Brevet FR2815405A1 — publié le 20020419

Appareil à mise de niveau automatique L'invention concerne un appareil à mise de niveau automatique, de préférence un appareil d'affichage optique tel qu'un laser multiaxial, une niveleuse ou un laser à rotation, avec une suspension pour un pendule librement suspendu. Dans des appareils de ce type à positionnement incliné, on utilise dans les systèmes de pendule, auxquels la présente invention est limitée, comme support de système de mesure au moins partiellement un pendule librement suspendu qui s'oriente en fonction de la gravité. Selon le document US5459932, un appareil d'affichage optique comporte une diode laser qui produit un faisceau laser visible et qui est montée, conjointement avec un séparateur optique de faisceaux, sur un pendule librement suspendu, amorti par des courants de Foucault, lequel est fixé au moyen d'un ressort hélicoïdal par l'intermédiaire d'une suspension élastique en flexion. L'alimentation en courant de la diode laser s'effectue au moins par l'intermédiaire d'un fil fin pendant librement. En présence de secousses, le ressort hélicoïdal proprement dit effectue des oscillations latérales et torsionnelles complexes autour de sa position de repos, de sorte qu'un amortissement supplémentaire est nécessaire près de la suspension. Selon le document US5917587, dans un appareil d'affichage optique, le prisme est fixé par l'intermédiaire d'une suspension élastique en flexion et amortissante en forme de bande de caoutchouc. Selon le document DE19810447A1, on utilise comme suspension rigide en flexion une charnière-film élastique en flexion ou une bande élastique en flexion, qui est réalisée en matériau caoutchouteux. La suspension est constituée par une structure en cadre en plusieurs parties avec des plots de connexion pour un contact conducteur avec le carter ou, respectivement, le support de système de mesure, entre les différentes plaques porteuses de la structure en cadre étant montée une charnière-film ou une bande préfabriquée avec une portion en forme de bande et des portions de montage adjacentes des deux côtés. La charnière-film ou la bande renferme des pistes conductrices ou des fils pour alimenter en courant une diode laser disposée sur le pendule faisant fonction de support de système de mesure. La suspension forme une unité cohérente qui, en tant que telle, est facile à mettre en place dans le carter ou à remplacer. L'inconvénient réside dans le fait que, pour garantir une orientation latérale libre de tous côtés selon la gravité, il faille deux charnièresfilm ou bandes disposées axialement l'une derrière l'autre à la façon d'une articulation à cardan ou décalées à angle droit l'une par rapport à l'autre. Selon le document US5541727, dans un module de déviation optique de précision inférieure, la suspension molle en s flexion et amortissante est réalisée en caoutchouc sous la forme d'un élément compact, en forme d'haltère, très élastique, qui traverse axialement les ouvertures en dépassant radialement des deux côtés. L'invention a pour but de réduire l'agencement constituant la suspension et de réduire aussi les éléments nécessaires à la suspension. Pour l'essentiel, l'appareil selon l'invention comporte une suspension conçue de manière modulaire sous la forme d'une unité cohérente, pour un support de système de mesure librement oscillant dans au moins une direction à l'intérieur d'un carter à positionnement incliné, ledit appareil comprenant entre deux moyens de montage, un moyen de fixation souple en flexion en matériau caoutchouteux, lequel est conçu sous la forme d'un élément compact et engendre, au moins dans une zone de flexion axiale, un moment de résistance à la flexion à symétrie de révolution. Une résistance à la flexion identique et une résistance à la torsion comparable sont ainsi engendrées dans toutes les directions perpendiculaires à l'axe par le moyen de fixation sur la zone de flexion axiale. Les éléments formant un élément semblable à un cardan sont ainsi supprimés et l'agencement est plus petit axialement. La viscoélasticité du matériau caoutchouteux provoque un fort autoamortissement des modes oscillatoires du moyen de fixation. Aucun amortissement supplémentaire du moyen de fixation n'est donc nécessaire. De préférence le moyen de fixation est conçu avec une symétrie de révolution et présente, facultativement, dans une zone de flexion axiale, une section circulaire. Le moyen de fixation est avantageusement conçu en forme d'haltère à symétrie de révolution, une taille mince formant la zone de flexion, et les épaississements de section des deux côtés servant à fixer le moyen de fixation aux moyens de montage associés. Les épaississements de section situés aux deux extrémités axiales comportent avantageusement chacun des évidements radiaux destinés à s'engager par complémentarité de formes dans des trous débouchants axiaux des moyens de montage associés. Les zones extérieures axiales des épaississements de section se rétrécissent avantageusement à leurs extrémités, de sorte qu'ils peuvent être poussés dans les trous débouchants par une légère pression axiale et s'y emboîter d'eux-mêmes par complémentarité de formes à l'aide de talons de crantage en saillie radiale. La suspension comporte avantageusement des liaisons électriques qui s'étendent au-dessus de la fixation souple en flexion et qui, par l'intermédiaire d'au moins deux trajets conducteurs de courant, relient le système de mesure à un circuit de courant électrique disposé dans le reste du carter. Les liaisons électriques sont avantageusement reliées à des surfaces de contact disposées sur les moyens de montage associés des deux côtés au moyen de fixation et par l'intermédiaire desquels un contact électrique est réalisable entre le carter et le support de système de mesure. Les liaisons électriques sont avantageusement conçues sous la forme de fins fils ou torons souples en flexion qui entourent librement le moyen de fixation et qui, de manière également avantageuse, enveloppent la taille de celui-ci près du centre des oscillations au moins sur un espace semi-infini. Selon une variante, les liaisons électriques traversent le moyen de fixation creux coaxialement au moins dans la zone de flexion et, de manière également avantageuse, sont reliées à celui-ci de façon résistante à la traction pour supporter des forces de traction axiales. Selon une variante, au moins une liaison électrique est disposée coaxialement en forme de spirale autour du moyen de fixation souple en flexion. Selon une variante, plusieurs liaisons électriques disposées radialement autour du moyen de fixation souple en flexion en étant, de manière également avantageuse, réparties uniformément sur la périphérie sont chacune configurées en spirale. Selon une variante, les liaisons électriques sont conçues sous la forme de pistes conductrices sur la surface périphérique du moyen de fixation, entourent, facultativement, celui-ci de façon hélicoïdale et, de manière facultative, se prolongent jusqu'à des points de contact d'évidements qui sont disposés à l'intérieur des évidements et qui peuvent être reliés électriquement à des surfaces de contact associées des moyens de montage associés. Le moyen de fixation est avantageusement réalisé en un matériau caoutchouteux conducteur comme, par exemple, la polyaniline, le polypyrrole, ou en un élastomère chargé de graphite et/ou de noir de fumée conducteur, de façon qu'au moins un trajet de courant du circuit électrique se crée automatiquement à travers le moyen de fixation. L'invention sera exposée en détail en référence à un exemple de réalisation avantageux, à savoir: la figure 1, un appareil à mise de niveau automatique avec suspension pour un pendule librement suspendu, la figure 2, une deuxième variante de réalisation du moyen de fixation, la figure 3, une troisième variante de réalisation du moyen de fixation, la figure 4, une quatrième variante de réalisation du moyen de fixation, la figure 5, une cinquième variante de réalisation du moyen de fixation. Selon la figure 1, une suspension 1 conçue de manière modulaire sous la forme d'une unité cohérente comporte, pour un support de système de mesure 2, conçu en forme de pendule librement oscillant par gravité suivant l'axe A dans au moins une direction latérale, d'un carter à positionnement incliné 3 en forme de laser multiaxial entre deux moyens de montage 4, 4', un moyen de fixation souple en flexion 5 en matériau caoutchouteux présentant une dureté inférieure à 30 Shore A, lequel est conçu sous la forme d'un élément compact en forme d'haltère à symétrie de révolution, une taille mince 6 d'environ 2 mm formant la zone de flexion longue d'environ 8 mm, et des épaississements de section 7 d'une épaisseur d'environ mm des deux côtés servant à fixer le moyen de fixation 5 aux moyens de montage associés 4, 4'. Les épaississements de section 7 disposés axialement des deux côtés forment chacun des évidements radiaux 8 insérables par complémentarité de formes dans des trous débouchants axiaux 9 des moyens de montage associés 4, 4', les zones extérieures axiales des épaississements de section 7 formant des talons de crantage à extrémité effilée 10, 10' dépassant axialement. La suspension 1 comporte deux liaisons électriques 11 qui s'étendant au- dessus du moyen de fixation 5 et transmettent un flux de courant d'environ 100 mA, qui sont reliées à des surfaces de contact 12 disposées sur les moyens de montage 4, 4' associés des deux côtés au moyen de fixation 5, et par l'intermédiaire desquelles un contact électrique est établi entre un carter 3 de l'appareil et le support de système de mesure 2. Les liaisons électriques 11 sont conçues sous la forme de fins torons souples en flexion qui entourent librement le moyen de fixation et enveloppent la taille 6 de celui- ci près du centre des oscillations O, au moins sur un espace semi-infini. Selon la figure 2, dans une deuxième variante de réalisation du moyen de fixation 5, les liaisons électriques 11 traversent de part en part la taille creuse 6 coaxialement au moins dans la zone de flexion et sont reliées au moyen de fixation 5 de façon résistante à la traction, les liaisons électriques 11 formant chacune au niveau des épaississements de section 7, à l'intérieur de l'évidemment 8, des points de contact d'évidements 13 qui, après le prémontage, créent un contact électrique avec les surfaces de contact associées non représentées des moyens de montage prémontés 4, 4'. Selon la figure 3, dans une troisième variante de réalisation, les liaisons électriques 11 sont conçues sous la forme de pistes conductrices minces 14 qui sont déposées sur la surface périphérique du moyen de fixation et qui entourent celui-ci par plusieurs spires hélicoïdales et se prolongent jusqu'à des points de contact d'évidements 13 qui peuvent être reliés électriquement à des surfaces de contact des moyens de montage associés. Selon la figure 4, dans une quatrième variante de réalisation, une liaison électrique 11 conçue sous la forme de fins torons souples en flexion est disposée coaxialement en spirale autour du moyen de fixation souple en flexion 5 réalisé en élastomères conducteurs. Selon la figure 5, dans une troisième variante de réalisation, plusieurs liaisons électriques réparties uniformément sur la périphérie, disposées radialement autour du moyen de fixation souple en flexion et conçues sous la forme de fins torons souples en flexion sont chacune conçues en forme de spirale. REVENDICATIONS 1. Appareil à mise de niveau automatique avec une suspension (1) conçue de manière modulaire sous la forme d'une unité cohérente pour un support de système de mesure (2) librement oscillant au moins dans une direction à l'intérieur d'un carter (3) à positionnement incliné, ledit appareil comportant entre deux moyens de montage (4) un moyen de fixation souple en flexion (5) en matériau caoutchouteux, caractérisé en ce que le moyen de fixation (5) est conçu sous la forme d'un élément compact et en ce que le moyen de fixation (5) engendre, au moins dans une zone de flexion axiale, un moment de résistance à la flexion à symétrie de révolution. 2. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation (5) est conçu avec une symétrie de révolution et présente facultativement, dans une zone de flexion axiale, une section circulaire. 3. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une taille mince (6) forme la zone de flexion du moyen de fixation (5), et des épaississements de section (7) disposés des deux côtés servent à fixer le moyen de fixation (5) aux moyens de montage associés (4). 4. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les épaississements de section (7) disposés axialement des deux côtés comportent chacun des évidements radiaux (8) insérables par complémentarité de formes dans des trous débouchants axiaux (9) des moyens de montage associés (4). 5. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones extérieures axiales des épaississements de section (7) se rétrécissent à leurs extrémités. 6. Appareil à mise de niveau automatique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la suspension (1) comporte au moins une liaison électrique (11) s'étendant au-dessus du moyen de fixation (5). 7. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les liaisons électriques (11) sont reliées à des surfaces de contact (12) disposées sur les moyens de montage (4) associés des deux côtés au moyen de fixation (5) et par l'intermédiaire desquels un contact électrique est réalisable entre le carter (3) et le support de système de mesure (2). 8. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que les liaisons électriques (11) sont conçues sous la forme de fins fils ou torons souples en flexion qui entourent librement le moyen de fixation (5) et qui, facultativement, entourent la taille (6) de celui-ci près du centre des oscillations (O) au moins sur un espace semi-infini. 9. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les liaisons électriques (11) traversent le moyen de fixation creux (5) coaxialement au moins dans la zone de flexion et, facultativement, sont reliées à celui-ci de façon résistante à la traction pour supporter des forces de traction axiales. 10. Appareil à mise de niveau automatique selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que les liaisons électriques (11) sont conçues sous la forme de pistes conductrices (14) sur la surface périphérique du moyen de fixation (5), lesquelles entourent facultativement celui-ci de façon hélicoïdale et, également facultativement, se prolongent jusqu'à des points de contact d'évidements (13) qui sont disposés à l'intérieur des évidements (8) et qui peuvent être reliés électriquement à des surfaces de contact associées (12) des moyens de montage associés (4). 11. Appareil à mise de niveau automatique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de fixation est réalisé en un matériau caoutchouteux conducteur, et en ce que, facultativement, au moins un trajet de courant du circuit électrique est formé par le moyen de fixation lui-même. 12. Appareil à mise de niveau automatique selon une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'au moins une liaison électrique (11) est disposée coaxialement en spirale autour du moyen de fixation souple en flexion (5). 13. Appareil à mise de niveau automatique selon une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que plusieurs liaisons électriques (11) facultativement réparties uniformément sur la périphérie et disposées radialement autour du moyen de fixation (5) sont chacune configurées en spirale.