Brevet FR2628524A1 — publié le 19890915

Indicateur inertiel simultané des plans horizontal et vertical et ses applications. On connaît déjà des indicateurs de niveau à bulle montés sur un support du type règle. Ce type d'indicateur présente plusieurs inconvénients: - imprécision, la bulle doit être centrée autour d'un repère ou entre des repères. Cette opération ne peut être effectuée avec précision du fait des dimensions de la bulle; - le niveau à bulle ne fournit que l'indication du plan horizontal. Si l'on veut obtenir la position du plan vertical, il est nécessaire d'utiliser une seconde capsule à bulle disposée perpendiculairement à la première et de placer la règle support verticalement. On ne peut obtenir les deux informations simultanément. - on ne peut employer, en cours d'utilisation, un niveau à bulle sur des outils générant des vibrations et notamment sur les perceuses. L'indicateur inertiel selon l'invention a pour objet notamment de pallier ces inconvénients. L'indicateur selon l'invention est constitué par un élément à mouvement pendulaire inertiel, pivotant sur un axe pouvant être suspendu élastiquement, fournissant directement et simultanément l'indication du plan horizontal et du plan vertical au moyen de quatre traits repères, disposés à 900 les uns des autres sur l'élément pendulaire, situés en regard de quatre fenêtres ménagées sur un boîtier support, une masselotte inertielle provoquant l'effet pendulaire au droit de l'index vertical inférieur. Les avantages de l'indicateur suivant l'invention sont les suivants: - Possibilité d'utilisation sur un support soumis à des vibrations, perceuse par exemple. - Fourniture directe et simultanée de l'horizontale et de la verticale sur quatre fenêtres orthogonales: dessus, dessous, gauche, droite, utilisable donc dans n importe quel sens. - Très grande sensibilité. - Grande précision de définition des orientations grâce à une optique appropriée. - Possibilité de graduations sur 3600 pour permettre d'effectuer des réglages en dehors des directions orthogonales pour utilisation notamment en indicateur de pente. - Réduction importante de l'influence des vibrations du fait de la très faible inertie de l'élément pendulaire et de l'utilisation de pivots suspendus élastiquement. L'invention est décrite en détail dans le texte qui suit en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs de l'invention, dans lesquels: - les fig.1 et 2 montrent un exemple d'indicateur selon l'invention , vu en coupe et en élévation; - la fig.3 montre un exemple d'index fixe sur chaque fenêtre du boîtier; - les fig.4 et 5 montrent des exemples de réalisation du pivot de l'élément modulaire; - la fig.6 montre un exemple de suspension élastique des pivots de l'élément pendulaire; - les fig. 7 et 8 montrent un exemple de réalisation d'un indicateur selon l'invention en matière plastique moulée;; - les fig. 9, 10 et Il montrent des exemples d'utilisation de l'indicateur associé à une règle plane et à une règle en Vé, - la fig. 12 montre un exemple de disque gradué extérieur permettant de définir n'importe quelle inclinaison en dehors des plans horizontal et vertical; - les fig. 13A, 13B, 13C, 13D montrent un exemple d'utilisation de l'indicateur sur une perceuse pour assurer son orientation suivant un plan horizontal et vertical pour percer vers le haut ou vers le bas. - la fig. 14 montre un exemple de support équipable avec deux indicateurs fixés en appui vertical sur des plans perpendiculaires; Les fig.1 et 2 montrent un exemple d'indicateur selon l'invention réalisé en tôlerie. Il comporte un boîtier cylindrique embouti 1 à poser et fixer contre une paroi verticale au moyen de trous 2 percés sur une collerette 3. La taille de l'indicateur, dans tous les cas, est fonction du type d'application. Ce boîtier est fermé par un couvercle 4 collé ou soudé, comportant une bordure cylindrique 5 emboutie emmanchée dans une partie cylindrique correspondante 6 du boîtier 1.Les parois en regard, du boîtier et du couvercle, sont munies chacune d'un pivot 7,8 embouti vers l'intérieur en formant un cône à 600 sur lequel est monté oscillant, un élément pendulaire 10, collé, soudé ou serti sur un axe 11 comportant un cône intérieur 12, également à 600, du côté du couvercle, engagé sur un pivot 7 et de l'autre côté un second cône intérieur 13 ménagé dans une portion d'axe 14 coulissant dans un alésage correspondant 15 de l'axe 11 et poussé par un ressort de compression 16 rattrapant en permanence le jeu sur les pivots. L'élément pendulaire 10 est lesté d'une masselotte 17 sertie contre un épaulement cylindrique 18, embouti sur l'extérieur duquel, lorsque cet élément est cylindrique, sont ménagées des graduations en degré sur 3600.Les repères d'angles 00-1800 sont verticaux et les repères 900 - 2700 sont horizontaux.Ils sont renforcés, à chaque extrémité par un trait épais 25 d'une couleur par exemple rouge luminescent. Ils se situent au droit de fenêtres obturées chacune par une lentille collée, par exemple en polycarbonate transparent 20,21,22,23. La face interne de ces lentilles comporte un index 24 fig.3. La lentille, pour les applications sans grande précision, peut être remplacée par une simple rondelle en matière transparente. Sur la fig.2, on a montré l'élément pendulaire avec quatre branches (représentées en trait plein) pour l'alléger et réduire son inertie dynamique lorsqu'il est soumis aux vibrations et pârticulièrement lorsque l'on a besoin seulement de quatre indexs orthogonaux. La fig. 4 montre une variante de réalisation de pivots et d'axe de l'élément pendulaire plus léger que celle de la fig.1. Cet axe 26 est une petite barre cylindrique dont les deux extrémités sont appointées à 600 pour s'engager dans les pivots correspondants 27,28. Le pivot 28 est un bout d'axe monté coulissant dans un fourreau 29 poussé par un ressort 16. Les pivots 27,29 sont collés sur les parois du boîtier et du couvercle. L'élément pendulaire 31 est emmanché contre une rondelle à griffe 32 adossée à celui-ci. La fig. 5 montre une seconde variante de montage de pivots. Un premier pivot 34 est engagé dans un trou embouti du couvercle, dans lequel il est collé ou serti. Il coopère avec un second pivot 35 qui pourrait être monté de la même façon et serti après positionnement. Sur la fig. il est monté coulissant dans un fourreau 36 collé sur la paroi interne du boîtier et poussé par deux petites rondelles élastiquement déformables 37 montées en opposition pour rattraper le jeu des pivots. La fig. 6 montre un exemple de montage de pivots à suspension élastique pour absorber les vibrations transmises par le support au boîtier de l'indicateur. Les pivots identiques 38 sont disposés dans une coupelle 39 noyée dans un élastomère 40 de dureté appropriée. L'élastomère a également pour fonction de créer une légère contrainte élastique pour rattraper le jeu des pivots. Les coupelles 39 sont engagées dans un trou embouti correspondant du boîtier 1 et du couvercle 4. L'axe 41 de l'élément pendulaire 10 est identique à celui de la fig.5. Sur les fig.7 et 8 on a montré un exemple de réalisation du boîtier 45 et du couvercle 46 en matière plastique moulée. Le boîtier et le couvercle comportent chacun un pivot moulé 47, 48. L'axe 49 de l'élément pendulaire 50 est similaire à celui de la fig. 1. Il comporte également un pivot 14 poussé par un ressort 16. L'élément pendulaire 50 et son axe sont réalisés en une seule pièce moulée. Un bossage 51 reçoit un morceau d'axe collé 52 faisant fonction de masselotte. Le boîtier 45 de l'indicateur fig.8 est destiné à être fixé à plat sur un support par deux trous 54 de la semelle, comme sur les fig. 9, 10 et 11. Le support est une simple règle plane 55 ou en Vé 56 pour la pose sur des barres ou tubes cylindriques. L'élément pendulaire de la fig. 8 a été représenté avec quatre minces nervures 57. Sur la fig. 12 on a montré une variante d'indicateur monté sur un axe suspendu élastiquement et comportant un disque gradué sur 3600 disposé à l'extérieur du boîtier pour renvoyer l'information de niveau. Le boîtier et le couvercle, ainsi que l'élément pendulaire, sont identiques à la fig.1 sauf l'axe qui comporte deux portées cylindriques épaulées 60,61 montées sur des paliers suspendus élastiquement. L'axe 59 traverse le boîtier et reçoit, sur une portée 62, un disque gradué 63 disposé en avant d'un disque annulaire 64 pouvant recevoir un index 65 réglable au moyen d'une bride 66. Le disque 63 est fixé sur le boîtier par une pièce intermédiaire 67. L'élément pendulaire 10 peut n'être qu'à quatre branches.Pour simplifier cette version, dans le cas ou seul le disque 63 serait utilisé, on pourrait se contenter de le monter en porte-à-faux sur un axe solidaire d'une plaque circulaire ou munie d'un pli perpendiculaire formant une semelle horizontale de fixation. Le disque 63 comporterait lui-même la masselotte inertielle 17. On peut encore simplifier en n'utilisant que la branche inférieure de l'élément pendulaire avec un seul index en regard d'un secteur porté par le support. Il peut être protégé par un capot en polycarbonate transparent. Les fig. 13A, 13B, 13C, 13D montrent les différentes positions d'utilisation d'une perceuse portative 69 munie d'un petit indicateur de niveau 70 permettant de contrôler en permanence l'orientation de la perceuse, selon que l'on perce à l'horizontale (fig.13A), à la verticale vers le haut On pourrait admettre, pour le perçage vertical (fig.13C,13D) d'utiliser un deuxième indicateur 70,71 disposé perpendiculairement au premier pour contrôler simultanément la verticalité selon les deux plans verticaux perpendiculaires, un seul indicateur ne fournissant l'orientation que sur son seul plan de rotation. Les flèches indiquent le sens du regard pour le contrôle de l'orientation de la perçeuse Sur la fig. 14 on a montré un support tubulaire 72 de section carrée comportant des plis 75 perpendiculairement aux faces verticales d'appui 73,74 selon les plans XX' et YY'. Sur les deux autres faces verticales, on a fixé un indicateur 45 sur chacune d'elles. L'équipement de ce support permet de fournir l'information directe d'orientation sur les deux plans verticaux XX', YY', que l'on s'appuie sur l'une ou l'autre des faces 73,74. Il en est de même pour définir le plan horizontal. REVENDICATIONS: 1 - Indicateur inertiel simultané de plan horizontal et vertical caractérisé en ce qu'il est constitué d'un élément pendulaire (10,31,50) monté sur des pivots à suspension élastique solidaires d'un boîtier tl,4-45), et en ce que ledit élément pendulaire est muni de quatre repères orthogonaux disposés en regard de quatre indexs (24) correspondants portés chacun par un voyant (20,21,22,23) en matière plastique transparente obturant chacun une fenêtre du boîtier (1), et en ce que le boîtier (1) est muni de moyens de fixation sur une face verticale et/ou sur une face horizontale. 2 - Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément pendulaire (10,31,50) est monté pivotant sur un plan vertical, et en ce qu'il comporte quatre branches à 900 les unes des autres et dont l'extrémité libre de chacune d'elles est pliée perpendiculairement et porte extérieurement un trait repère, et en ce que lesdits traits repères sont disposés à 900 les uns des autres, et en ce qu'une masselotte (17,52) est fixée sur l'élément pendulaire, suivant l'axe vertical passant par ses repères verticaux au voisinage de celui indiquant zéro degré. 3 - Indicateur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément pendulaire (10) comporte, à sa p#-ériphérie, une partie cylindrique (18) sur laquelle sont portées des graduations sur 3600, coopérant avec les quatre indexs des voyants de fenêtre 1800, 2700, sont matérialisés par un traits épais (25) de couleur préférablement luminescente, disposé sur au moins une extrémité du trait repère dudit angle, et en ce qu'un des pivots de l'axe de l'élément pendulaire est équipé d'un moyen (14,28) de rattrapage de jeu axial constitué par un élément de pivot poussé par un ressort de compression. 4 - Indicateur selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que les quatre fenêtres du boîtier sont obturées par des lentilles de grossissement (20,21,22,23) comportant un trait index (24). 5 - Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à une règle plane. 6 - Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce'il est associé à une règle plane munie d'un Vé. 7 - Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un disque plan (63) muni à sa périphérie de graduations sur 3600 et en ce qu'une masselotte inertielle est disposée suivant l'axe vertical au voisinage de l'indexe inférieur, et en ce que le disque (63) pivote sur un axe en porte-à-faux solidaire d'une plaque support munie de moyens de fixation. 8 - Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un support tubulaire annexe (72), de section droite carrée, disposable en appui soit sur des plis (75) ménagés perpendiculairement à ses faces d'appui verticales (73,74), et en ce que ledit support est prévu pour recevoir deux indicateurs (45) fixés sur deux faces contigues de façon à pouvoir fournir simultanément chacun une indication de verticalité complémentaire sur les plans verticaux XX' et YY'. 9 - Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 9, caractérisé en ce qu'il est prévu pour être fixé par tout moyen connu sur les perceuses portatives.