Brevet FR2947623A1 — publié le 20110107

Appareil de mesure d'angle DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif manuel permettant de mesurer l'inclinaison d'une surface par rapport à une autre surface adjacente, avec une très grande précision. Ce dispositif est plus particulièrement destiné à mesurer l'angle formé sur des carres de skis ou des patins à glace ou plus généralement sur des lames de faible épaisseur telles que des ciseaux ou des lames de coupe. Ce dispositif pouvant être utilisé à l'extérieur sur des pistes ou sur des chantiers, il est léger, peu encombrant et ne nécessite pas de source d'énergie pour son utilisation. Certains outils de coupe comportent une lame sur laquelle deux surfaces adjacentes forment un angle aigu appelé angle de coupe et une arête. L'angle de coupe est un paramètre important dans l'efficacité de l'outil. Il est déterminé en fonction : de la nature du matériau à usiner, de la vitesse d'usinage appelée vitesse de coupe, de la constitution de l'outil et des conditions d'usinage. Ces outils tels que ciseaux pour papier ou étoffe, ciseaux à bois, ciseaux de sculpture sur pierre, lames de rabots ou de raboteuse, ou encore plus généralement certains outils d'usinage pour machine-outil, s'usent rapidement et doivent être affûtés. D'autres lames appelées carres sont utilisées sur des engins de glisse sur neige ou sur glace tels que des skis, des surfs de neige ou encore des patins à glace ou des patins de bobsleigh. Elles doivent comporter un angle aigu et une arête très vive afin de cramponner l'engin dans la neige dure ou dans la glace pour lui permettre de s'inscrire correctement dans une trajectoire. Ces lames doivent être usinées selon différents angles en fonction de l'utilisation de l'engin et de la nature du terrain. Du fait de la dureté et de l'abrasion de la neige ou de la glace, les arêtes perdent leur mordant et doivent être affûtées fréquemment. Pour des outils de coupe travaillant par enlèvement de matière, la partie active, c'est-à-dire la zone où se forme le copeau de matière enlevée, doit être de faible surface pour limiter l'échauffement par frottement. C'est pourquoi ces parties actives sont de faibles largeurs (entre 5mm et 15 mm). Pour les carres d'engins de glisse la partie active étant l'arête, la surface utile est très mince (entre 0.5mm et 5mm). IL existe de nombreux dispositifs de mesures d'angles. On peut utiliser des jauges ou des gabarits pour contrôler la justesse d'un angle. Ces systèmes ne sont pas continus et il faut autant de gabarits que d'angles à contrôler. -1- Il existe d'autres systèmes destinés à effectuer des mesures en continu. Le document US 7228636 montre un dispositif à réglettes articulées formant un rapporteur d'angle. Les graduations étant très serrées, la précision de lecture n'est pas bonne. De plus, ce dispositif ne peut être utilise que sur des grandes surfaces pour permettre un appui des réglettes. Un autre appareil décrit dans le document US 6766584, bien que plus précis, ne peut être utilisé sur des lames de faible épaisseur. L'invention pallie ces inconvénients en proposant un dispositif très simple, facile à utiliser, permettant de mesurer des angles sur des parois minces avec le maximum de précision. Ce dispositif est composé d'un disque gradué comportant en son centre une tige inclinée. Cette tige étant inclinée d'un angle (a) par rapport à un axe perpendiculaire à la surface de référence du disque, l'angle mesuré étant appelé 03), les graduations sont disposées sur la génératrice du disque selon l'angle(S), par rapport à l'axe d'origine, définie par la formule : = ATCSti12(Tan(a) Tan((� Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir une échelle de graduation très large, donc très précise pour les valeurs proches de l'angle d'inclinaison de la tige. Lorsque l'angle à mesurer est très faible, les graduations deviennent plus serrées, mais malgré tout environ 10 fois supérieures à l'angle mesuré. Le dispositif de mesure selon l'invention permet de décomposer sur une rotation de 90° du disque, la valeur de l'angle d'inclinaison de la tige. Par conséquent il ne faut pas une inclinaison de tige trop importante pour conserver une précision de lecture satisfaisante. La surface de référence du disque étant plaquée sur l'une des faces de l'angle à mesurer ; par simple rotation du disque et en contrôlant en lumière rasante le placage de la tige sur la deuxième face formant l'angle, il suffit alors de lire sur la génératrice du disque la valeur de l'angle. Le diamètre de la tige est compris entre 2mm et 10 mm L'angle (a) d'inclinaison de la tige dans le plan (P) correspond à l'angle maximal à mesurer. Les affûtages de carres de skis étant de 6° maximum, il faudra prévoir un dispositif de mesures comportant une tige inclinée de a = 6° Pour contrôler des outils de coupe ayant par exemple un angle d'affûtage de 30° et pour conserver une bonne précision de mesure malgré l'augmentation de l'angle (13), il faudra utiliser une cale de 25° qui sera plaquée entre la surface de référence du disque de mesure et la base de l'outil à contrôler. Le dispositif de mesure selon l'invention n'ayant plus que 5° à lire, il pourra le faire avec le maximum de précision. Pour mesurer certains angles, une autre surface de référence que la surface de référence du disque doit être utilisée. Dans ce cas le disque comporte une rainure dans laquelle vient se loger, sans jeu, une pièce comportant une surface perpendiculaire à la surface de référence du disque ; ce dispositif permet notamment la mesure de l'angle ((31) situé sur la surface inférieure (14) d'une carre d'un ski. La manière dont est réalisée et utilisée l'invention ressortira mieux à l'appui des figures annexées. La figure 1 montre une vue partielle d'une partie d'un ski comportant une carre métallique ; La figure 2 montre la position de la tige par rapport au disque. La figure 3 représente la position des plans P1, P2, P3. La figure 4 représente le dispositif en cours d'utilisation pour la mesure de l'angle sur le ski (132) Les figures 5 et 6 sont des vues agrandies du dispositif en cours d'utilisation selon la figure 3 La figure 7 est une adaptation du dispositif selon l'invention permettant de mesurer l'angle (R1) Le ski alpin montré en partie en figure 1 est composé d'une structure complexe (1) non détaillée. Il comporte sur la surface inférieure (2) une semelle de glisse (3) et des renforts métalliques appelés carres (4). Ces carres sont usinées sur les faces (14) et (15) afin de garantir un bon accrochage sur la neige et donc d'éviter les dérapages intempestifs, selon deux angles : un angle (P3,) et un angle (132) formant une arête (5) Le dispositif de mesure est représenté sur les figures 2 et 3. Il est constitué d'un disque (10) comportant une surface de référence (6), un axe central (7) et des graduations (8) situées sur la génératrice du disque. La surface de référence (6) est traversée au niveau de l'origine (11) de l'axe (7) par une tige (9). L'axe (12) de cette tige (9) est : • Située dans un plan (P1) perpendiculaire à la surface (6), comportant aussi l'axe (7). • Incliné par rapport à l'axe (7) d'un angle (a). Il y a deux graduations � 0 �, situées sur la génératrice du disque 10 de façon a pouvoir utiliser le dispositif de mesure, soit sur la carre gauche, soit sur la care droite d'un ski. Les graduations � 0 � sont situées dans le prolongement (13) des plans (P2) et (P3) parallèles au plan (P1) et tangents à la tige (9). La formule : = Aresin(Tan(a)) permet de positionner les graduations (8) sur la génératrice Tan(/3) du disque (10). B représente l'angle à mesurer, a l'angle d'inclinaison de la tige et S, l'angle de positionnement des graduations sur la génératrice du disque, par rapport aux points 0 situés sur les plans P2 et P3. Application de cette formule pour des angles à mesurer compris entre 1 ° et 6° pour a = 6°. Pour 13 = 1° S= 9,56° Pour p = 2° S= 19,41 ° Pour (3=3° 8=29,91° Pour (3=4° 5=41 ,71° Pour (3=5° 5=56,35° Pour (3=6° 8= 90° -3- On constate que dans ce cas, il faudra tourner de 90° le disque pour mesurer un angle de 6°. Autrement dit : les valeurs des angles à mesurer sont considérablement amplifiées par le dispositif de mesure en garantissant de ce fait une meilleure précision de lecture. Pour utiliser le dispositif de mesure (voir figure 4) il faut plaquer la surface (2) de la semelle (3) du ski (1) puis positionner l'arête (5) au contact de la tige (9), enfin il suffit de faire pivoter le disque (10) autour de l'axe (7) pour mettre en contact l'intégralité de la génératrice de la tige (9) avec la surface (15) de la carre. La figure 5 est une vue partielle agrandie de l'ensemble décrit en figure 4, mais avec une rotation incomplète du disque (10) autour de l'axe (7).Dans ce cas la tige (9) n'a pas assez pivoté pour venir au contact de la surface (15). La figure 6 montre le même dispositif mais en fin de rotation du disque (10). La génératrice de la tige (9) touche la surface (15) sur toute sa largeur. Dans la figure 7 le disque (10) comporte une rainure (16) dans laquelle vient se loger la pièce (17). Cette pièce comporte une surface (18) servant de surface de référence pour la mesure de l'angle (P1) correspondant à l'angle entre la surface de la semelle (2) et la surface (14) de la carre du ski (1). Dans un mode de réalisation non illustré, le dispositif de mesure peut être utilisé pour effectuer des mesures sur un outil de coupe. Appareil de mesure d'angle REVENDICATIONS1. Dispositif portable permettant de mesurer l'inclinaison d'une surface par rapport à une autre surface adjacente, avec une très grande précision de lecture caractérisé en ce qu'il est composé d'un disque (10) libre en rotation, gradué sur sa génératrice (8) et d'une tige centrale (9) inclinée par rapport à l'axe du disque (7). 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (12) de la tige (9) est positionné dans un plan (P) perpendiculaire à la surface de référence (6) du disque (10) et incliné d'un angle (a) par rapport à l'axe du disque. 3. Dispositif de mesure suivant la revendicationl, caractérisé en ce que les graduations (8) disposées sur la génératrice du disque (10), sont défmies à partir de la formule : S = Arestn(Tan(a)) Tan(f3) Où l'angle (8) donne la position de la graduation par rapport à l'axe d'origine et où l'angle (a) représente l'inclinaison de l'axe (12) de la tige (9) par rapport un axe (7) perpendiculaire à la surface de référence (6) du disque. 4 Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige centrale est cylindrique. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige centrale a un diamètre compris entre 2 et 10mm. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour mesurer des carre de skis, le disque (1) comporte une rainure (16) dans laquelle vient se loger la pièce (17). Cette pièce comporte une surface (18) servant de surface de référence pour la mesure de l'angle (P3,) situé sur la surface inférieure (14) de la carre du ski.