Brevet FR2365783A1 — publié le 19780421

La présente invention concerne les appareils d'affichage numérique d'une inclinaison et plus particulièrement les appareils de ce type appliqués aux mesures d'alignement Optique. On connaît un appareil d'affichage numérique d'une inclinaison par rapport à une direction qui peut être par exemple celle de l'horizontale. Cet appareil comporte un levier monté en rotation dans un plan vertical autour d'un axe horizontal lié à un châssis. Le plan vertical du châssis comporte une ligne de repère coupant l'axe de rotation du levier. Des graduations sont prévues dans ce plan sur une droite perpendiculaire à la ligne, de part et d'autre de cette ligne. La ligne repère est d'abord réglée horizontalement par rotation du châssis grâce à un niveau d'eau fixé le long du levier. Il est alors possible de régler l'inclinaison du levier à une valeur predéterminée par co mcidence d'une de ses extrémités avec un point particulier des graduations.Pour avoir une mesure plus précise de cette inclinaison le châssis est muni d'une tige en liaison mécanique rotative avec le levier, de sorte que l'inclinaison du levier est augmentée et diminuée respectivement lorsqu'on visse et dévisse cette tige. Un compte-tour mécanique à affichage numérique de type courant petmet de mesurer la rotation de cette tige et d'afficher ainsi une valeur numérique représentative de l'inclinaison du levier. L'appareil décrit ci-dessus présente un inconvénient. En effet, après réglage préalable à zéro de son affichage, le compte-tour de type courant affiche successivement des valeurs telles que 1, 2, 3 etc. directement représentatives de la rotation lorsqu'on tourne la tige dans un sens ; mais lorsqu'on tourne la tige dans le sens inverse, le compte-tour affiche des valeurs successives telles que 999, 998, 997, etc. qui ne sont pas directement représentatives de la rotation, mais qui correspondent à la différence entre la capacité maximale de mesure du compteur (1000 dans exemple choisi) et la rotation à mesurer. Pratiquement un tel appareil ne permet d'afficher une valeur directement représentative de l'inclinaison du levier par rapport à l'horizontale que pour un seul sens d'inclinaison de ce levier autour de son axe. Il en résulte une limitation de l'utilisation de l'appareil, cette limitation étant inacceptable lorsqu'il doit etre appliqué à un dispositif industriel d'alignement optique. La présente invention a pour but de réaliser un appareil d'affichage numérique d'une inclinaison par rapport à une direction prédéterminée, dans lequel l'affichage est directement représentatif de l'angle d'inclinaison pour les deux sens possibles de cette inclinaison par rapport à la direction prédéterminée. La présente invention a pour objet un appareil d'affichage numérique d'une inclinaison par rapport à une direction prédéterminée, comportant - un levier mobile dans un plan solidaire d'un châssis, ce plan comportant une ligne pour repérer une position de ce levier parallèle à ladite direction prédé terminée, - une tige disposée dans ledit plan suivant un axe perpendiculaire à ladite ligne, fixée sur ledit châssis et capable de tourner sur elle-même autour de cet axe, cette tige étant en liaison mécanique rotative avec ledit levier, - des premiers moyens pour incliner ledit levier par rapport à ladite ligne par rotation de ce levier autour d'un premier point de ladite ligne, ce premier point étant situé en dehors dudit axe, ces premiers moyens étant commandés par rotation de ladite tige autour de son axe, cette rotation étant représentative de la distance suivant ledit axe entre ledit levier et ladite ligne, - un compte-tour à affichage numérique adapté pour mesurer la rotation de ladite tige dans un seul sens, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre - des seconds moyens pour incliner ledit levier par rapport à ladite ligne par. rotation de ce levier autour d'un deuxième point de la dite ligne, ces seconds moyens étant commandés par rotation de ladite tige autour de son axe dans ledit seul sens, cette rotation entraînant un déplacement d'un point dudit levier suivant ledit axe, ladite liaison mécanique rotative étant appliquée en ce point, ce déplacement s'effectuant d'un premier coté de ladite ligne, ledit axe étant à égale distance desdits premier et second points de ladite ligne, les rotations dudit levier respectivement autour desdits premier et deuxième points de ladite ligne étant en sens inverse l'une de l'autre. L'invention est décrite ci-dessous à titre illustratif mais nullement limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation de l'appareil selon l'invention, - et la figure 2 est une coupe partielle suivant un plan XX de l'appareil illustré par la figure 1. Sur la figure 1, un levier 1 est disposé parallèlement à un châssis 2 constitué essentiellement d'une plaque métallique. Une ligne 3 est tracée sur cette plaque afin de reperer une position du levier 1 parallèle à une direction prédéterminée. Une tige filetée 4 est fixée sur le châssis 2 perpendiculairement à la ligne 3 de manière à pouvoir tourner sur elle morne autour de son axe 5 grâce à un bouton moleté 6. Une extrémité de cette tige porte sur une butée conique 7 fixée sur le châssis 2 d'un côté 8 de la ligne 3 dans le plan du châssis ; l'autre extrémité de cette tige est accouplée à un compte-tour mécanique 9 à affichage numérique également fixé sur le chassis 2 de l'autre côté 10 de la ligne 3.Ce compte-tour est du type courant décrit plus haut, c'est-à-dire qu'après réglage de ses graduations à zéro, il. ne peut afficher une valeur directement représentative d'une rotation que pour un seul sens de cette rotation. Sur les filets de la tige 4 est monté un écrou 11 qui est articulé sur le levier 1 en rotation autour d'un axe 12 (figure 2) perpendiculaire au plan du châssis 2 et passant par un point milieu du levier 1. Pour cela l'écrou il est muni de deux tétons cylindriques 13 et 14 s'engageant respectivement dans deux paliers 15 et 16 disposés dans une cavite 17 ménagée dans la partie médiane du levier 1. Deux butées 18 et 19 sont fixées sur le châssis 2 du côté 10 de la ligne 3, de manière à être en contact avec le levier 1 lorsque ce levier est disposé suivant la ligne 3. Les points de contacts respectifs 20 et 21 des butées 18 et 19 avec le levier 1 sont situés sur la ligne 3 à égale distance de l'axe 5 de la tige 4. Du côté 8 de la ligne 3 est monté un bras télescopique 22 représenté en coupe longitudinale sur la figure 1. Le bras 22 peut tourner autour d'un axe 23 perpendiculaire au plan du châssis 2 et coupant l'axe 5 de la tige 4. Ce bras télescopique comporte deux tubes fermés chacun à une de leurs extrémités et coulissant l'un par rapport à l'autre du côté de leur autre extrémité.A l'intérieur du bras 22 est disposé un ressort à boudin 24 comprimé longitudinalement entre une extrémité 25 du bras et son axe de rotation 23. La partie 27 du bras 22 comprise entre l'axe 23 et l'autre extrémité 28 du bras peut être constituez par une barre cylindrique pleine, cette partie 27 pouvant servir à faire tourner manuellement le bras 22 autour de son axe 23. L'extrémité 25 du bras 22 est engagée dans une rainure longitudinale 29 du levier 1 de maniere à pouvoir glisser dans cette rainure d'une extrémité à l'autre du levier I. Le châssis 2 peut être muni de deux butees 30 et 31 pour limiter le débattement angulaire du bras 22.Ainsi l'extrémité 25 de ce bras peut occuper deux positions stables respeCtiJ2seat à proximité des deux extrémités du levier 1, contre deux bords arrondis 32 et 33 épousant sensiblement la forme de l'extrémité 25 du levier 22. Un niveau d'eau 26 peut être fixé le long du levier 1 par exemple au-dessus de la rainure 29. L'appareil représenté sur les figures 1 et 2 fonctionne de la manière suivante : Le châssis 2 est d'abord fixé sur un appareil d'alignement optique tel qu'un laser monté en rotation autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe d'émisssion du laser. Cette fixation est opérée de telle sorte que la ligne 3 soit horizontale lorsque l'axe d'émission du laser est horizontal. Pour cela, le levier 1 est préalablement aligné sur la ligne 3 en agissant sur le bouton 6 jusqu'à ce qu'il soit en contact avec les butées 18 et 19. La fixation du châssis 2 sur le laser doit être effectuée de telle sorte que la bulle du niveau d'eau occupe la position centrale lorsque l'axe d'émission du laser est horizontal. Si l'on veut afficher une inclinaison par rapport à la ligne 3 dans le sens de la flèche 34 (figure 1), on met le bras télescopique 22 dans la position indiquée sur la figure 1. L'extrémité 25 du bras 22 appuye alors Ie levier 1 sur la butée 18 sous l'action du ressort 24. L'affichage du compteur 9 étant alors réglo à zéro, on fait tourner la vis 4 autour de son axe dans le sens convenable pour obtenir un déplacement du point central du levier 1 suivant l'axe 5, à partir de la ligne 3 dans la partie 8 du châssis 2. Au cours de ce déplacement, le levier 1 passe constamnient par le point 20 de la ligne 1 et pivote autour du point 20 dans le sens de la flèche 34 en quittant la butée 19. Le déplacement est arrêté au moment ou le cadran 36 d'affichage du compteur 9 indique une valeur représentative de la tangente~de l'angle d'inclinaison à afficher. il suffit ensuite de faire tourner le laser autour de son axe de rotation horizontal dans le sens convenable pour rétablir la bulle du niveau d'eau dans sa position mediane. Le laser est alors incliné dans ce sens par rapport à l'horizontale suivant l'angle d'inclinaison affiché. Si l'on veut incliner le laser dans l'autre sens par rapport à l'horizontale, on fait tourner le bras telescopique 22 autour de son axe 23 de manière qu'il occupe sa deuxième position stable 35 dessinée en pointillé sur la figure 1. Le bras 22 appuye alors le levier 1 sur la butée 19 sous l'action du ressort 24. Le levier I étant dans la position horizontale, on fait tourner la vis 4 de manière à provoquer un déplacement du point central du levier 1 dans la même partie 8 du châssis 2. Au cours de ce deplacement, le levier 1 pivote autour du point 19 dans le sens opposé à celui de la flèche 34. Pour rétablir le niveau d'eau à l'horizontale, il faut alors faire tourner le laser dans le sens opposé à celui indiqué dans le paragraphe précédent. On observe que pour afficher une inclinaison dans les deux sens possibles par rapport à une orientation predeterminee, on fait tourner la vis 4 dans un même sens, ce sens correspondant bien entendu à celui qui permet un affichage directement représentatif de l'angle d'inclinaison. L'appareil selon la présente invention peut être appliqué par exemple à l'alignement optique de canalisations, telles que celles des oléoducs. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, on peut sans sortir du cadre de l'invention, changer certaines dispositions et remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Appareil d'affichage numérique d'une inclinaison par rapport à une direction prédéterminée, comportant - un levier mobile dans un plan solidaire d'un châssis, ce plan comportant une ligne pour repérer une position de ce levier parallèle à ladite direction prédéterminée, - une tige disposée dans ledit plan suivant un axe perpendiculaire à ladite ligne, fixée sur ledit châssis et capable de tourner sur elle-mne autour de cet axe, cette tige étant en liaison mécanique rotative avec ledit levier, - des premiers moyens pour incliner ledit levier par rapport à ladite ligne par rotation de ce levier autour d'un premier point de ladite ligne, ce premier point étant situé en dehors dudit axe, ces premiers moyens étant commandés par rotation de ladite tige autour de son axe, cette rotation étant représentative de la distance suivant ledit axe entre ledit levier et ladite ligne, - un compte-tour à affichage numérique adapté pour mesurer la rotation de ladite tige dans un seul sens, caractérisé par le fait qutil comporte en outre - des seconds moyens pour incliner ledit levier (1) par rapport à ladite ligne (3) par rotation de ce levier autour d'un deuxième point (21) de la dite ligne (3), ces seconds moyens étant commandés par rotation de ladite tige (4) autour de son axe (5) dans ledit seul sens, cette rotation entrainant-un déplacement d'un point dudit levier (1) suivant ledit axe (5), ladite liaison mécanique rotative étant appliquée en ce point, ce déplacement s'effectuant d'un premier cAoté (8) de ladite ligne (3), ledit axe (5) étant à égale distance desdits premier et second points (20, 21) de ladite ligne (3), les rotations dudit levier respectivement autour desdits premier et deuxième points (20, 21) de ladite ligne (3) étant en sens inverse I'une de l'autre. 2/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite tige (4) est filetée et que la liaison mécanique rotative entre cette tige et ledit point du levier (1) comporte un écrou (11) coopérant avec les filets de cette tige (4), cet écrou (11) étant articulé sur ledit levier (1) en rotation autour d'un axe (12) perpendiculaire audit plan et passant par ledit point du levier. 3/ Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens pour incliner ledit levier (1) comportent une première butée (18) disposée du second côté (10) de ladite ligne (3) et en contact avec le levier (1) suivant ledit premier point (20) de ladite ligne (3) pendant le déplacement dudit point du levier (1), et des moyens counandables (22) pour appuyer le levier (1) sur cette première butée (18). 4/ Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens pour incliner ledit levier (I) comportent une seconde butée (19) disposée du second côté (10) de ladite ligne (3) et en contact avec ledit levier (1) suivant ledit second point (21) de ladite ligne (3) pendant le déplacement dudit point du levier (1), et des moyens commandables (22) pour appuyer le levier sur cette seconde butée (19). 5/ Appareil selon la revendication I, caractérisé par le fait qutil comporte un niveau d'eau (26) fixé le long dudit levier (1), ladite direction prédéterminée entant la direction horizontale, ledit plan étant sensiblement vertical. 6/ Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens commandables pour appuyer ledit levier (1) respectivement sur lesdites premières et secondes butées (18, 19) comportent un bras télescopique (22) monté en rotation autour d'un axe (23) perpendiculaire audit plan et situé du premier côté de ce plan, une extrémité (25) de ce bras (22) étant apte à coulisser dans une rainure (29) longitudinale dudit levier (1), ce bras télescopique (22) comportant des moyens élastiques (24) pour exercer une pression sur ledit levier (1).