OA11173A - Dispositif synthétisant un compas une équerre une règle un rapporteur - Google Patents

Description

i 011173 DISPOSITIF SYNTHETISANT UN RAPPORTEUR, UN COMPAS,

UNE REGLE ET UNE EQUERRE

La présente in/ention concerne les instruments de dessincomposites, pouvant réunir en un seul instrument plusieurs instrumentsélémentaires, tels que une règle, un comas, une équerre et unrapporteur.

De tels instruments composites sont déjà connus, parexemple des documents US-A-5 497 558, FR-A-2 617 440 ou FR-A-2 705280, ou encore US-A-1 979 047. GB-A-717 327, DE-U-7 802 919 ou FR-A-2 271 055. Ces documents divulguent des instruments qui sont soitencombrants, soit d'un maniement complexe, ou encore qui ne permettentque de tracer des cercles ayant pour rayons des valeurs discrètes.

La présente invention se place dans ce contexte et a pourobjet de proposer un instrument de dessin composite, qui soit peuencombrant, qui soit facile à transporter et à utiliser, et quipermette de tracer des cercles ayant tout rayon voulu.

Dans’ ce but, la présente invention a pour objet uninstrument de dessin, comportant au moins une branche formant règlegraduée pour tracer des segments de droite et pour mesurer deslongueurs, la branche comportant des moyens pour repérer le centred'un cercle et des moyens pour coopérer avec un instrument à écriredestiné à tracer la circonférence de ce cercle, un élément transversalétant disposé perpendiculairement à la branche pour former uneéquerre. 2 011173

Selon l'invention, l'élément transversal est rectiligne, lapremière branche et l'élément transversal rectiligne comportent des graduations proportionnelles à des fonctions trigonométrioues, et la première branche et le élément transversal rectiligne forment un rapporteur pour mesurer ou tracer des angles de valeur quelcongue.

Selon une caractéristique de l'invention, l'élémenttransversal est supporté par un curseur susceptible de coulisser lelong de la branche et d'être immobilisé par rapport à cette branche.

Selon un mode de réalisation avantageux, la branchecomporte des graduations proportionnelles à la fonctiontrigonométrique cosinus, et l'élément transversal comporte desgraduations proportionnelles à la fonction trigonométrique sinus.

En variante, on pourra prévoir que l'instrument de dessincomporte une deuxième branche, la branche et la deuxième branche étantarticulées l'une sur l'autre par leurs extrémités.

Dans ce cas, on pourra également prévoir que les moyenspour coopérer avec un instrument à écrire destiné à tracer lacirconférence du cercle soient formés sur la deuxième branche. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présenteinvention ressortiront plus clairement de la description qui suitd'exemples de réalisation donnés à titre illustratif, en référence auxdessins annexés sur lesquels: - La Figure 1 est une vue en plan d'un premier mode deréalisation d'un instrument de dessin réalisé conformément à laprésente invention;

B 3 011173 - La Figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne C-C de la Figure 1; - La Figure 3 représente une vue en coupe selon la ligne D-D de la Figure 4; - La Figure 4 représente une vue en plan d'un deuxième mode de réalisation d'un instrument de dessin selon la présente invention; - La Figure 5 représente une vue détaillée d'une partie del'élément transversal de l'instrument de la Figure 4; - La Figure 6 représente un exemple de réalisation d'unegraduation; - La Figure 7 représente une vue en plan d'une des branches del'instrument de la Figure 1; - La Figure 8 représente une vue en coupe selon la ligne A-A dela Figure 7; - La Figure 9 représente une vue en plan de la branche, unique del'instrument de la Figure 4; - La Figure 10 est un schéma illustrant le mode d'obtention desgraduations portées sur l'une des branches de l'instrument des figures1 ou 4; - Les Figures 11 et 11A représentent respectivement une vue enplan et une vue latérale de la chape de l'instrument de dessinreprésenté sur la Figure 1; - Les Figures 12 et 12A représentent respectivement une vue enplan et une vue latérale d'une branche de l'instrument de dessin r représenté sur la Figure 1; - La Figure 13 représente une vue en coupe selon la ligne B-B dela Figure 12A, et représentant le dispositif de support de crayon del'instrument de dessin de la Figure 1; - Les Figures 14 et 14 A représentent respectivement des vues enplan et de dessous d'un élément transversal équipant l'instrument dedessin de la Figure 1; 4 011173 - La Figure 15 représente une vue en plan et une vuelatérale d'un curseur équipant l'instrument de dessin de la Figure 1; - La Figure 15 représente une vue en plan de l'élémenttransversal de l'instrument des figures 1 ou 4; - La Figure 17 représente divers éléments de la pointe sècheutilisée dans l'instrument de la Figure 4; - La Figure 18 est un schéma illustrant le mode d'obtention desgraduations portées sur l'une des branches de l'instrument des Figures1 ou 4; - Les Figures 19, 20 et 20A représentent les graduations portéessur l'une des branches et sur 1'élément transversal de l'instrument dela Figure 1, ces graduations étant simples; - La Figure 21 représente deux courbes de proportionnalité entreles graduations portées sur l'une des branches et sur l'élémenttransversal associé, et les valeurs trigonométriques des anglescorrespondant à ces graduations; - La Figure 22 représente deux courbes donnant les valeurs desfonctions trigonométriques sinus et cosinus en fonction des valeursdes angles; - La Figure 23 illustre la méthode de mesure ou de tracé d'unangle quelconque avec le rapporteur de l'instrument de mesure desFigures 1 ou 4 ; - La Figure 24 représente les graduations portées sur une branchede l'instrument de la Figure 1, ainsi que sur l'élément transversalassocié, ces graduations étant doubles.

En référence aux Figures 1, 2, 7,8. 12 et 12A, on voit quel'instrument de dessin comporte deux branches rectilignes 10 et 5,articulées l'une sur l'autre par leurs extrémités 14 au moyen d'unpivot 11. Le pivot 11 tourillonne librement dans une chape 12,représentée plus en détail sur les Figures 11 et 11A, et solidaired'un organe de manoeuvre 13. ti 5 011173

La branche 10 est munie, à son extrémité opposée àl'extrémité 14, d'un dispositif de support 8, pour un crayon 9,représenté plus en détail sur la Figure 13. Le support 8 est unsystème usuel avec un écrou bloquant le crayon et permettant leplacage du crayon contre cette branche 10, de telle façon que lecrayon 9 soit parallèle au plan d'un feuille sur laquelle l'instrumentest dispositif est posé. La branche 10 est de plus graduée sur l'unet/ou l'autre de ses bords en unités de longueur, par exemple encentimètres, pour pouvoir servir de règle graduée. • (

La branche 6 est munie, à son extrémité opposée àl'extrémité 14, d'un dispositif de support pour une pointe sèche 2,pouvant être immobilisée par un écrou 3. On pourra avantageusementprévoir que la pointe sèche soit rétractile à l'intérieur de labranche 6, de façon à protéger celle-ci des chocs, et à protégerl'utilisateur lorsque la pointe sèche n'est pas utilisée.

La branche 6 est formée avec une saillie ou une nervurelongitudinale 1 le long de laquelle est susceptible de coulisser uncurseur 5, représenté plus en détail sur les Figures 2, 15 et 15A. Lecurseur 5 peut être immobilisé sur la nervure longitudinale 1 au moyend'une vis 15, et il supporte un élément transversal 4, représenté plusen détail sur les Figures 2, 14, 14A et 16. r L'élément transversal 4, peut être immobilisé sur lecurseur 5 au moyen d'un écrou 16 coopérant avec la tige de la vis 15,une rondelle 17 pouvant être intercalée entre l'élément transversal4 et le curseur 5. De façon à assurer la bonne perpendicularité entrela branche 6 et l'élément transversal 4, on pourra prévoir de formersur la branche 6 un épaulement longitudinal 7 servant de guide pourl'élément transversal 4. 5 011173

Ainsi décrit, on comprend comment l'instrument de dessinpeut être utilisé. La branche 10 sert de règle graduée pour tracerdes lignes droites et mesurer des longueurs. La branche 6, encoopération avec l'élément transversal 4, forme une équerre pourtracer des angles droits. Les deux branches 6 et 10, muniesrespectivement de la pointe sèche 2 et du crayon 9, ser-vent à lamanière d'un compas pour tracer des cercles de rayon quelconque.

De plus, la branche 6 et l'élément transversal 4 servent derapporteur, pour mesurer des angles ainsi qu'on va l'expliquer. Labranche 6 est formée avec deux graduations symétriques par rapport aucentre W de la branche 6. Le point W est destiné à former le centre durapporteur, est il est destiné à être placé au sommet de l'angle que1'on désire mesurer.

Un rayon 20 est articulé sur la branche 6, de façon àpivoter sur celle-ci autour d'un axe passant par le point W. Ce rayon20 peut être constitué d'une lame mince, pouvant pivoter sur 180degrés autour du point W.

De part et d'autre du point W sont portées des graduations,représentées sur les Figures 6, 19, 20, 2QA et *24, obtenues ainsiqu'on l'a représenté sur les Figures 10 et 18. Les points de cette - r graduation représentent les projections orthogonales des points d'uncercle de centre W, de rayon pris comme unité par hypothèse, cespoints étant espacés d'arcs de cercle de valeur constante, par exemple10 degrés dans l'exemple représenté sur la Figure 18. Les points de lagraduation de la branche 6 forment ainsi une progressiontrigonométrique, et sont proportionnelles au cosinus de l'angle àmesurer, le rapport de proportionnalité étant égal au rayon du cercle 011173 7 d'origine, comme on l'a représenté sur la courbe de la Figure 21, quiest linéaire.

De la même façon, l'élément transversal 4 est formé avecdes graduations représentant les projections orthogonales des pointsd'un cercle de centre W, de rayon pris comme unité par hypothèse, cespoints étant espacés d'arcs de cercle de valeur constante, par exemple10 degrés dans l'exemple représenté sur la Figure 18. Les points de lagraduation de l'élément transversal 4 forment ainsi une progressiontrigonométrique, et sont proportionnelles au sinus de l'angle àmesurer, le rapport de proportionnalité étant égal au rayon du cercled'origine, comme on l'a représenté sur la courbe de la Figure 21, quiest linéaire.

Par contre, on sait que les variations des fonctionstrigonométriques sinus et cosinus en fonction des valeurs des anglesne sont pas linéaires, ainsi qu'on l'a représenté sur la Figure 22,les valeurs de la fonction cosinus variant très peu pour des anglespetits, et les valeurs de la fonction sinus variant très peu pour desangles voisins de 90 degrés. Il y aura donc des zones d'incertitudepour la mesure du cosinus d'angles petits ou de sinus d'angles voisinsde 90 degrés.

Pour mesurer un angle quelconque, comme on l'a représentésur la Figure 23, il suffit alors de reporter, sur un de ses côtés,à partir de son sommet, une longueur égale à celle du rayon du cercled'origine pris pour unité (par exemple^ OA. PB, 0C ou OD). puis deprojeter orthogonalement cette longueur sur l'autre côté de l'angle àmesurer (par exemple R4, R5, R6 ou R8 respectivement). Cette opérationpeut être effectuée facilement à l'aide de l'équerre formée par labranche 6 et par l'élément transversal 4. 011173 8

En plaçant alors le point W au sommet de l'angle à mesurer,et en plaçant simultanément la branche 6 par exemple en coïncidenceavec le côté de l'angle à mesurer sur lequel on a effectué laprojection orthogonale, on pourra alors lire sur la graduation portéepar la branche 6 la valeur de l'angle mesuré. Si cette valeur se situeà l'intérieur des zones d'incertitude mentionnées plus haut, il suffitalors d'utiliser par exemple l'élément transversal 4 au 1-ieu de labranche 6, et inversement.

Pour tracer un angle de valeur donnée, comme on l'areprésenté sur la Figure 23, on utilisera une méthode semblable. Al'aide de la branche 6 par exemple, on trace un segment de droiteayant pour origine le point W. On repère sur la graduation de labranche 6 la valeur de l'angle à tracer, qu'on reporte sur le segmentde droite. A partir du point obtenu, on élève une perpendiculaire ausegment de droite, puis, en prenant le point W pour centre, on traceun cercle de rayon égal au rayon du cercle d'origine. Le pointd'intersection entre ce cercle et la perpendiculaire est relié aupoint origine du segment de droite, ce qui donne le tracé de l'anglerecherché.

On a représenté sur les Figures 3. 4, 5 et 17 une variantedu mode de réalisation de l'instrument de dessfn qui vient d'êtredécrit, selon laquelle l'instrument ne possède qu'une seule branche.

T

Cette branche unique 6 est rectiligne, et comporte sur l'unde ses bords une graduation_en unités de longueur, de façon à servirde règle pour tracer des segments de droite et pour mesurer deslongueurs. L'élément transversal 4 est monté sur cette branche 6 de la même façon que dans le mode de réalisation précédent, c'est à dire par 9 011173 l'intermédiaire d'un curseur 5 susceptible de se déplacer le longd'une nervure ou saillie rectiligne 1. L'ensemble constitué de labranche 6 et de l'élément transversal 4 forme une équerre pour tracerdes angles droits. Cet ensemble forme également un rapporteur pourmesurer ou pour tracer des angles, de la même façon que pour le modede réalisation précédent.

On voit sur les Figures 3 et 5 que le crayon 9 est portépar l'élément transversal 4, qui est formé avec une ouverture 21destinée à recevoir le crayon 9. L'ouverture 21 est traverséelatéralement par une ou deux vis 22 -destinées à bloquer le crayon 9dans cette ouverture 21, chaque vis 22 étant munie à son extrémitépénétrant dans l'ouverture 21 d'une pièce en forme de portion decylindre pour repousser le crayon 9.

Une ouverture oblongue 18 est pratiquée dans la partiecentrale de la branche 6 pour permettre de déplacer le crayon 9 danscette ouverture oblongue 18. Un sillon 19 est pratiqué dans la branche6 pour former un logement pour la pointe sèche 2 et/ou pour le crayon9, un volet 25 (Figure 9) pouvant venir recouvrir ce sillon pourprotéger le ou les éléments qu'il contient.

Une pointe sèche 2 peut être disposée de façon amovible àl'une des extrémités de la branche 6 pour tracer des cercles de grand

T rayon, ou au voisinage de l'extrémité de l'ouverture oblongue 18située près du centre de la branche 6 pour tracer des cercles depetit rayon. On pourra avantageusement prévoir un organe de manoeuvresupplémentaire 24 à l'extrémité de la branche 6 opposée à celle quiest susceptible de recevoir la pointe sèche 2, cet organesupplémentaire étant destiné à faciliter le maniement du compas. 011173 ίο

On a donc bien réalisé un instrument de dessin composite,qui est peu encombrant, puisqu'il ne comporte qu'une seule branche,ou deux branches pouvant être rapprochées l'une de l'autre pourfaciliter le transport de l'instrument. Cet instrument est facile à 5 utiliser, quelle que soit sa configuration, pour tracer des segmentsde droite, des angles droits et des cercles de rayon quelconque, demême que pour mesurer et tracer des angles de valeur quelconque.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de 10 réalisation qui ont été décrits, mais elle est susceptible aucontraire de recevoir de nombreuses-modifications qui apparaîtront àl'homme du métier. * * *

Claims (5)

11 011173 REVENDICATIONS

1 - Instrument de dessin, comportant au moins une premièrebranche (6) formant règle graduée pour tracer des segments fie droiteet pour mesurer des longueurs, la dite première branche (6) comportantdes moyens (2) pour repérer le centre d'un cercle et des moyens (9,11) pour coopérer avec un instrument à écrire destiné à tracer lacirconférence de ce cercle., un élément transversal (4) étant disposéperpendiculairement à la dite première branche (6) pour former uneéquerre, caractérisé en ce que le dit élément transversal (4) estrectiligne, en ce que la dite première branche (6) et le dit élément transversal rectiligne (4) comportent des graduations proportionnelles à des fonctions trigonométriques, et en ce que la dite première branche (6) et le dit élément transversal rectiligne (4) forment un rapporteur pour mesurer ou tracer des angles de valeur quelconque,

2 - Instrument de dessin selon la revendication 1,caractérisé en ce que le dit élément transversal rectiligne (4) estsupporté par un curseur (5) susceptible de coulisser le long de ladite première branche (6) et d'être immobilisé par rapport à cettebranche (6).

3 - Instrument de dessin selon la revendication 2,caractérisé en ce que la dite première branche (6) comporte desgraduations proportionnelles à la fonction trigonométrique cosinus, eten ce que le dit élément transversal rectiligne (4) comporte desgraduations proportionnelles à la fonction trigonométrique sinus. 011173 12

4 - Instrument de dessin selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième branche (10), lapremière branche (6) et la deuxième branche (10) étant articuléesl'une sur l'autre par leurs extrémités (14).

5 - Instrument de dessin selon la revendication 1,caractérisé en ce que les moyens (9) pour coopérer avec un -instrumentà écrire destiné à tracer la circonférence du cercle sont formés surla deuxième branche (10). -je ★