Brevet FR2793018A1 — publié le 20001103

DISPOSITIF POUR LA MESURE D'UN ANGLE ENTRE DEUX PLANS La présente invention concerne un dispositif spécialement conçu pour réaliser, de manière facilitée et précise, la mesure d'un angle entre deux plans éventuellement séparés l'un de l'autre. Il existe différents dispositifs, généralement appelés goniomètres pour la mesure d'angle, notamment dans le domaine de la topographie. Il s'agit dans ce cas de mesurer les angles entre des points de l'espace relativement éloignés. Ces appareils mettent en oeuvre principalement des moyens optiques. Il existe par ailleurs des domaines d'application o est recherchée la mesure d'un angle formé par deux éléments distincts l'un de l'autre mais avec un écartement réduit. Par exemple dans le domaine médical, lorsque le praticien veut suivre l'évolution de son patient en ce qui concerne sa capacité à réaliser certains mouvements. Dans ce cas il peut être intéressant de mesurer, à chaque étape du traitement, l'écartement angulaire obtenu. Ce peut-être en particulier l'écartement angulaire maximal entre les deux jambes. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un dispositif très simple d'utilisation et précis sur le plan de la mesure qui permet d'effectuer la mesure de l'angle entre deux plans qui peuvent ou non se rencontrer. Le dispositif de l'invention comporte: a) deux pièces en L ou en T formées chacune d'une base et d'un bras perpendiculaires, les bases constituant les faces d'appui sur les deux plans, b) un corps de pivotement solidarisant les deux bras et permettant leur pivotement angulaire, I'un par rapport à l'autre, autour d'un axe de pivotement, c) une échelle graduée angulairement, du type rapporteur, qui est transparente et solidaire du bras de la première pièce, qui est centrée sur l'axe de pivotement et dont l'origine de la graduation est sur la perpendiculaire à la base de la première pièce passant par le dit axe. De plus le bras de la seconde pièce comporte un moyen de repérage de la perpendiculaire à sa base passant par l'axe de pivotement, pour la lecture de l'angle sur l'échelle graduée. Enfin au moins l'un des deux bras est monté apte à coulisser par rapport au corps de pivotement. Bien sûr la longueur des deux bras est déterminée en fonction du domaine d'application. Il suffit à l'utilisateur d'appliquer sur l'un des deux plans la base d'appui d'un bras donné, de faire coulisser le bras coulissant par rapport à la pièce de pivotement jusqu'à ce que le bras d'appui de ce bras viennent s'appliquer sur le second plan, tout en effectuant le pivotement nécessaire de ce dernier bras par rapport au corps de pivotement. Une fois que les deux bases d'appui sont appliquées sur les deux plans, il suffit à l'utilisateur de lire la valeur de l'angle sur l'échelle graduée, en regard du moyen de repérage. De préférence les deux bras sont montés aptes à coulisser par rapport au corps de pivotement. De préférence l'échelle graduée est elle-même fixée sur le corps de pivotement. Dans une première variante, le corps de pivotement comporte une partie fixe sur laquelle est fixée l'échelle graduée et une partie mobile en rotation par rapport à ladite partie fixe selon l'axe de pivotement; de plus chaque partie est percée d'une lumière traversante, pour le passage du bras correspondant et est munie d'un moyen de blocage dudit bras. Le moyen de blocage en question peut par exemple consister en un trou taraudé dans la face extérieure de la partie correspondante du corps de pivotement et en une tête d'actionnement présentant une tige filetée venant coopérer avec le dit trou taraudé. Ainsi lorsque l'on veut bloquer le bras sur la partie correspondante du corps de pivotement, il suffit d'agir sur la tête d'actionnement de manière à faire pénétrer la tige filetée dans le trou taraudé jusqu'à ce que l'extrémité de cette tige filetée vienne s'appliquer contre le bras correspondant et l'empêche de coulisser dans la lumière. Dans un mode particulier de réalisation, la partie fixe du corps de pivotement comporte une portion évidée, ouverte vers la partie mobile et présentant un rebord annulaire; la partie mobile, quant à elle a une extrémité qui pénètre dans ladite portion évidée et qui présente un épaulement prenant appui sur la face intérieure du rebord annulaire. Dans le cas o la lumière pratiquée dans la partie mobile va jusqu'à l'extrémité pénétrant dans la partie fixe, le bras prend appui sur la face extérieure du rebord annulaire. Cette disposition particulière permet d'obtenir, en agissant sur le moyen de blocage correspondant un blocage à la fois en coulissement et en rotation. Dans une seconde variante de réalisation, particulièrement simplifiée au moins l'un des deux bras comporte une rainure traversante longitudinale, et le corps de pivotement comporte une tige transversale, correspondant à l'axe de pivotement, passant à travers ladite rainure. Dans ce cas la rainure fait office de glissière de coulissement, la tige transversale du corps de pivotement pouvant se déplacer sur toute la longueur de ladite rainure. De préférence les deux bras comportent une telle rainure traversante, la tige transversale du corps de pivotement passant à travers les deux rainures. La rainure longitudinale formée dans le bras de la seconde pièce constitue le moyen de repérage pour la lecture de l'angle sur l'échelle graduée. De préférence l'échelle graduée est munie de deux butées longitudinales, formant glissière de coulissement pour le bras de la première pièce. Dans ce cas, avantageusement le corps de pivotement est du type boulon avec un écrou de blocage et une vis dont le tige filetée constitue la tige transversale du corps de pivotement. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite de deux exemples de réalisation du dispositif de mesure de l'angle entre deux plans, illustré par le dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier dispositif en fonctionnement, - la figure 2 est une vue de côté du premier dispositif dont les bras forment entre eux un angle de 90 , - la figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 2, - et la figure 4 est une représentation schématique d'un second dispositif de fonctionnement. Prenant en considération deux plans 1, 2, écartés l'un de l'autre et ne se recoupant pas, I'objectif visé par l'invention est de pouvoir mesurer précisément l'angle a formé entre ces deux plans grâce un dispositif particulièrement simple à manipuler. Ce dispositif comporte quatre éléments principaux à savoir deux pièces d'appui, un corps central de pivotement et une échelle graduée angulairement, du type équerre. Dans le premier exemple illustré aux figures 1 à 3, les deux pièces d'appui 4, 5 du dispositif sont des pièces en T, chacune étant formée d'une base 8, 9 et d'un bras 10, 11 perpendiculaires. Les bases 8, 9 servent d'appui sur les deux plans 1,2 dont on veut mesurer l'angle a d'écartement. Les deux bras 10, 11 sont solidaires l'un de l'autre grâce au corps central 6 de pivotement. Plus précisément les deux bras 10, 11, peuvent pivoter angulairement l'un par rapport à l'autre, grâce au corps central 6 autour de l'axe de DD', qui est l'axe de pivotement du corps central 6; de plus dans l'exemple préféré de réalisation, les deux bras 10, 11 sont montés avec une capacité de coulissement par rapport audit corps central 6. L'échelle graduée 7 est dans une position fixe par rapport à la direction générale du bras 10 de la première pièce d'appui 4. Plus précisément cette échelle graduée 7 est centrée sur l'axe DD' et la ligne 12 figurant l'origine de l'échelle graduée coïncide avec une ligne 13 du bras 10 qui passe par l'axe DD' et qui est perpendiculaire au plan de la base 8 de la pièce d'appui 4. Sur le bras 11 de la seconde pièce d'appui 5 est prévue une ligne de repérage 14 qui passe par l'axe de pivotement DD' et qui est perpendiculaire au plan de la base 9 de ladite seconde pièce 5. L'échelle graduée 7 est réalisée dans un matériau plan transparente de telle sorte que l'utilisateur puisse obtenir la valeur de l'angle a par simple lecture sur l'échelle graduée 7 en regard de la ligne de repérage 14, comme cela apparaît clairement à l'examen de la figure 1. Sur cette figure on a représenté les triangles rectangles théoriques ABC et BDE dans lesquels A est le sommet de l'angle a entre les deux plans 1,2, B est le point d'intersection entre le plan 2 et la perpendiculaire 13 passant par l'axe de pivotement DD', C et D sont les projections orthogonales du point de pivotement E sur les deux plans respectivement 1 et 2. Dans ces deux triangles l'angle 1 (respectivement ABC et DBE) est commun de sorte que les deux autres angles au sommet BED et BAE ont la même valeur ca. La capacité de coulissement des deux bras 10, 1 1 par rapport au corps central 6 permet, pour une même longueur desdits bras 10, 11, de mesurer l'angle entre deux plans ayant un plus grand écartement, cependant il est également possible d'envisager qu'un seul des deux bras soit coulissant par rapport audit corps central 6, de préférence le second bras 11 dont la position est variable par rapport à l'échelle graduée 7. Sur les figures 2 et 3 est représenté un mode particulier de réalisation du corps central 6 qui permet de réaliser à la fois le pivotement et le coulissement des deux bras 10, 11 par rapport audit corps central 6 tout en maintenant l'échelle graduée 7 dans une position fixe par rapport au premier bras 10. Sur ces figures, à titre de simplification, on a représenté un dispositif 3 prenant la mesure d'un angle de 90 entre un plan horizontal 1 et un plan vertical 2. Le corps central de pivotement 6 est constitué de deux parties, mobiles l'une par rapport à l'autre par pivotement autour de l'axe DD'. Par simplification on parlera d'une première partie fixe 15 et d'une seconde partie mobile 16. Chacune de ces deux parties 15, 16, présente une lumière 17, 18 traversante pour le passage d'un bras 10, 11 et un système de blocage dudit bras lorsqu'il est dans une position déterminée. Ce système de blocage est dans l'exemple illustré constitué par un trou taraudé 19, 20 percé dans chacune des faces 21, 22 respectivement de la partie fixe 15 et de la partie mobile. 16, en regard du bras 10, 11 passant dans la lumière 17, 18. Une tige filetée 23, 24 montée sur une tête d'actionnement 25, 26 coopére avec le trou taraudé 19, 20. En tournant de manière adéquate la tête d'actionnement 25, 26 il est possible de faire avancer ou reculer la tige filetée 23, 24 à l'intérieur de la partie fixe 15 ou mobile 16 jusqu'à ce que ladite tige filetée 23, 24 vienne s'appliquer sur le bras 10, 11 correspondant et bloque celui-ci contre les montants de la lumière 17, 18 opposés à la dite tige filetée 23,24. L'échelle graduée 7 est constituée par un matériau plastique transparent semi-circulaire comme un rapporteur ou éventuellement circulaire. Cette échelle 7 est fixée à la partie fixe 15 du corps central 6. Dans l'exemple illustré elle est insérée entre deux flasques 27, 28, les deux flasques et l'échelle étant maintenus ensemble par des rivets ou autres moyens de fixation non représentés. Comme cela apparaît plus clairement sur la figure 3, la partie mobile 16 du corps central 6 est de forme cylindrique présentant un épaulement annulaire 29 tourné vers l'extérieur du cylindre, selon le bord faisant face à la partie fixe 15. Cet épaulement annulaire 29 pénètre à l'intérieur de évidement 30 formé dans la partie fixe 15, cet évidement 30 étant ouvert selon un rebord annulaire 31. L'épaulement 29 vient en appui sur la face intérieure dudit rebord annulaire 31. La portion cylindrique de la partie mobile 16 en deçà de l'épaulement 29 a un diamètre légèrement inférieur à celui du rebord annulaire 31 délimitant l'ouverture de l'évidement 30. Ainsi la partie mobile 16 peut librement pivoter sur elle- même, autour de l'axe DD', tandis qu'elle est empêchée de sortir de l'évidement 30 grâce à l'épaulement 29 faisant office de butée contre le rebord 31. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 3, la lumière 18 pratiquée dans la partie mobile 16 du corps central 6 est prolongée jusqu'à l'extrémité de ladite partie mobile 16 en regard avec la partie fixe , de sorte que l'épaulement 29 n'est pas totalement annulaire mais partiellement annulaire. Dans ce cas le bras 11 lors de son blocage en position est appliqué sur le rebord annulaire 31 du flaque 28. Le second exemple de réalisation, qui est illustré à la figure 4 diffère du premier exemple du fait que dans ce dispositif 40, le coulissement des deux pièces en T 41, 42 est obtenu grâce à deux rainures traversantes 43, 44 pratiquées longitudinalement dans les deux bras 45, 46 desdites pièces 41, 42. Le corps de pivotement 47 et du type boulon, avec un écrou de blocage en position et une vis dont la tige filetée passe à travers les deux rainures 43,44. Cette tige filetée matérialise l'axe de pivotement DD'. L'échelle graduée 48 est percée d'un trou pour le passage de ladite tige filetée, ce trou étant central par rapport à l'échelle graduée. Pour obtenir la solidarisation angulaire du bras 45 de la première pièce 41 en T deux butées longitudinales 49, 49' sont disposées sur l'une des faces de l'équerre graduée 48, de part et d'autre du trou de telle sorte quelles constituent un logement pour le bras 45, I'empêchant de pivoter angulairement par rapport à l'axe DD' mais autorisant son coulissement longitudinal. Ces deux butées 49, 49' constituent en quelque sorte une glissière de coulissement pour le bras 45. Dans ce second exemple de réalisation, particulièrement simplifié, la lecture de l'angle se fait en utilisant la rainure 43 du second bras 46 comme moyen de repérage. L'utilisateur doit lire la valeur de l'angle en prenant en compte du ligne virtuelle passant de manière centrale dans la rainure 43. REVENDICATIONS 1. Dispositif (3) pour la mesure d'un angle entre deux plans (1,2) caractérisé en ce qu'il comporte: a) deux pièces (4, 5) en L ou en T formées chacune d'une base (8, 9) et d'un bras (10, 11) perpendiculaires, les bases (8, 9) constituant les faces d'appui sur les deux plans (1, 2) b) un corps de pivotement (6) solidarisant les deux bras (10, 11) et permettant leur pivotement angulaire, I'un par rapport à l'autre, autour d'un axe de pivotement (DD'), c) une échelle graduée (7) angulairement, du type rapporteur, qui est transparente et solidaire du bras (10) de la première pièce (4), qui est centrée sur l'axe de pivotement (DD') et dont l'origine (12) de la graduation est sur la perpendiculaire (13) à la base (8) de la première pièce (4) passant par le dit axe (DD'), en ce que le bras (11) de la seconde pièce (5) comporte un moyen de repérage (14) de la perpendiculaire à sa base (9) passant par l'axe de pivotement (DD'), pour la lecture de l'angle sur l'échelle graduée, et en ce qu'au moins l'un des deux bras (10, 11) est monté apte à coulisser par rapport au corps de pivotement (6). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux bras (10,11) sont montés aptes à coulisser par rapport au corps de pivotement (6). 3. Dispositif selon l'une des revendications I ou 2 caractérisé en ce que l'échelle graduée (7) est fixée sur le corps de pivotement (6). 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le corps de pivotement (6) comporte une partie fixe (15) sur laquelle est fixée l'échelle graduée (7) et une partie mobile (16) en rotation par rapport à ladite partie fixe (15) selon l'axe de pivotement (DD'); et en ce que chaque partie (15, 16) est percée d'une lumière traversante (17, 18), pour le passage du bras correspondant (10, 11) et est munie d'un moyen de blocage dudit bras (10, 11). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen de blocage consiste en un trou taraudé (19, 20) dans la face extérieure (21, 22) de la partie correspondante (15, 16) du corps de pivotement (6) et en une tête d'actionnement (25, 26) présentant une tige filetée (23,24) venant coopérer avec le dit trou taraudé (19, 20). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la partie fixe (15) du corps de pivotement (6) comporte une portion évidée (30), ouverte vers la partie mobile (16) et présentant un rebord annulaire (31); en ce que la partie mobile (16) a une extrémité qui pénètre dans ladite portion évidée (30) et qui présente un épaulement (29) prenant appui sur la face intérieure du rebord annulaire (31). 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la lumière (18) pratiquée dans la partie mobile (16) va jusqu'à l'extrémité pénétrant dans la partie fixe (15), le bras prenant appui sur la face extérieure du rebord annulaire (31) en position de blocage. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que au moins l'un des deux bras (45, 46) comporte une rainure traversante (43, 44) longitudinale et en ce que le corps de pivotement comporte une tige transversale, correspondant à l'axe de pivotement DD', passant à travers la ou lesdites rainures (43,44). 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'échelle graduée (48) est munie de deux butées longitudinales (49,49') formant glissière de coulissement pour le bras (45) de la première pièce (41). 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que le corps de pivotement (47) est du type boulon, avec un écrou de blocage et une vis dont la tige filetée constitue la tige transversale du corps de pivotement (47).