Brevet FR2510252A1 — publié le 19830128

La présente invention est relative à un rapporteur d'angle. Elle trouvera notamment son application dans la mesure de pentes ou inclinaisons par rapport à la verticale du lieu dans le domaine de la construction mécanique ou du bâtiment. Actuellement, il existe des niveaux à bulles qui permettent de contrôler l'horizontalité des surfaces. Ce type d'appareil comporte néanmoins certains inconvénients, en particulier, lorsqu'il s'agit de contrôler la valeur angulaire d'une pente, il est nécessaire de monter le réservoir de liquide à l'intérieur duquel est située la bulle, dansun montage qui permet d'incliner le réservoir tubulaire par rapport à la semelle du niveau. Donc, la lecture de l'angle n'est pas immédiate puisqu'il doit être effectué des réglages prél-iminaires. De plus, le volume de la bulle d'air placée dans le réservoir tubulaire contenant le liquide, varie suivant la température extérieure qui modifie la dilatation du liquide. Or, la lecture du réglage d'hori zontalite du niveau, se fait en positionnant la bulle entre. deux traits gravés sur la surface du réservoir, ces deux traits devant être positionnés 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 réglage tangent des traits par rapport à la bulle, soit que la bulle ayant un volume important déborde de part et d'autres des traits, soit que la bulle ayant un volume trop faible, est située en-deçà des limites fixees par les deux traits. Pour remédier à ces inconvénients, il a été creé, des rapporteurs d'angle munis d'un réservoir de liquide à l'intérieur duquel pivote une aiguille munie d'un flotteur à sa partie supérieure. L'aiguille, ainsi indique toujours la verticale du lieu, ce qui en combinaison avec des graduations fixées sur le réservoir du liquide permet d'indiquer la valeur de l'inclinaison de la semelle du rapporteur d'angle par rapport à 1 'horizontale. Bien que ce type d'appareil présente de gros avantages par rapport au niveau à bulles, il subsiste néanmoins certains inconvénients. Sur le plan pratique, le réservoir 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 présente une facilité pour l'opérateur qui est situe sur un côté du rapporteur d'angle et qui n'a donc pas à le retourner pour effectuer une lecture de l'inclinaison. Cependant, par construction, l'aiguille est située à une certaine distan ce des graduations tracees sur la paroi du réservoir, et par conséquent; il peut se créer des erreurs de lecture dues à 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 posée la semelle du rapporteur, la lecture pouvant se faire sur des cadrans circulaires placés de chaque côté du rapporteur. Chaque cadran étant muni d'une aiguille individuelle qui évite toute erreur de parallaxe lors de la lecture de l'inclinaison angulaire. sUn autre but de la présente invention, est de doter les aiguilles d'un dispositif amortisseur qui évite toute oscillation des aiguilles autour du point de repos qu'elles doivent atteindre. Ce dispositif permet d'améliorer la vitesse de lecture. Un but secondaire de la présente invention est de proposer un rapporteur d'angle qui présente. une enveloppe contena-nt un volume; cette enveloppe pouvant contenir elastiquement une augmentation du volume par dilatation, afin d'éviter toute déformation 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'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de limiter l'invention. Le rapporteur d'angle composé notamment d'une règle longitudinale présentant au moins une semelle plane, une enveloppe contenant un volume de liquide à l'intérieur duquel pivote un pendule autour d'un axe transversal à l'axe longitudinal de la règle et parallèle à la surface plane de la-semelle est caractéris & par le fait que lependule se présente sous la forme d'un cadre présentant une dissymétrie de poids par rapport à son axe de rotation. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation possible d'un rapporteur d'angle selon l'invention. La figure 2 schematise le mode de fabrication préférentiel des cadrans et aiguilles indicateurs de la valeur angulaire de l'incli naison. La figure 3 schématise 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 schématise un rapporteur d'angle 1 selon l'inven- tion. Ce rapporteur d'angle est constitué d'une semelle plane 2 qui sert de surface de référence 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 gradué 4. Ce cadran 4 peut être de forme quelconque, mais plus avantageusement il sera circulaire.en présentant des graduations 5 le long de sa périphérie. Une aiguille 6 placée à l'intérieur du cadran et pouvant pivoter sera construite de telle manière 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 commodité d'usage, un cadran symétrique au premier sera réalisé sur l'autre face-du rapporteur d'angle 1. Le second cadran sera équipé d'une aiguille propre, chaque aiguille sera située à proximité de son cadran respectif, afin d'éliminer toute erreur de parallaxe. Les cadrans 4 ont éte représentes 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 être situés à une extrémité 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 être réunies à'leur partie supérieure par une aiguille supplémentaire 7 et la péri phéne du cylindre reliant les deux cadrans pourra être graduée 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 à la partie supérieure du rapporteur d'angle. La figure 2 donne les details de réalisation des cadrans gradues et des aiguilles de lecture. Selon l'invention, une enveloppe 8 contient un volume de liquide 9 à l'intérieur duquel pivote un pendule 10. L'axe de rotation 11 du pendule 10 sera transversal à l'axe longi tudinal de la semelle plane 2 du rapporteur d'angle 1 et parallèle à la surface plane de cette semelle 2. Le pendule se trouve donc ainsi noyé dans le liquide 9. La rotation du -pendule 10 pourra se faire autour de pivots 12 et 13 fixés 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 présentera sous la forme d'un cadre. Ce cadre présente une dissymetrie de poids par rapport à 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 façon telle que l'excédent de poids soit situé à 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 préférentiel de realisation, l'enveloppe 8 con tenante volume de liquide 9, sera de forme cylindrique de révolution dont il'axe de révolution correspondra avec l'axe 11 de rotation du cadre plan 10. Le cadre 10 sera de préférence rectangulaire ayant deux côtés de longueur sensiblement identique au diamètre de l'enveloppe cylindrique, et deux côtés sensiblement identiques a la hauteur de l'enveloppe cylindrique. Par construction, il sera cependant nécessaire de veiller à ce que les côtés du cadre ne viennent jamais en contact avPiC I!enve- loppe 8.Les faces circulaires de l'enveloppe cylindrique 8 seront graduées à 11aide' de repères 5 pour former des cadrans 4 gradués Les côtés du cadre 10 situes contre lé cadran feront office d'aiguilles 6 indiquant la valeur angulaire de l'inclinaison. De même des graduations pourront être tracées le long des generatrices- de l'enveloppe cylindrique 8 de sorte qu'il soit possible de relever la valeur de l'inclinaison angulaire à l'aide d'un côté du cadre 7 qui se déplace en balayant la paroi latérale de l'enveloppe cylindrique. Les aiguilles 6 et 7 seront avantageusement fines pour obtenir une bonne précision de lecture. Selon l'invention, la dissymétrie de poids par rapport à l'axe de-rotation 11 du cadre 10 sera réalisée en rapportant une masse supplémentaire le long d'un des côtés du cadre. Dans un mode preferentiel-de realisation, ce supplement de poids se présentera sous la forme d'une plaque 14 situee le long de la bordure opposée à l'aiguille 7. Cette plaque sera de préférence plane et située dans le plan du cadre. Ainsi, elle jouera avantageusement un-effet amortisseur qui freinera le cadre lors de ses déplacements 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 prépondérant vis-à-vis du couple engendré. par la dissymétrie de poids. Donc, la dissymétrie de poids sera limitée de telle sorte qu'elle contrebalance sensiblement, avec une valeur légèrement supérieure, les couples de frottement générés au niveau des pivots de rotation 12 et 13. L'enveloppe 8 pourra être réalisée dans tout matériau approprié, éventuellement en plusieurs parties, tel qu'il soit possible d'apercevoir la position du cadre 10. Les aiguilles 6 et 7 formant trois côtés du cadre rectangulaire seront constituées à partir de fils rigides. Le liquide 9 contenu à l'intérieur de l'enveloppe joue un rôle amortissueur, selon le degré de frottement que l'on veut atteindra, un fluide de viscositdetde transparence déterminée pourra etre choisi; en particulier l'eau donne de.bons résultats. La précision de la valeur angulaire de l'inclinaison, pourra être améliorée en choisissant une enveloppe cylindrique de grand diamètre ce qui permettra d'employer une graduation très fine tout en restant lisible. I1 est nécessaire d'équiper l'enveloppe contenant un volume de liquide de moyens qui permettent d'absorber la dilatation du liquide par suite de son échauffement. En effet, l'enveloppe utilisée est constituée de parois rigides afin qu'elle ne puisse se deformer ce qui aurait pour consequence de fausser les graduations angulaires. En conséquence, il est nécessaire de pouvoir absorber élastiquement la dilatation du liquide pour éviter que celle-ci ne déforme les parois de l'enveloppe. Plusieurs solutions peuvent etre envisagées en particulier la solution préconisee à la figure 3, dans laquelle l'enveloppe 8 contenant le liquide 9 présente une portion de surface constituée par une membrane 15 élastique. Cette membrane comprime le liquide 9 à une valeur raisonnable et se déforme au cas ou le liquide se dilatate ce qui évite toute déformation 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 enfermées dans l'enveloppe 8 est schématisé en figure 4. Llenveloppe 8 présente un conduit 16 en liaison directe avec le volume intérieur contenant le liquide 9. Un piston 17 est placé 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 être appliqué sur le piston 17 par l'intermédiaire d'une vis 19 fixée à l'extrémité du conduit 16. Ainsi, le piston 17 exerce une pression sur le liquide fixé par la tension du ressort 18 qui peut donc subir des variations mais reste dans des limites admissibles qui'évitent toute déformation de l'enveloppe 8. Le mode de réalisation qui vient d'etre décrit n'est donne qu'à titre indicatif, et d'autres -mises en oeuvre de la presente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, pourraient être adoptés sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Rapporteur d'angle composé notamment d'une armature longitudinale (3) présentant au moins- une semelle plane (2), une enveloppe (8) contenant un volume de liquide ('9)'à'l'inténeur de laquelle pivote un pendule (10) autour d'un axe (11) transversal à liaxe longitudinal de l'armature et parallèle à la surface plane de la semelle (2), carac toise par le fait que le pendule (10) se présente sous la forme d'un cadre présentant une dissymetrie de poids par rapport à son axe de rotation (11). 2. Rapporteur d'angle selon la revendication 1, caractérise par le fait que l'enveloppe (8) contenant un volume de liquide (9) présente des graduations (5) susceptibles de repérer la position angulaire du cadre par rapport à l'inclinaison de la semelle (2). 3. Rapporteur d'angle selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les côtés du cadre sont disposes à proximite immédiate des graduations~et forment des-ai.guilles de lecture. 4. Rapporteur d'angle selon la revendication 1, '.caractérise par le fait que la dissymEtrie-de poids du cadre repartie sur une surface importante, comme une plaque (14) est disposée transversalement au déplacement du cadre (10). 5. Rapporteur d'angle selon les revendications precedentes, caractérisé par le fait que le volume de liquide (9) est contenu dans une enveloppe cylindrique (8) transparente présentant un axe de révolution (11) confondu avec l'axe de rotation (11) du cadre plan de forme sensiblement rectangulaire. 6. Rapporteur d'angle selon les revendications précédentes > caractérisé par le fait que le cadre rectangulaire (10) est compose sur trois côtés de fils rigides, le quatrième cote, parallèle à l'axe de rotation (11) étant composé d'une plaque (14) située dans le plan du cadre ainsi formé. 7. Rapporteur d'angle selon les revendications precédentes, caractérisé par le fait que le couple créé par la dissymétrie de poids du cadre (10) par rapport à son axe de rotation (11) contrebalance, en etant légèrement supérieure, les forces de frottement au niveau du pivotement du cadre autour des pivots (11) et (13). 8. Rapporteur d'angle selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'il présente des moyens pour contenir de façon élastique la dilatation du liquide (9) dans l'enveloppe (8). 9. Rapporteur d'angle selon la revendication 8, caractérisé par Te fait que les moyens se présentent sous la forme d'une membrane elastique (15) formant un élément de paroi de l'enveloppe (8) en con-tact direct avec le fluide (9). 10. Rapporteur angle selon la revendication 8, caracténsé par le fait que les moyens se presentent sous la forme d'un conduit (16) situé sur l'enveloppe (8) en contact direct avec le fluide (9), un piston (17) en contact avec le fluide (9), pouvant se déplacer dans le conduit (16) et étant appliqué sur le fluide (9) par l'intermédiaire 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 extrémités du ressort par rapport à l'enveloppe (8).