Brevet FR2221789A1 — publié le 19741011

La présente invention concerne un dispositif à plusieurs dimensions,destiné à recevoir des appareils de laboratoire et d'expéri- mentation et,ou bien, des éléments optiques supplémentaires,comportant des barres et,pouvant être montés et fixés sur celles-ci, des éléments d'assemblage et des éléments de support,les premiers présentant des perforations séparées,pourvues de moyens de serrage a surtout besoin de dispositifs de ce genre dans la recherche;Ils servent à réaliser des montages pour effectuer des expériences,la présente invention se rapporte également à un dispositif pouvant etre mis en oeuvre aussi bien dans le domaine physico-chimique que dans le domaine optique.ies applications entrant dans le premier domaine précité demandent un dispositif devant être particulièrement stable et modifiable,sans qu'urne précision supérieure soit exigée. Pour la mise en jeu d'éléments optiques,il s'agit cependant de précision, par exemple,pour la trajectoire d'un rayon lumineux, tout en considérant bien entendu,la stabilité et la rigidité de la construction comme également importantes.Il est fréquemment nécessaire de combiner, sur un même montage d'expérimentation,des éléments physicochimiques avec des éléments optiques0 Par le Modèle d'utilité allemand 7 012 258, on a eu connaissance d'un système purement optique,qui fonctionne avec une série de rails supports différemment constitués,lesquels,ainsi que les bancs optiques connus,présentent plusieurs surfaces de bridage usinées de la manière la plus précise.ies rails de ce genre sont raccordés l'un à 11 autre par des pièces de serrage des genres les plus variés,presque incalculables en nombre et coûteux pour leur fabrication en raison de leur haute précisionOPour un montage de laboratoire,auquel il suf fit une précision peu élevée,ce système ne peut pas être raisonnablement mis en oeuvreOPar ailleurs,il fonctionne avec des éléments de raccordement,montés sur les supports et équipés pour recevoir des éléments optiques munis d'une tigePar ces mesures,connues depuis longtemps,la mise au point des éléments optiques ne se trouve guère favorisée. On connaît en outre un banc micro-optique,employé exclusivement à des applications d'optique. Ce banc présente des tiges, des éléments d'assemblage et de fixation, qui sont cependant fabriqués avec la plus grande précision.Cette précision est du domaine des valeurs supérieures des ajustages et tolérances.Un banc micro-opti que de ce genre permet, par exemple, le déplacement en parallèle de lentilles ou pièces analogues sans qurune retouche de l'ajustage soit nécessaireOOn comprend que la fabrication des éléments du banc micro-optique soit en conséquence coûteuse et longue.Pour des montages simples de physique, on n'emploie donc pas de pièces détachées du banc micro-optique, puisqutil n'est alors pas question d'exécuter des pièces de précision0 On a eu connaissance par ailleurs d'un jeu de pièces de montage pour laboratoires, fonctionnant pareillement au moyen de barres et d'éléments a'assemblage, là aussi, ces barres et ces éléments sont travaillés avec précision, i sorte que le jeu de pièces ne trouve d'utilisation qu'exclusivement pour des travaux d'optique. les éléments d'assemblage sont disposés pour l'emploi d'ergots se trouvant comme on sait sur les éléments optiques0 les possibilités d'ajustage et la précision de la mise au point des éléments optiques dépendent ainsi pareillement de l'état des barres et des éléments d'assemblage. La présente invention se pose le problème d'éviter les inconvénients de ltétat connu de la technique et de créer un dispositif à plusieurs dimensions du genre décrit pour commencer pouvant être mis utilement en oeuvre de façon universelle.Ce dispositif doit convenir également à réaliser un montage dressais physico-chimiques, aussi bien que pour des éléments ou un système optiques.De plus, les inconvénients inhérents au mode connu de construction "à ergots" doivent autre écartés, Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce que pour être fixés sur des barres, les éléments-supports présentent des perforations séparées en liaison avec des moyens de serrage, de sorte que les éléments d'assemblage, les barres et les éléments-supports sont des pièces de construction fabriquées sans tolérances serrées et que les éléments-supports peuvent être ajustés pour permettre le basculement ou le déplacement axial des éléments optiques de pièces mécaniques et montages0 L'objet de l'invention comporte une série d'avantages vis-à-vis de l'état présent de la technique. Ce dispositif convient aussi bien à la construction de montages d'essais de la plus grande et de la moins grande précision.Cela est dû au fait que les barres peu vent entre, par exemple constituées d1un matériau étiré, employé sans aucun usinage ultérieur, On comprend que ce matériau garantisse la stabilité et la rigidité necessaires au dispositif0 les perforations séparées des éléments d'assemblage et des élémentssupports n'exigent pas non plus une grande précision, telle que celle qui est d'usage dans les éléments optiques. l'invention part de ce que, la fonction de porter, d'une part, et les fonctions de guider et de régler, d'autre part, sont séparées0 les éléments d'assemblage et les éléments-supports sont des pièces de construction, fabriquées par des opérations courantes, qui n'exigent donc pas l'observation de tolérances de précision. les barres et les éléments d'assemblage sont exclusivement qu'une fonction de porter. les éléments-supports ont également à remplir cette fonction. La fonction de guidage et celle de réglage sont prises en charge par les éléments-supports, qui de ce fait présentent simplement un dispositif d'ajustage pour le basculement et le déplacement axial d' éléments optiques0 Cela permet de réaliser un ajustage exclusivement pour des éléments optiques, de sorte que la construction des barres nta pas à être envisagée dans Un nut d'ajustage0 Du fait de la disposition des éléments-supports sn vue du basculement et du déplacement axial des éléments optiques, chacun de ceux-ci peut être centré immédia ment, On fait ici appel à des dispositifs de supports prévus pour la mise en oeuvre d'éléments optiques. Au dispositif selon l'invention appartiennent encore d'autres éléments-supports, utilisés pour correspondre à des éléments de physique, par exemple constitués comme support de godet, d'agitateur, ou autre instrument semblable. Il n'est pas question là de réglage précis. Pour ce motif, les éléments-supports possèdent simplement des pièces ou des dispositifs mécaniques, servant à rapporter les éléments à retenir (godet, agitateur ou autre appareil sem blabla). Un autre avantage du dispositif selon l'invention consiste en ce qu'on peut introduire et y fixer sans peine des bancs optiques, des bancs micro-optiques ou autres éléments optiques le petit nombre de pièces employées facilite ladiversité d'adaptations du dispositif.Néanmoins, on dispose de toutes les facilités de réali sation qutoffrent les jeux de construction optiques de laboratoire, comparativement plus coûteux0 Il convient de considérer que la fabrication des éléments est sensiblement simplifiée du fait qu'il n'est plus nécessaire d'observer des tolérances aussi serrées.Le système, économique en soi, permet de satisfaire également des exigences de précision0 Un autre avantage consiste en ce qu'on peut, sans grand démontage, introduire aussi ultérieurement des éléments sur un montage de laboratoire déjà existant. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de l'exposé qui suit d'exemples de réalisation0 Le dispositif de support ajustable présente, de manière particulièrement avantageuse, au moins trois points d'appuis De préférence, on prévoit cependant deux portées d'appui en trois points, constituées une fois pour le basculement et l'autre pour le déplacement axial des éléments optiques0 Un dispositif de logement est prévu au centre de l'élément-support, de sorte que, par exemple, des pièces optiques de différents diamètres sont chacune immédiatement centrées, au cas où principalement un centrage de l'élément introduit auparavant a déjà eu lieu. le présent dispositif affecte de préférence la forme d'un système carré, A cet effet, les éléments-supports présentent quatre perforations en carré.On comprend qu'un système triangulaire, ou un système hexagonal est également possible.Au dispositif appartiennent d'autres éléments-supports, qui ne présentent cependant que deux perforations et sur lesquels les coins opposés aux perforations des éléments-supports sont chanfreinés.On n'emploie de préférence ces derniers éléments que lors d'une mise en oeuvre ultérieure, car on peut les introduire en les faisant basculer entre les barres, puis les fixer, sans difficulté ni grand démontage, le présent dispositif prévoit une distinction entre les purs éléments d'assemblage et les éléments dits "éléments-supports".Les éléments d'assemblage sont employés en premier lieu afin de fixer et de stabiliser la construction pour des essais, tandis que les éléments-supports servent à mettre en jeu des pièces de construction pour des expérimentations ou des dispositifs ayant le même objet,particulièrement cependant des pièces d'optiqueOIl est égale ment prévu des éléments d'assemblage pour la construction des raccordements d'angle.Ces derniers éléments d'assemblage présentent deux perforations se coupant et sont partagés dans leur plan médian commun.D'autres éléments-supports sont prévus, présentant au moins deux perforations qui se croisent et servant de préférence à recevoir des appareils sur un ergot et autre matériel statiqueODes éléments d'assemblage spéciaux pour construire des raccordements angulaires sont constitués pour raccord sur un élément-support au moins et présentent deux trous guidés parallèlement et un trou disposé à 900 dans l'axe de symétrie0 le principe de l'invention offre diverses possibilités de réalisation pratique.Un exemple préféré de réalisation va être exposé ci-après en référence aux dessins qui représentent Fig, t, une vue perspective des éléments principaux du dispositif, Fig. 2, une vue en plan d'un élément-support, Fig. 3, un autre élément-support sous une forme modifiée, Fig0 4, un élément d'assemblage pour le raccordement d'angles, Fig. 5, une vue de profil de l'élément d'assemblage de la Fig,4, Fig0 6, un élément d'assemblage, Fig0 7, un autre élément d'assemblage, Fig. 8, un autre élément d'assemblage, Fig. 9, un élément d'assemblage pour la construction de raccorde ments d'angles, Fige10 un élément-support de construction particulière et Fig.11, une vue en plan de l'élément d'assemblage de la Fig.1O. Le dispositif présente comme pièces essentielles, telles que représentées schématiquement dans la Fig.1, des barres 1, des élé- ments d'assemblage 2 et des éléments-supports 3. Les barres 1 sont faites d'un matériaux étiré, brut, Un usinage précis de ces barres 1 n1 est pas nécessaire les éléments d'assemblage 2 et les éléments-supports 3 présentent des perforation séparées 4,constituées par des perçages dans l'exemple de réalisation représenté.Comme on le voit, les perforations 4 sont séparées afin que les parties distinctes des éléments d'assemblage 2 et des éléments-supports 3 puissent être guidées sur les barres 1 sans nécessiter de glissement de ces éléments 2 et 3 dans les barres.Dans l'état présent de la technique, on connatt,par exemple, des perforations non sépa rées, afin que les éléments d'assemblage 2 et les éléments-supports 3 ne puissent quatre glissés sur les barres 1. Il en résulte un obstacle, en particulier lors de l'introduction ultérieure d'un élément. Les éléments d'assemblage 2 et les éléments-supports 3 sont pourvus de moyens de serrage 5,réalisés, comme représenté plus tard, par des trous pourvus de filetages en association avec des vis correspondantes0 Il est à noter que ces moyens de serrage en liaison avec les éléments d'assemblage 2 et les éléments-supports 3, fonctionnent tout à plat sur les barres 1. Toute contrainte ponctuelle, telle qu'il s'en produit par l'emploi de vis de fixation, par exemple, est ainsi évitée. Comme on le voit, le dispositif représenté schématiquement à la Fig.1 constitue un système de construction carrée. Il est possible aussi bien de prendre pour base un système triangulaire ou hex2go- nal et d'y appliquer le principe de l'invention0 Deux formes de réalisation 3 ou 3' de l'élément-support sont représentées dans les Figes,2 et 3. les éléments 3,3' sont constitués par une plaque de l'épaisseur d'un élément d'assemblage0 Cette plaque présente, séparées aux angles d'un carré, les perforations 4, qui sont partagées chacune de manière que l'élément-sup- port 3 possède deux ponts 6, qui lui sont conjugués, Tous les éléments, donc aussi les perforations 4 et les ponts 6 sont exécutés avec une précision relativement petite, car ces éléments ne sont destines exclusivement qu'à serrer, c'est-à-dire, à construire l'échafaudage et non à ajuster des éléments optiques quelconques. les perforations 4 présentent un entr'axe déterminé, 2a par exempTe, pouvant être, disons, de 100 mm.le moyen de serrage 5,prévu sur les éléments-supports 3,3', sous forme de trous lisses et de trous filetés, est disposé de préférence comme indiqué sur les figures.Chaque trou pourvu d'un filetage se trouve dans l'axe de symétrie, tandis que deux trous supplémentaires se trouvent déplacés symétriquement l'un par rapport à l'autre à la distance bo Cette cote b peut être de 50 mm, par exemple. les éléments-supports 3,3' présentent au centre un dispositif d'appui 7 en trois points au moins, associés à un évidement 8 qu' ils entourent.le dispositif 7,8 sert, par exemple, à mettre en place des éléments optiques, tels que des lentilles, des filtres, ou autres éléments analogues sur ltélément-support 3 ou 32 élé- ment-support 3 est relié de la manière indiquée à la Fig.l aux barres 1, un montage intermédiaire étant aussi ultérieurement possible sur un dispositif rapporté, Suivant la distance à lsélément-support 3 voisin ou à un élément d'assemblage 2 il suffit seulement de desserrer légèrement le système de serrage 5,afin de pouvoir introduire par basculement l'élément-support 3 entre les quatre barres 1O Un léger cintrage des barres 1 pour les écarter un peu l'une de l'autre ne les endommage pas.En tout cas, il ne faut pas sortir complètement du dispositif les éléments 3 voisins.Si, par contre, un cintrage des barres 1 ne doit pas être envisagé, ou s'il est impossible pour certaines raisons, ltélément-support 3' trouve alors son application, cet élément permettant sans plus, en raison du chanfreinage de ses angles, un basculement dans le champ, ou hors du champ constitué par plusieurs barres 1. En tout cas, le dispositif d'appui 7,8 sur llélément-support 3,3',est au centre du champ, de sorte qu'on a déjà un réglage approché.Pour l'ajustage proprement dit (exact) on se sert alors des trois points d'appui 7 pour effectuer le basculemeI- -, ou d'un autre système triangulaire d'appui, non représenté, pi-lr effectuer le déplacement axial des éléments optiques.La nature des éléments-supports 3,3t est telle que le serrage pour la construction de l'échafaudage est séparé des opérations de réglage de tout élément optiqueOLa fabrication-de ces éléments 3,3t est ainsi simplifiée très sensiblementOCependant on peut par ailleurs créer, à l'aide d'éléments relativement faciles et économiques à exécuter, un montage pour essais répondant aux plus sévères exigences de l'optique. les Fig4 et 5 représentent un élément d'assemblage spécial 9 pour la construction de raccordement d'angles.Cet élément 9 est constitué, par exemple, par deux plaques délimitées en croix,partagées suivant leur plan médian commun tO.Deux trous 4' se croisant sont prévus.Pour assembler les deux parties de l'élément 9, on se sert des moyens de serrage 5.Comme on le voit,ces éléments d'assemblage 9 permettent la construction,non seulement,d'un raccordement d'angle droit, mais aussi d'angle aigu, ou d'angle obtus, en mettant en oeuvre,par exemple,deux éléments 9,l'un derrière l'autre La fig.6 représente un élément d'assemblage 2a Cet élément 2 possède deux parties et deux alésages 4, qui sont situés dans le plan médian commun, les alésages 4 ont ici un entr'axe a, tandis que les alésages 4 de l'élément d'assemblage 2, dans la Fig.1, étaient à la distance 2a l'un de l'autre. l'élément d'assemblage 2' permet de poursuivre la construction à mi-distance des barres 1représentées dans la Fige1 On a ainsi en particulier la possibilité de réaliser, dans la construction du champ, la trajectoire des rayons lumineux. La fiv.7 représente un élément d'assemblage 2" qui présente au total trois alésages 4, dont les entr'axes sont l'un de a et l'autre de 2a. Il en résulte ici aussi diverses possibilités de montage. La fig.8 représente l'élément d'assemblage 2,sur lequel I'entrg axe des alésages 4 est de 2aODans les éléments d'assemblage représentés,les moyens de serrage 5 sont disposés judicieusement0 La distance b respectée, coïncide à la distance b existant sur les éléments-supports 3,3'.On se sert des deux trous symétriquement répartis pour serrer l'élément dlassemblage.le trou qui reste sert à continuer la construction du montage d'essais.Avec l'élément d'assemblage 11,représenté dans la Fig.9,on peut réaliser,par exemple, en employant deux éléments-supports 3, un assemblage d'angle.On dispose ces éléments 3 à900 l'un de l'autre. le vissage sur l'un des éléments-supports s'effectue par le trou central, tandis que l'assemblage avec l'autre élément 3 se fait par les deux trous disposés symétriquement. les Fig.lO et Il représentent enfin un élément-support 3",présentant un alésage 4 associé au moyen de serrage 5O A la distance a de l'alésage 4, décalé angulairement de 90 , se trouve un alésage 12 destiné à recevoir un goujon rapporté sur des éléments optiques existants. Ce goujon est bloqué dans-la rainure 14 à l'aide d'une vis de fixation, vissée dans le trou fileté 13. L'élément d'assemblage 3" permet ainsi d'employer les éléments optiques connus,équipés d'un goujon,dans le dispositif selon l'invention.l'écartement a entre l'alésage 12 et l'alésage 4 facilite le centrage d'un élément optique dans le champ désignés REVENDICATIONS I.- Dispositif à plusieurs dimensions, destiné à recevoir des ap pareils de laboratoire et d'expérimentation et, ou bien, des éléments optiques supplémentaires, comportant des barres et, pouvant être montés et fixés sur celles-ci, des éléments d'as semblage et des éléments de support, les premiers présentant des perforations séparées associées à des moyens de serrage, caractérisé en ce que les éléments dgassemblage présentent,pour etre fixés sur les barres,des alésages séparés pourvus de moyens de serrage, de sorte que ces éléments d'assemblage, les barres et les éléments-supports sont des pièces de construction exécu tées sans devoir observer des tolérances de précision, les élé ments-supports possèdant un dispositif d'appui ajustable permet tant le basculement et le déplacement axial d'éléments optiques, de pièces ou dgappareillages mécaniques. 2.- Dispositif suivant la revendication 1,caractérisé en ce que les perforations des éléments-supports ont un entr'axe de valeur dé terminée ou multiple de cette valeur. 3.- Dispositif suivant la revendication t ou 2,caractérisé en ce que le système d'appui ajustable comporte au moins trois points d'appuis 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,car ractérisé en ce que le système d'appui ajustable est prévu cen tré sur ltélément-support. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments-supports comportent quatre perforations disposées en carre. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments-supports comportent deux per forations, les angles opposés à ces perforations étant chanfrei nés. 7.- Dispositif suivant les revendications 1 et 2,caractérisé en ce que les éléments d'assemblage pour la construction d'un raccor dement d'angle présentent deux alésages se croisant et sont par tagés dans le plan médian commun 8,- Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des éléments-supports présentant au moins deux alésages en croix sont prévus. 9.- Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage pour la construction de raccorde ments d'angle présentent,avec la mise en jeu d'au moins un élé ment-support ou d'autres éléments d'assemblage conformes aux indications précitées, deux trous parallèles et un trou, décalé angulairement de 900 et placé dans l'axe de symétrie des deux premiers.