coffrages glissants permettent de réaliser un mur en un temps relativement court avec une technique très simple. En effet, ces coffrages glissants fonctionnent de la façon suivante: les coffrages sont placés sur un début de mur de soutenement puis, on coule le béton dans ceux-ci et, lorsqutil est suffisamment sec et solide, on suréleve ces coffrages en les faisant glisser par rapport b ce mur nouvellement coulé, qui sert ainsi de nouveau support pour le coffrage glissant.Ainsi en effectuant des translations successives de ces coffrages on réalise des murs tres hauts en un minimum de temps. Néannoins, ces coffrages doivent etre déplacés d'une façon uniforme pour que les murs construits soient par exemple parfaitement verticaux. Pour s'assurer que ces coffrages sont translates suivant une trajectoire rectiligne, les entrepreneurs, utilisant cette technique des coffrages glissants, n'ont pas actuellement a leur disposition de systèmes leur permettant de s'assurer tout moment et avec précision que ces coffrages ont bien suivi la trajectoire qui leur était imposée, car ils n'ont guère a leur disposition que des instruments rudimentaires tels que des niveaux et des fils à plomb qui ne permettent pas de réaliser des vérifiactions fréquentes et ce avec grande précision. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. La présente invention a aussi pour but de réaliser un dispositif 'permettant le contrôle de la conformité de la trajectoire d'un objet devant subir un mouvement de translation rectiligne. La présente invention a aussi pour but de realiser un disp-ositif permettant le contrôle a chaque instant de la conformité de la trajectoire d'un objet devant subir un mouvement de translation rectiligne très simple de mise en oeuvre et donnant de très bons résultats. La présente invention a pour objet un dispositif pour le contrôle de la conformité de la trajectoire d'un objet devant subir un mouvement de translation rectiligne le long d'un axe donné caractérisé par le fait qu'il comporte au moins trois reperes situés dans un même plan et solidaires dudit objet et des moyens pour matérialiser par faisceaux lumineux un plan de référence faisant avec ledit axe donné un angle constant, la conformite de la trajectoire etant mise en évidence par ltéclairement desdits reperes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé å titre illustratif mais nullement limitatif dans lequel - la figure 1 représente le schéma d( principe d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente une vue en coupe d'un élément du dispositif selon la figure 1, comprenant essentiellement une équerre optique. - la figure 3 représente une vue en coupe d'un autre mode de ré-alisation d'un autre dispositif dans son application b la construction d'un mur de forme circulaire, comme par exemple le mur d'un château d'eau. Le dispositif illustré sur la figure I comprend un générateur laser 1 délivrant un faisceau lumineux 2. Le générateur laser est associe à des moyens permettant de donner au faisceau lumineux 2 une direction déterminée comme par exemple une direction verticale. Des moyens permettant de donner une direction verticale au faisceau lumineux 2 sont tres schématiquement représentés sur la figure par un plan réfléchissant 3 constamment horizontal par exemple défini par le dioptre séparant le milieu ambiant d'un bain de mercure 4 disposé dans une cuvette 5. Ce dioptre horizontal permet de régler la position du laser ayant deux feutres de sortie 6 et.7, en réalisant avec le faisceau 8 une autocollimation, sur ce dioptre.Le générateur laser est disposé sur un trépier 9 par l'intermédiaire par exemple de vis micrométriques 10 et 11 permettant de faire tourner par exemple le générateur laser autour de deux axes perpendiculaires de façon à pouvoir donner au faisceau 2 toutes les orientations possibles, ces vis permettant aussi de fixer le générateur laser 1 une fois que la position désirée du faisceau 2 est obtenue. L'objet devant subir un mouvement de translation rectiligne est materialisé sur la figure par le cercle 12 ; sur cet objet est fixé un dispositif optique 13 permettant à partir du faisceau lumineux 2 de définir un plan de référence fai- sant avec la direction du faisceau lumineux 2 un angle constant, cet angle étant par exemple un angle droit. Ce plan de référence peut être materialisé par un faisceau lumineux définissant un plan lumineux ou alors par rotation d'un faisceau lumineux balayant le plan de référence. Un dispositif optique 13 permettant de matérialiser un plan de référence par faisceau lumineux est représenté sur la figure 2 qui sera décrite ci-dessous. L'objet 12 comprend en outre une pluralité d'écrans par exemple trois comme référencé en 15, 16, 55... chacun portant un repère tel que 17, 18, 56... qui sont disposés dans un meme plan sur l'objet 12. Ce plan de référence peut aussi'être matérialisé par deux faisceau lumineux fixes concourants. En effet, le dispositif peut comprendre un faisceau lumineux incident parallèle à l'axe de translation 12 de l'objet et un dispositif optique fixé sur l'objet 12 permettant d'obtenir à partir de ce faisceau incident 2 deux faisceaux émergents concourants non confondus faisant avec ce faisceau incident un angle constant. Ces deux faisceaux émergents sont fixes par rapport au faisceau incident. Le dispositif comprend en outre trois repères fixés à objet, le premier repère et Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant la position du générateur laser 1 est réglée de façon que le faisceau 2 définisse la direction de la translation de l'objet 12. On règle aussi les écrans 15, 16, 55 de façon que le faisceau 14 émergeant du dispositif 13 passe lorsqu'il est en rotation par tous les repères 17, 18, 56. Ensuite on fait subir à l'objet une translation suivant la trajectoire désirée. Une fois l'objet dans cette nouvelle position, on observe la position des repères 17, 18, 56... par rapport à la trace du plan lumineux de référence, matérialisé par le faisceau 14, sur les écrans 15, 16 et 55 et, suivant la position de ces repères par rapport à la trace lumineuse, on deplace l'objet de façon que cette trace lumineuse passe par tous les reperes 17, 18 et 56,... on est ainsi sur que l'objet a bien subi la translation désirée. La matérialisation du plan lumineux de référence peut etre obtenue par exemple avec un miroir de forme conique convexe de révolution, le faisceau lumineux 2 tombant sur la pointe de ce miroir, le miroir étant monté par exemple sur un système à la cardan de façon que lorsque la direction de translation est verticale, son axe de révolution définisse une verticale. Le faisceau lumineux de lumiere parallèle frappant le miroir sur la pointe, se réfléchit sur tout périphérie du miroir et donne naissance à un plan lumineux. il est a noter que dans le cas de la matérialisation du plan de référence par deux faisceaux fixes concourants, le dispositif optique 13 peut être constitué de deux miroirs plans tangents par exemple à une pièce conique montée comme le miroir mentioné ci-dessus. Mais avantageusement, le dispositif optique 13 permettant de matérialiser un plan lumineux de référence peut être constitué d'une équerre optique animée d'un mouvement de rotation. Un tel dispositif optique est représenté sur la figure 2. Ce dispositif optique 13 comprend une équerre optique 19 constituée d'un corps en matériau transparent comportant une face d'entrée 20 et une de sortie 21 perpendiculaires, et deux faces réfléchissantes 22 et 23 respectivement adjacentes aux surfaces 20 et 21 et symétriques par rapport au plan bissecteur des deux faces 20 et 21, ces deux faces 22 et 23 faisant entre elles un angle de 22 30. Ce corps est logé dans une monture 24 disposée sur l'objet 12 par l'interme- diaire dtun roulement à billes circulaire 25 permettant de faire tourner l'équerre sur elle-même autour d'un axe perpendiculaire au plan défini par les repères 17, 18, 56..., comme représenté par la flèche 26. La monture 24 possède deux fenêtres 27 et 28 permettant respectivement au faisceau incident 2 de pénétrer dans l'équerre re optique 19 et au faisceau 14 d'émerger de celle-ci en faisant avec le faisceau incident 2 un angle constant, par exemple un angle droit et ce > -quelque soit, bien entendu dans une certaine limite, l'angle d'incidence du faisceau 2 sur la face d'entrée 20 de l'équerre 19. L'équerre optique présente notamment l'avantage de pouvoir déterminer si l'objet 12 subit un déplacement T1 T2, autour de sa position d'équilibre, perpendiculairement a l'axe de translation prévu. En effet un tel déplacement se traduit par une translation équivalente du faisceau 14, translation qu'il est facile de déterminer par observation sur un écran par exemple ltecran 15 par rapport au repère 17. Ce déplacement est repéré sur la figure 2 par deux positions extremes 29 et 30 possibles pour le faisceau incident 2 par rapport à l'objet 12 et par les positions respectives extremes 31 et 32 du faisceau incident 14. Néanmoins pour limiter l'amplitude des déplacements latéraux possibles pour l'objet 12, la surface de la face d'entrée 20 de l'équerre peut être limitée par un diaphragme 57 disposé en aval de cette face, de façon par exemple, à placer une lame partiellement transparente 58 pouvant réfléchir une partie 49 du faisceau incident 2, vers un écran 59 portant par exemple un repère 48. On peut ainsi vérifier en permanence que l'équerre optique est toujours sensiblement centrée sur le faisceau 2 en vérifiant que la tache du faisceau 49 sur l'écran tombe sur le repère 48. Bien entendu le dispositif peut aussi comporter un diaphragme à la sortie de cette équerre optique. Néanmoins, avec un dispositif tel que décrit ci-dessus il est impossible de détecter à priori une rotation de l'objet 12 autour du faisceau de référence 2. Le mode de réalisation du dispositif illustré sur la figure 3, appliqué à la construction d'un mur circulaire, par exemple celui d'un château d'eau, permet de pallier cet inconvénient. Le début du mur du château d'eau est représenté en 33, ce début de mur supporte en son sommet un coffrage glissant-34 qui doit subir un mouvement de translation rectiligne vertical suivant la direction représentée par la flèche 35. Le dispositif comprend des moyens pour délivrer deux faisceaux de référence 36 et 37, parallèles à la direction de la translation du coffrage 34. Ces moyens peuvent être constitués par deux générateurs lasers 53 et 54 comme celui qui est représente sur la figure 1. Les deux faisceaux 36 et 37 tombent respectivement sur deux dispositifs optiques 38 et 39, identiques au dispositif 13 de la figure 1, solidaires du coffrage 34. Ces deux dispositifs optiques 38 et 39 délivrent respectivement deux faisceaux 40 et 41 coplanaires matérialisant un seul plan de référence. Lorsque le dispositif est réglé, la trace des faisceaux 40 et 41 sur des écrans 42, 43 et 44 solidaires du coffrage 34 sont confondus et passent par les repères 45, 46 et 47 définis respectivement sur ces écrans, Ce dispositif décrit ci-dessus présente llavantage de pouvoir déterminer la rotation du coffrage, même autour de un des deux faisceaux de référence 36 et 37 En effet la detection se faisant automatiquement avec le dispositif qui se trouve sur l'autre des deux faisceaux. La condition de construction est en fait que les deux dispositifs optiques 38 et 39 soient suffisamment éloignés l'un de l'autre. Ces coffrages glissants sont translatés au moyen de vérins qui sont commai- dables généralement à partir d'un seul pupitre de façon que dans le cas de 1t2p- plication de ces coffrages glissants à la construction d'un mur circulaire, ceuxci se translatent tous de préférence rectilignement et dans la mesure du possible, d'une même quantité. Avec un tel dispositif, il est possible de commander l'avance de ces coffra- ges glissants automatiquement. Pour cela, les repères des écrans, sont constitués par exemple par des cellules photosensibles par exemple 45 46 et 47 qui sont con nectées aux entrées d'un dispositif électronique de comparaison 50 permettant d'élaborer, en fonction des informations lumineuses reçues par les cellules photosensibles, les ordres de commande à adresser aux vérins permettant le déplacement du coffrage glissant 34, par exemple les vérins 51 et 52. On peut aussi utiliser des faisceaux de référence 36 et 37 ayant des longueurs d'ondes différentes et disposer alors comme repères sur les écrans deux cellules photosensibles accolées ayant chacune une bande passante centrée respectivement sur la longueur d'ondes des deux faisceaux 36 et 37. Ainsi, les informations lumineuses reçues par ces cellules et envoyées dans le dispositif électronique de comparaison permettent de définir avec beaucoup plus de précision les défauts éventuels dans la translation du coffrage glissant 34 et aussi de simplifier la réalisation de ce dispositif électronique de comparaison 50. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n a ete donné qu'à titre d'exemple. En particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATtONS I/ Dispositif pour le contrôle de la conformité de la trajectoire d'un objet devant subir un mouvement de translation rectiligne le long d'un axe donné caractérisé par le fait qu'il comporte au moins trois repères situés dans un même plan et solidaires dudit objet et des premiers moyens pour matérialiser par faisceaux lumineux un premier plan de référence faisant avec ledit axe donné un angle constant, la conformité de la trajectoire étant mise en évidence par l'éclairement desdits repères. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens pour matérialiser un plan de référence sont constitués par un premier faisceau lumineux incident parallèle audit axe donnée une première équerre optique liée audit objet et disposé sur ledit faiseau pour donner naissance à un premier faisceau émergeant faisant avec le premier faisceau incident, un angle égal audit angle constant, des moyens de liaison de ladité première équerre audit objet pour faire tourner ladite équerre autour d'un axe fixe par rapport audit objet. 3/ Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que ladite première équerre optique est constituée d'un corps en matériau transparent comportant une face plane d'entrée, une face plane de sortie perpendiculaire à ladite face d'entrée et deux faces réfléchissantes respectivement adjacentes aux faces d'entrée et de sortie et symétriques par rapport au plan bissecteur des deux faces d'entrée et de sortie. 4/ Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que lesdits moyens pour faire tourner ladite équerre sont constitués par une monture dans laquelle est logée ladite équerre optique, ladite monture étant montée par roulement à billes circulaire sur ledit objet. 5/ Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que ledit premier faisceau incident est un faisceau issu d'un générateur laser. 6/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens pour matérialiser un plan de référence sont constitués par un faisceau lumineux incident parallèle audit axe donné, un miroir conique convexe derévolution disposé sur ledit faisceau incident, des moyens pour maintenir ledit miroir de façon que son axe de révolution soit constamment parallèle audit axe donné. 7/ Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il comporte un diaphragme disposé devant la face d'entrée de ladite première équerre. 8/ Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le fait qu'il comporte une lame partiellement transparente et partiellement réfléchissante disposée entre ledit diaphragme et ladite face d'entrée de ladite première équerre et sur ledit premier faisceau incident, un moyen photosensible disposé sur la partie dudit faisceau incident réfléchie sur ladite lame, 9/ Dispositif selon la revendication I caracté risé par le fait qu'il comporte des deuxièmes moyens pour matérialiser par faisceau lumineux un second plan de référence confondu avec ledit premier plan de référence. 10/ Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens pour matérialiser un second plan de référence sont constitués par un second faisceau lumineux incident parallèle audit axe donné, une seconde équerre optique liée audit objet et disposée sur ledit second faisceau pour donner naissance à un second faisceau émergeant faisant avec le second faisceau incident un angle égal audit angle constant, des moyens de liaison de ladite seconde équerre audit objet pour faire tourner ladite équerre autour d'un axe fixe par rapport audit objet. 11/ Dispositif selon ltune des revendications I à 10 caractérisé par le fait que lesdits repères sont constitués par des cellules photosensibles. 12/ Dispositif selon la revendication 10 caractérisé par le fait que lesdits premier et second faisceaux incidents sont des faisceaux de longueur d'ondes différentes. 13/ Dispositif selon la revendication 12 caractérisé par le fait que lesdits repères sont constitués par deux cellules photosensibles accolés ayant chacune une bande passante centrée respectivement sur la longueur d'ondes desdits premier et second faisceaux incidents. 14/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens pour matérialiser par faisceaux lumineux un premier plan de référence sont constitués par un faisceau incident parallèle audit axe donné, des moyens donnant au moins deux faisceaux émergents non confondus faisant avec ledit faisceau incident, un angle constant, lesdits faisceaux émergents étant concourant en un point, un desdits trois repères étant situé sensiblement à ce dit point de concours, les deux autres repères étant disposés sur le trajet desdits faisceaux émergents. 15/ Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13 caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif électronique de comparaison pouvant élaborer des ordres de commande aux organes permettant de translater ledit objet, en fonction des signaux délivrés par lesdites cellules photosensibles.