Brevet FR2843795A1 — publié le 20040227

i La présente invention concerne un procédé de mesure et de contrôle en deux dimensions par double diagonalisation d'un objet déterminé. Elle concerne également les instruments permettant de mettre en oeuvre ce procédé. Ce procédé et les instruments correspondants sont particulièrement utiles dans les métiers du bâtiment et des travaux publics, notamment en maçonnerie, en menuiserie, 10 et ferronnerie. Jusqu'à présent, la prise de mesures et le contrôle, notamment de l'équerrage et de la rectitude, de l'horizontalité, de la verticalité et du parallélisme, 15 requièrent l'utilisation de plusieurs outils, tels que compas, équerre, mètre, niveau, fil à plomb, cordeau, alidade, etc... Ceci nécessite donc, pour l'ouvrier, un temps important de manipulation, ainsi que la mise à disposition, sur le chantier ou l'atelier, d'un grand 20 nombre d'outils différents. La présente invention a pour but de faciliter ces opérations par l'utilisation d'un nombre réduit d'outils. On connait ainsi des outils à usages multiples, 5 tel que celui décrit dans le document US-A-3 503 131 qui combine une règle, une équerre et un compas. De même, le dispositif décrit dans le document FR-A-2 788 803 combine une équerre, un niveau à bulle et un mètre à ruban. Les outils de ce type ne permettent pas une mesure et un 10 contrôle simultanés, et doivent être utilisés successivement, chaque fois en tant qu'outil de base de chaque type. Une table de mesure et de contrôle électronique 15 par diagonalisation est décrite dans le document US-A-5 377 419. Une telle table ne peut être utilisée qu'en atelier pour vérifier, notamment, l'équerrage, la rectitude et la conformité d'une pièce. La présente invention se situe donc dans ce contexte et a pour premier but de déterminer un procédé limitant le nombre d'opérations requises pour mesurer et contrôler une pièce, ainsi qu'un outil pouvant être utilisé tant en atelier que sur un chantier. 25 Selon le procédé de mesure et de contrôle en deux dimensions par double diagonalisation d'un objet déterminé de la présente invention, on mesure les quatre distances entre le point d'intersection de deux droites et les points 30 d'intersection de chacune des droites avec l'objet. Si besoin est, on mesure, en outre, l'angle formé par les deux droites. Un deuxième but de la présente invention est de déterminer un instrument permettant de mettre en oeuvre le procédé précité. A cet effet, l'instrument de mesure et de contrôle selon l'invention comporte quatre moyens de mesure d'une distance, ces moyens étant alignés et opposés deux à deux, de manière à former deux branches de mesure mobiles 10 en rotation l'une par rapport à l'autre autour d'un axe matérialisant le point d'intersection. Il peut comporter, en outre, un moyen de mesure de l'angle formé par les branches. 15 Selon un premier mode de réalisation, les branches sont constituées par deux règles ayant chacune des premier et second bords latéraux longitudinaux dont au moins un est gradué à partir de l'axe constituant le point 20 d'origine des mesures de longueur, les deux règles étant fixées l'une à l'autre au point d'origine de manière à être mobile en rotation l'une par rapport à l'autre. De façon avantageuse, le premier bord latéral de 25 chaque règle est gradué d'un côté du point d'origine, et le second bord est gradué de l'autre côté du point d'origine. De préférence, le premier bord gradué et le 30 second bord gradué sont alignés. Avantageusement, le premier bord gradué d'une première règle est en regard du premier bord gradué de l'autre règle. Selon un deuxième mode de réalisation, chacun des moyens de mesure est constitué par un télémètre acoustique, optique, radioélectrique ou à laser. De façon avantageuse, ce dernier instrument 10 comprend, en outre, un moyen de mémoire permettant de stocker au moins un jeu des mesures de longueur. On pourra prévoir que l'axe de rotation des branches soit pourvu d'un moyen de frein permettant de 15 bloquer la rotation relative des deux branches selon un angle déterminé. De même, on pourra prévoir qu'au moins une des branches porte un niveau. 20 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes préférés de réalisation donnés à titre 25 non limitatif et à laquelle une planche de dessins est annexée sur laquelle: Les Figures 1 et 2 illustrent le procédé selon l'invention; La Figure 3 représente ouvert et vu de dessus un mode 30 de réalisation d'un instrument de mesure et de contrôle conforme à la présente invention; et La Figure 4 est une vue agrandie de la partie centrale de l'instrument de la Figure 3 pourvue d'éléments additionnels. On décrira maintenant l'invention plus en détails en référence maintenant aux Figures qui viennent d'être succinctement décrites. Il faut noter que l'expression "double 10 diagonalisation" utilisée ici se rapporte au fait que les mesures d'un objet sont effectuées par l'intermédiaire de diagonales ou de pseudo-diagonales. Le procédé de l'invention sera maintenant 15 expliqué en référence aux dessins schématiques des Figures 1 et 2. Sur la Figure 1, les points A, B, C et D sont pris, par exemple, sur un bâti d'une porte dont on veut 20 vérifier le parallélisme. On utilise pour ce faire deux droites AC et BD qui se coupent au point d'intersection O. Ce point 0 va servir comme origine du repère ainsi constitué. L'utilisateur mesure alors les distance OA, OB, OC et OD. Dès lors que les distances OA et OC sont égales 25 et que les distances OB et OD sont égales, alors les droites AD et BC sont parallèles. Il en est de même pour les droites AB et DC, ceci quelque soit l'angle au centre l des deux droites AC et BD. On obtient donc ainsi le contrôle immédiat de l'équerrage de l'ensemble. 30 En outre, si l'on connait l'angle au centre 1 des deux droites AC et BD, il est évident que l'ensemble peut être très facilement reproduit à l'identique ou homothétiquement. Sur la Figure 2, les droites AB, BC, CD et DA 5 sont souhaitées former un trapèze isocèle dont les bases AB et DC sont parallèles. Or la mesure des distances montre que OA est différent de OB et que OC est différent de OD. La figure n'est donc pas symétrique. Donc, soit il ne s'agit pas d'un trapèze, soit le trapèze n'est pas isocèle. 10 L'homme du métier va rectifier la position de son instrument de manière à positionner le point O' de telle façon que l'on ait O'A = O'B, les points A, B et C étant conservés. On détermine ainsi le point D' tel que O'D' = 15 O'C. Ainsi, la figure formée ABCD' devient un trapèze isocèle. On aura compris que le procédé de l'invention peut avoir de multiples usages et permet de remplacer 20 utilement plusieurs instruments de mesure. Il permet, notamment, de détecter des erreurs et de les corriger. L'instrument correspondant pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, comporte donc quatre 25 moyens de mesure d'une distance OA, OB, OC, OD, les moyens étant alignés et opposés deux à deux, de manière à former deux branches de mesure mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour d'un axe matérialisant le point d'intersection O des droites AC et BD. En outre, il 30 comportera, de façon avantageuse, un moyen de mesure de l'angle i formé par les branches. Les Figures 3 et 4 illustrent un mode de réalisation d'un tel instrument de mesure et de contrôle conforme à la présente invention. Les deux branches sont constituées par deux règles 10, 12 ayant chacune des 5 premier et second bords latéraux longitudinaux 20, 21, 22, 23 et 30, 31, 32, 33, respectivement, dont au moins un est gradué à partir de l'axe 14 constituant le point d'origine O des mesures de longueur. Les deux règles 10, 12 sont fixées l'une à l'autre au point d'origine O par un axe 14, de manière à être mobile en rotation l'une par rapport à l'autre. Le premier bord latéral 21, 33 est gradué d'un 15 côté du point d'origine 14, et le second bord 23, 31 est gradué de l'autre côté du point d'origine 14. Le premier bord latéral gradué 21, 33 et le second bord latéral gradué 23, 31 sont alignés, de manière 20 à favoriser les mesures. A cet effet, une partie 40, 42 de chaque branche , 12, de part et d'autre de l'axe 14 de chaque règle est rendu oblique. Comme l'homme de l'art l'aura compris, le premier bord gradué 21, 31 d'une première règle 12, 10 est en regard du premier bord gradué 33, 23 de l'autre règle, ceci toujours pour favoriser les mesures de distances. 30 En référence maintenant à la Figure 4, il est clair qu'un moyen de mesure de l'angle Z entre deux règles (ou de son supplément) est utile pour disposer d'une information additionnelle permettant une reproduction rapide de la pièce mesurée et contrôlée. Un tel moyen est constitué par au moins un rapporteur 50 fixé à l'une 10 des 5 branches, de manière à mesurer au moins un des angles supplémentaires entre les deux branches 10, 12. Bien évidemment, on a représenté un rapporteur 50 classique, mais on peut utiliser un rapporteur électronique, si on le souhaite. Sur cette Figure 4, on a également représenté un niveau à bulle 52 porté par l'une des branches, niveau qui peut être très utile dans certains cas de mesure, comme l'homme du métier le comprendra. Là encore, il est évident 15 que l'on peut disposer un tel niveau dans chaque des branches ou, tout au moins, dans deux branches adjacentes, si on le souhaite. Les branches 10, 20 peuvent comporter un moyen 20 de butée limitant l'angle de rotation relative des deux branches à 90 . On a représenté une telle butée sous la référence 54 sur la Figure 4. Ainsi, l'angle S entre les bords latéraux 21 et 33 peut varier entre 0 et 90 . Toutefois, ce moyen de butée limitant l'angle Z à 90 maximum n'est pas une nécessité, et l'on peut préférer utiliser une ouverture inférieure ou supérieure des branches pour certaines mesures. Dans tous les cas, il est souhaitable que l'axe de rotation 14 des branches soit pourvu d'un moyen de frein (non représenté sur les Figures) permettant de bloquer la rotation relative des deux branches selon un angle $ déterminé. A titre d'exemple, on peut citer un dispositif vis-écrou à oreilles, ou analogue. Un jeu de rondelles dentelées (non représentées sur les Figures) peut également favoriser le choix d'un angle g d'une valeur déterminée, par exemple de 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150 ou 1650. Ce jeu de rondelles dentelées est alors disposé autour du moyen de vis-écrou 10 matérialisant l'axe de rotation 14. De même, on peut utiliser à cet effet, un moyen élastique tel qu'une bague élastique pressant une bille contre une paroi dans laquelle une pluralité d'encoches 15 correspondantes a été pratiquée. Un tel instrument de mesure et de contrôle peut être aisément réalisé en acier, en aluminium, en bois ou en plastique. Ses dimensions peuvent grandement varier en 20 fonction de son utilisation. Dans une version personnelle, chaque branche peut présenter une longueur totale de l'ordre de 30 à 50 cm. Cependant, dans une version de chantier, par exemple pour le contrôle de chambranles de portes, la longueur des branches peut atteindre et même 25 dépasser les 120 cm. Bien que l'ait décrit dans le détail un instrument de mesure et de contrôle visuels, il est possible d'utiliser un tel instrument à mesures effectuées 30 électroniquement. Ceci permet, en pratique, de rallonger virtuellement la longueur de chaque branche jusqu'à une centaine de mètres. Chacun des moyens de mesure est alors constitué par un télémètre acoustique, optique, radioélectrique ou à laser. Les télémètres sont alors alignés et opposés deux 5 à deux, de manière à former deux branches de mesure mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe 14 matérialisant le point d'intersection. L'instrument de mesure et de contrôle de ce type 10 électronique comprendra favorablement, en outre, un moyen de mémoire permettant de stocker au moins un jeu des mesures de longueur et de les restituer ultérieurement à un ordinateur convenablement programme. L'homme du métier aura compris que l'instrument selon l'invention permet de prendre plusieurs mesures en une seule opération, d'effectuer simplement des traçages en vue d'une découpe dans un atelier, de vérifier efficacement un équerrage, etc... En outre, un tel 20 instrument est réellement économique. Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement être les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que 25 l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après. * * R E V E N D I C A T I ONS 1 - Procédé de mesure et de contrôle en deux dimensions par double diagonalisation d'un objet déterminé, caractérisé en ce que on mesure les quatre distances entre le point 5 d'intersection (O) de deux droites (AC, BD) et les points d'intersection (A, B, C, D) de chacune des dites droites avec le dit objet. 2 - Procédé de mesure et de contrôle selon la 10 revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure, en outre, l'angle formé (1) par les dites deux droites. 3 - Instrument de mesure et de contrôle permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la 15 revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que il comporte quatre moyens de mesure d'une distance (21, 33, 23, 31), les dits moyens étant alignés et opposés deux à deux, de manière à former deux branches de mesure (10, 12) 20 mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour d'un axe (14) matérialisant le dit point d'intersection (O). 4 - Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en 25 outre, un moyen de mesure (50) de l'angle (E) formé par les dites branches (10, 12). - Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les dites branches (10, 12) sont constituées par deux règles ayant chacune des premier et second bords latéraux longitudinaux (21, 20; 33, 32; 23, 22; 31, 30) dont au moins un (21, 23; 31, 33) est gradué à partir du dit axe (14) constituant le point d'origine des mesures de 10 longueur, les deux règles étant fixées l'une à l'autre au dit point d'origine de manière à être mobile en rotation l'une par rapport à l'autre. 6 - Instrument de mesure et de contrôle selon la 15 revendication 5, caractérisé en ce que le premier bord latéral (21, 33) est gradué d'un côté du dit point d'origine (14), et le second bord (23, 31) est gradué de l'autre côté du dit point d'origine. 7 - Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dit premier bord gradué (21, 33) et le dit second bord gradué (23, 31) sont alignés. 8 - Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une partie (40, 42) de part et d'autre du dit axe (14) de chaque règle est rendu oblique. 9 - Instrument de mesure et de contrôle selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dit premier bord gradué (21) d'une première règle est en regard du dit premier bord gradué (33) de l'autre règle. Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chacun des dits moyens de mesure est constitué par un télémètre acoustique, optique, radioélectrique ou à laser. 11 - Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen de mémoire permettant de stocker au moins un jeu des dites mesures de longueur. 12 - Instrument de mesure et de contrôle selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que l'axe de rotation (14) des dites branches (10, 12) est pourvu d'un moyen de frein permettant de bloquer la rotation relative des deux branches (10, 12) selon un angle 20 déterminé (l). 13 - Instrument de mesure et de contrôle selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dit moyen de frein comporte un jeu de rondelles dentelées disposé autour 25 d'un moyen de vis-écrou matérialisant le dit axe (14). 14 - Instrument de mesure et de contrôle selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que le dit moyen de mesure de l'angle (1) est constitué 30 par au moins un rapporteur (50) fixé à l'une des dites branches de manière à mesurer au moins un des angles supplémentaires entre les deux branches (10, 12). - Instrument de mesure et de contrôle selon l'une quelconque des revendications 3 à 14, caractérisé en ce que les dites branches (10, 12) comportent un moyen de 5 butée (54) limitant l'angle de rotation relative (Z) des deux branches (10, 12) à 900. 16 - Instrument de mesure et de contrôle selon l'une quelconque des revendications 3 à 15, caractérisé en 10 ce que la partie des dites branches (10, 12) autour du dit axe (14) comporte un moyen élastique permettant de favoriser le choix d'un angle déterminé remarquable (B) de rotation relative des deux branches (10, 12). 17 - Instrument de mesure et de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des dites branches (10, 12) porte un niveau (52). * *