FR2730560A1 - Dispositif de mesure d'inclinaison - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif de mesure d'inclinaison (1) comportant un boîtier fixe (2) et un disque d'inertie (3) pivotant par rapport à un axe (4) transversal au boîtier (2) sous l'effet d'une force de rappel ramenant constamment le disque (3) vers une position d'équilibre stable. Lorsque le dispositif de mesure (1) est rapporté par son champ d'appui (30) sur une surface plane (31) présentant une inclinaison alpha, la lecture de la déviation du repère diamétral (16) porté par le disque (3) par rapport au zéro (29) du repère gradué (25) porté par le boîtier (2) permet de lire directement la valeur de l'inclinaison alpha du support (31).

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure visuelle de l'inclinaison d'un support plan.

Les dispositifs de mesure d'horizontalité ou de verticalité d'un support, plus connus sous le nom générique de "niveaux", peuvent être regroupés pour l'essentiel en deux catégories.

On connaît tout d'abord les niveaux du type à bulle d'air comportant classiquement une fiole de verre, de plastique transparent ou autre disposée dans un évidement prévu à cet effet dans un bâti rigide. Un liquide confiné dans l'espace intérieur clos de la fiole n'occupant pas la totalité du volume intérieur de celle-ci, forme une bulle d'air dont le déplacement de part ou d'autre d'une zone centrale délimitée par deux segments gravés dans la surface supérieure du corps de la fiole permet d'apprécier l'horizontalité ou la verticalité du support contrôlé.

Ces niveaux ont l'avantage d'être robustes et peu coûteux. Toutefois, la coïncidence de la bulle d'air entre les deux segments ne permet pas une évaluation précise de l'inclinaison du support.

On connaît ensuite les niveaux dits électroniques permettant une lecture numérique directe du défaut d'inclinaison du support contrôlé. Ces dispositifs qui ont l'avantage d'être précis, restent cependant coûteux et donc réservés essentiellement à des utilisateurs professionnels.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de mesure visuelle de l'inclinaison d'un support plan précis, peu coûteux et permettant une lecture directe de la mesure d'inclinaison.

Dans ce but, le dispositif selon l'invention comprend principalement un boîtier dans l'épaisseur duquel est monté un disque d'inertie pivotant par rapport à un axe transversal au corps du boîtier fixe.

Un premier repère, par exemple diamétral, rapporté sur au moins l'une des faces avant ou arrière du disque, vient en correspondance avec l'une des divisions d'un second repère rapporté sur la surface latérale correspondante du boîtier. Le boîtier est rapporté par son chant d'appui sur le support dont l'inclinaison doit être contrôlée. Un défaut, par exemple d'horizontalité, du support provoque alors le pivotement relatif du disque d'inertie par rapport au boîtier le renfermant d'un angle égal au défaut d'inclinaison du support et dont la valeur est obtenue directement, par lecture de la déviation du repère diamétral du disque par rapport au zéro du repère gradué porté par le boîtier.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une forme particulière et nonlimitative de réalisation du dispositif selon l'invention en référence aux dessins accompagnants sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation du dispositif de
mesure de l'inclinaison d'un support plan selon
l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2
du dispositif de mesure selon l'invention représenté
sur la figure 1 ;; la figure 3 est une vue en élévation du dispositif de
mesure selon l'invention posé sur un support plan
incliné la figure 4 est une vue en perspective du dispositif
selon l'invention intégré dans un profilé rectiligne
de mesure de l'inclinaison d'un support horizontal . la figure 5 est une vue en perspective du dispositif
selon l'invention intégré dans un profilé de mesure
de l'inclinaison d'un support vertical la figure 6 est une vue en perspective du dispositif
selon l'invention intégré dans un profilé rectiligne
de mesure de l'inclinaison d'un support horizontal
présentant une ouverture optique supérieure de
lecture de la mesure d'inclinaison ;; . la figure 7 est une vue en élévation illustrant
l'application du dispositif selon l'invention à un
bateau.

La présente invention procède de l'idée générale inventive consistant à permettre une mesure directe de l'inclinaison d'un support plan par mise en correspondance d'un repère mobile, préférentiellement rectiligne, avec la division d'un repère fixe gradué angulairement fournissant immédiatement, par simple lecture, la valeur de l'inclinaison du support.

Le dispositif de mesure de l'inclinaison d'un support plan représenté sur la figure 1 et désigné dans son ensemble par la référence générale 1 comprend un boîtier 2 dans l'épaisseur duquel est monté à pivotement un disque d'inertie 3 autour d'un axe transversal 4.

Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments constitutifs du dispositif de mesure 1 porteront les mêmes références dans la suite de la description.

Le boîtier 2 est préférentiellement constitué de deux demi-coquilles telles que 5 présentant, sur leurs faces intérieures en regard telles que 6, un évidement cylindrique 7 formant, une fois les deux demi-coquilles 5 assemblées, une chambre intérieure étanche 8 adaptée pour recevoir le disque d'inertie 3.

L'axe transversal 4 autour duquel le disque d'inertie 3 est monté pivotant à l'intérieur de la chambre 8 est préférentiellement constitué de deux bouts d'axes-pivots tels que 9. Ces bouts d'axes-pivots 9, par exemple de forme générale tronconique, sont engagés par leurs extrémités en pointe telles que 10 dans des portées telles que 11 formées dans les fonds tels que 12 des évidements cylindriques 7 de chaque demi-coquille 5 du boîtier 2. Cette disposition particulière de l'invention présente l'avantage de limiter les frottements pouvant gêner le pivotement du disque 3 dans la chambre 8.

Le disque d'inertie 3 est réalisé en tout matériau adapté tel que, par exemple, un matériau plastique homogène ou composite.

Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, le disque d'inertie 3 présente localement une sur-épaisseur 13 qui, par son excès de masse, joue le rôle d'un lest, exerçant sur le disque 3 une force de rappel le ramenant constamment vers une position d'équilibre stable. Cette sur-épaisseur 13 peut, par exemple, affecter une moitié 14 du disque d'inertie 3 et être repérée par addition d'un agent colorant dans la masse du disque 3. Avantageusement, la zone de raccordement entre la moitié 14 plus épaisse du disque d'inertie 3 et une seconde moitié 15 du même disque 3 non teintée ou d'une autre couleur forme un repère rectiligne diamétral 16 sur l'une au moins des faces avant 17 ou arrière 18 du disque 3 dont le rôle sera décrit ultérieurement.

Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le boîtier 2 présente dans l'épaisseur de l'une de ses demi-coquilles 5, un conduit de remplissage 19 formant un canal 20 débouchant par sa première extrémité 21 sur une surface latérale 22 du boîtier 2 et par sa seconde extrémité 23 dans la chambre intérieure 8. Ce conduit de remplissage 19 est utilisé, au moment de l'assemblage du dispositif de mesure 1 selon l'invention, pour introduire dans la chambre intérieure 8 depuis l'extérieur du boîtier 2, un liquide transparent de lubrification 24 destiné à assurer la lubrification permanente du mouvement des bouts d'axes-pivots 9 dans leurs portées 11.Le liquide de lubrification 24 sera préférentiellement un liquide non-gélifiant, dont les caractéristiques physico chimiques restent stables dans le domaine des températures ordinaires et ne sont pas altérées par une exposition prolongée à la lumière naturelle. Le liquide de lubrification 24 de type kerdane s'avère particulièrement bien adapté à ces exigences.

Le conduit de remplissage 19 est rempli en totalité de liquide de lubrification 24 de manière à ce qu'il ne subsiste d'air ni dans la chambre 8, ni dans le conduit 19. Cette disposition permet d'éviter tout risque d'oxydation du liquide de lubrification 24 de même qu'elle permet d'éviter que le mouvement de pivotement du disque 3 ne soit perturbé par une poche d'air résiduelle dans la chambre 8.

Une fois le liquide de lubrification 24 introduit dans le conduit de remplissage 19, celui-ci est scellé de façon étanche au niveau de l'extrémité 21 du conduit 20 par tout moyen approprié.

A titre de variante, on peut également envisager de réaliser les bouts d'axes-pivots 9 et leurs portées l1 en un matériau anti-friction tel que celui connu sous le nom commercial de téflon ou tout autre matériau ayant subi un traitement anti-friction ou auto-lubrifiant.

Les deux demi-coquilles 5 du boîtier 2 sont réalisées en tout matériau adapté tel qu'un matériau plastique transparent et assemblées, par exemple par collage, selon leurs faces intérieures en regard 6. Des ergots de centrage (non représentés) portés par l'une au moins des demi-coquilles 5 peuvent être prévus pour faciliter le positionnement relatif des deux pièces. Le boîtier 2 une fois assemblé est rendu parfaitement étanche au liquide de lubrification 24 ainsi qu'à la poussière par application, par exemple d'une pâte à joint classique, sur toute la longueur du périmètre de raccordement entre les deux demi-coquilles 5.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un repère gradué 25 est rapporté sur l'une au moins des surfaces avant 26 ou arrière 27 du boîtier 2. Ce repère gradué 25 comporte classiquement une pluralité de graduations telles que 28 espacées sur 360" avec un pas égal à 15 par exemple. Au repos, le repère rectiligne diamétral 16 du disque d'inertie 3 se trouve en correspondance avec une graduation zéro 29 du repère gradué 25 disposée dans le prolongement horizontal du repère diamétral 16. Lorsque le dispositif de mesure 1 selon l'invention est rapporté par son chant d'appui 30, par exemple sur une surface plane 31 sensiblement horizontale mais présentant néanmoins un léger défaut d'inclinaison a, le disque d'inertie 3 pivote du même angle a par rapport au boîtier 2 qui reste fixe.Le repère diamétral 16 du disque 3 se trouve alors en correspondance avec une graduation 28 du repère gradué 25 qui permet une lecture immédiate de la déviation du repère diamétral 16 par rapport au zéro 29 du repère gradué 25, et donc de la valeur a de l'inclinaison de la surface 31.

On comprend que la précision de la lecture de l'inclinaison a dépend de la parfaite horizontalité du repère diamétral 16 au repos. Cette condition pourra être obtenue, par exemple à l'aide de cales de réglage réalisées en tout matériau souple adapté et solidarisées sur la semelle du chant d'appui 30 du boîtier 2.

Différentes applications du dispositif de mesure 1 selon l'invention peuvent être envisagées.

On pourra, par exemple, engager le dispositif 1 dans un logement 32 prévu à cet effet dans un profilé rectiligne 33 du type niveau pour le contrôle de l'inclinaison de surfaces sensiblement horizontales.

Selon une autre variante, un profilé rectiligne 34 sera prolongé en extrémité par un bras vertical 35 perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé 34. On pourra ainsi déterminer instantanément un éventuel défaut d'inclinaison d'une paroi verticale en appuyant le profilé 34 par son bras 35 contre la paroi à contrôler.

Par ailleurs, on peut prévoir un second repère 36 sur le chant supérieur 37 du disque d'inertie 3 visible au travers d'une fenêtre optique 38 prévue à cet effet sur la face supérieure d'un profilé 39. La lecture du défaut d'inclinaison a pourra ainsi utilement se faire non seulement sur le coté du profilé 39 mais également par le haut de ce même profilé 39 par une vue plongeante.

Enfin, à titre d'exemple d'utilisation, il est également envisagé d'installer le dispositif de mesure 1 selon l'invention à bord d'un bateau 40 afin de pouvoir indiquer instantanément au navigateur la valeur de la gîte de son embarcation. De façon analogue, on peut également prévoir d'installer le dispositif de mesure 1 sur un véhicule à quatre roues motrices, un engin de travaux publics, une machine agricole ou bien encore sur le bâti d'une machine industrielle dans un atelier.

D'autres variantes simples d'exécution du présent dispositif de mesure de l'inclinaison d'un support plan peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.

En particulier, le disque d'inertie pourra être lesté au moyen d'une masselotte individuelle disposée dans l'épaisseur de celui-ci. Par ailleurs, le repère diamétral rectiligne pourra simplement être rapporté, par exemple par impression sérigraphique, sur les surfaces avant et/ou arrière du disque. Enfin, il est équivalent de ne réaliser qu'un boîtier renfermant un disque d'inertie et de monter ensuite cet ensemble dans un châssis indépendant.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de mesure d'inclinaison (1) comprenant un corps rectiligne dont la semelle (30) est à rapporter sur une surface (31) et un moyen mobile d'indication ou de mesure de l'inclinaison a de cette surface (31), caractérisé en que le moyen mobile est un élément pivotant autour d'un axe (4) transversal au corps fixe du dispositif de mesure (1).

2. Dispositif de mesure (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps du dispositif (1) se présente sous la forme d'un boîtier (2).

3. Dispositif de mesure (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément pivotant comporte un lest (13) exerçant sur celui-ci une force de rappel le ramenant constamment vers une position d'équilibre stable.

4. Dispositif de mesure (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un premier repère mobile (16) est formé sur l'élément pivotant et un second repère fixe (25) est formé sur le corps du dispositif de mesure (1).

5. Dispositif de mesure (1) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le boîtier (2) présente un espace intérieur creux (8) renfermant l'élément pivotant (3).

6. Dispositif de mesure (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'espace intérieur creux (8) du boîtier (2) est rempli d'un agent de lubrification (24).

7. Dispositif de mesure (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément pivotant est un disque d'inertie (3).

8. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que le disque d'inertie (3) présente localement une sur-épaisseur (13) assurant la fonction de lest.

9. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le disque d'inertie (3) est monté pivotant autour de l'axe (4) constitué de deux bouts d'axes-pivots (9) engagés dans des portées (11) formées dans les fonds (12) de l'espace intérieur creux (8).

10. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément mobile présente un second repère (36) permettant d'effectuer la lecture du défaut d'inclinaison a par une vue plongeante.