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" INSTRUMENT DE MESURE DES ANGLES, ET EN PARTICULIER THEODOLITE, AVEC TRANSMISSION DES ANGLES A DISTANCE Il
L'invention se rapporte à un instrument de mesure des angles, et en particulier à un théodolite, pour suivre des buts mobiles. Dans de tels instruments, il est souvent nécessaire de transmettre à distance les valeurs angulaires mesurées, soit que ces valeurs angulaires aient à être introduites dans un instru- ment de calcul, soit que les mouvements d'orientation d'un ins- trument aient à être transmis à un second instrument avec conser- vation des angles.
En règle générale, on emploie dans ce but des systèmes électriques de transmission d'angles à distance, de construction connue, dans lesquels l'émetteur et le récepteur sont constitués par des systèmes à induction à champ tournant du genre moteur. Pour obtenir une suffisante précision de la trans- mission des angles à distance, il est la plupart du temps néces- @
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saire de transmettre chaque valeur angulaire, à la manière con- nue, par des systèmes de transmission à distance démultipliés les uns par rapport aux autres, de préférence au nombre de trois, pour les valeurs respectivement appréciées grossièrement, moyen- nement, et précisément.
Si l'on considère que dans la plupart des cas il faut mesurer et transmettre à distance deux angles, tels que les valeurs angulaires en hauteur et en azimut, on voit qu'il est nécessaire d'introduire six systèmes de transmission d'angles à distance dans l'instrument, et d'y amener la multi- plicité de conducteurs nécessaires, par exemple par l'intermé- diaire de bagues et de trotteurs. Il en résulte que les dimen- sions de l'instrument deviennent très considérables ainsi que les frais de construction. Les conducteurs mobiles diminuent la sé- curité de fonctionnement et sont sujets à provoquer des dérange- ments.
Selon l'invention, le système de transmission à distance est disposé dans un socle indépendant de l'instrument et ne pre- nant pas part aux mouvements d'orientation, ce système pouvant être relié, par le moyen d'un accouplement d'arbres, avec les parties mobiles de l'instrument, lorsque l'on place le dit ins- trument sur le socle. On obtient de cette manière l'avantage que l'instrument par lui-même peut recevoir des dimensions normales, et que les conducteurs des systèmes de transmission à distance peuvent être montés de manière fixe dans le socle également fixe.
L'instrument peut être monté sur un autre socle simple, et être employé, le cas échéant, sans système de transmission à distance.
Dans une forme de construction appropriée du socle et de l'ins- trument, il est possible de monter sur le " socle de transmis- sion à distance " des instruments de mesure de genre divers, tels que par exemple des cinéthéodolites, ou des théodolites à enregistreur-imprimeur, ou tous autres instruments de mesure des angles.
La séparation, conforme à l'invention, de l'instrument de mesure et du système de transmission d'angles à distance,
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fait naître certaines difficultés quand l'instrument de mesure comporte à la manière habituelle un dispositif de commande micro- métrique qui est monté dans une partie mobile de l'instrument, et se meut par conséquent avec elle. Dans les théodolites de plus grandes dimensions il est bien connu de monter dans le boî- tier de théodolite, mobile en rotation azimutale, une vis sans fin mise en rotation par une manivelle, et qui s'engage avec une roue tangente fixe.
La manivelle d'un tel dispositif d'ac- tionnement micrométrique se meut par conséquent avec le boîtier du théodolite, de sorte que l'observateur, en toute position azimutale, peut actionner la manivelle de commande en conservant la même position du corps, aussi commode que possible. Il en est de même pour la manivelle de la commande micrométrique en hauteur.
Si donc on accouple l'arbre de la manivelle d'une telle commande micrométrique en azimut avec le système de transmission à distance disposé, conformément à l'invention, de manière fixe dans le socle, il en résulte l'introduction d'une erreur dans les valeurs angulaires du fait que le système de transmission à distance subit une rotation additionnelle par le mouvement relatif entre l'instrument et le socle, Si l'on suppose par exem- ple qu'une rotation complète de la manivelle de la commande micrométrique produit une rotation de 1 en azimut, il faut, pour opérer une rotation complète en azimut, 360 tours de ma- nivelle. Par la transmission mécanique prévue entre la commande micrométrique et le système de transmission à distance, ce der- nier exécutera et transmettra également 360 rotations complètes.
Mais comme tout l'ensemble de l'instrument, y compris la com- mande miorométrique, a effectué de ce fait une rotation complète autour du socle, le système fixe de transmission à distance effectuerait un tour supplémentaire, et transmettrait par consé- quent 361 rotations complètes au lieu de 360. Pour éviter cet inconvénient, des moyens sont prévus, dans ce cas/grâce auxquels le mouvement relatif entre la partie mobile de l'instrument et le système fixe de transmission à distance est compensé par une
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rotation en arrière de ce dernier d'une quantité correspondant au mouvement relatif précité.
On peut obtenir une telle rotation de compensation de la manière la plus simple, d'ailleurs en elle-même connue, à l'aide d'un différentiel; à cet effet, on fait agir d'une part le mouvement de commande micrométrique, et d'autre part un mouvement de oompensation provenant du mouvement d'orientation de l'instrument, sur un mécanisme différentiel re- lié au système de transmission à distance.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution constructive d'un théodolite à transmis- sion à distance qui permettra une explication plus complète de l'invention.
Sur la plaque de base 1 d'un théodolite est pivoté, au moyen d'un roulement à billes 2, le bottier 3 du théodolite.
A l'intérieur de ce bottier pivotant 3 est monté l'appareil de théodolite 4, qui peut osciller autour de l'axe secondaire N-N.
La plaque de base 1 repose sur un socle 5, dans lequel sont disposés des systèmes de transmission à distance 6 et 7 respec- tivement pour les mouvements d'orientation en azimut et en hau- teur. Le mouvement d'orientation en azimut du bottier 3 est produit par une manivelle 8 montée dans le bottier 3, et qui actionne une vis sans fin 9 . Cette vis sans fin 9 s'engage aveo une roue tangente 10 fixe, reliée à la plaque de base 1, le bottier 3 tournant avec la commande micrométrique 8, 9, dans'le palier 2 . La commande micrométrique pour le mouvement d'orientation en hauteur est produite par une manivelle 11, également supportée par le boîtier 3 ; par cette commande, et par l'intermédiaire des pignons 11', 11", une vis sans fin 12 est mise en rotation et entraîne un segment 13 de roue tangente également monté sur l'axe secondaire N-N .
La rotation de la manivelle 8 de commande en azimut est également transmise par les deux roues dentées 14-14' et les deux pignons 15-15' à un arbre creux 16. De manière ana- logue, la rotation de la manivelle 11 de commande en hauteur est transmise par deux paires de roues coniques 17,17' et 18,18'
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à un arbre 19 passant à travers l'arbre creux 16. Les deux arbres concentriques 16 et 19 se terminent chacun par un élé- ment d'accouplement 20, 21. Le second élément 20', correspon- dant à l'élément 20, se trouve formé par un élément court d'arbre creux 22, monté de manière à pouvoir tourner dans le socle 5, et qui porte une denture de roue conique 23 .
L'élément d'accou- plement 21', correspondant à l'élément 21, se trouve sur un arbre 24 tournant dans le socle 5 , Sur l'arbre 24 est mon- tée folle une roue dentée 25, qui engrène avec une roue corres- pondante 26 montée sur l'axe du système de transmission à dis- tance 6 . Sur la roue dentée 25 est montée une roue plané- taire 27 qui engrène avec la denture 23 . Une seconde roue dentée 28, également folle sur l'arbre 24, engrène avec une roue correspondante 29, montée sur l'axe de l'autre système de transmission à distance 7, et porte une roue planétaire 30, qui engrène avec un pignon conique 31 calé sur l'arbre 24. Sur cet arbre 24 peut en outre tourner un arbre creux 32, qui re- çoit à chacune de ses extrémités respectivement une roue conique 33, 34 . Les roues coniques 33, 34 engrènent avec les roues planétaires 27 et 30 .
L'arbre creux 32 est actionné par une paire de roues dentées 35, 35' . La roue dentée 35 est calée sur un arbre 36 qui est supporté par le socle 5, et qui peut être relié par l'accouplement 37, avec un arbre 38 porté sur la plaque de base 1, Sur l'arbre 38 est montée une roue 39, qui engrène avec une denture interne 40 du boîtier 3 .
Le mode de fonctionnement de la disposition décrite est le suivant : lorsqu'on fait tourner la manivelle 8 de commande en azimut, le boîtier 3 est d'une part entraîné en rotation dans le palier 2 par la giration de la vis sans fin 9 sur la roue tangente 10, et, d'autre part, la rotation de la manivelle 8 est transmise par les dentures 14 et 15 à l'arbre creux 16.
La rotation de cet arbre creux 16 , du fait que celui-ci est accouplé avec l'élément d'arbre creux 22, provoque une rotation du système de transmission à distance par l'intermédiaire du mé-
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canisme différentiel 23, 27, 33, et de la denture 25, 26. Si l'on suppose d'abord que la commande à vis sans fin 9, 10 du boîtier de théodolite 3 soit hors d'action, et que par suite le boîtier reste immobile pendant la rotation de la manivelle 8 de commande en azimut, l'arbre creux 32 et la roue conique 33 du mécanisme différentiel devraient être considérés comme fixes.
Dans de pareilles conditions, le système 6 ne subirait une rotation que dans la mesure de la rotation imprimée à la mani- velle 8, c'est-à-dire que ce système ne transmettrait que la valeur angulaire de la rotation réellement imprimée à la mani- velle 8 . Mais comme cette rotation de la manivelle 8 provoque aussi celle du boîtier 3, l'arbre creux 16, pour une rotation complète du boîtier 3, opère une rotation additionnelle complète de sorte que la valeur angulaire à transmettre par le système 6 se trouverait faussée. Pour éviter cette erreur, la rotation du boîtier 3 est transmise par les dentures 39, 30 et 35,35' à l'arbre creux 32, et dans le sens d'une rotation en arrière, dans le mécanisme différentiel 32, 27, 33 .
Les rapports de démultiplication doivent être choisis de telle manière que, pour une rotation complète du boîtier 3 l'arbre creux 32 opère également une rotation complète, de sorte que la rotation addi- tionnelle de l'arbre creux 16 se trouve compensée, et que les rotations de la manivelle 8 sont transmises seules et sans erreur.
L'avantage partioulier de la disposition consiste dans le fait que la plaque de base du théodolite, avec le théodolite qui est monté sur elle, peuvent être enlevés du socle 5, et que, par conséquent, il est possible d'opérer une séparation complète du système de transmission à distance 6, 7 et du théodolite.
Lorsqu'on soulève la plaque de base 1 pour la séparer du socle 5 , les accouplements d'arbres 20, 21, et 37 sont simplement dégagés. Les conducteurs relatifs aux systèmes 6 et 7 peuvent être disposés de manière fixe dans le socle 5 ; c'est ce qui a été représenté par la prise de courant 41.