1. Introduction.

L'invention est premièrement une règle roulante et rotative qui donne les valeurs mesurées des angles de 1° à 360° en temps réel à l'aide d'un code binaire logique ainsi que les valeurs en cm. et en inch de déplacements linéaires possibles grâce à une roue de translation, toutes ces valeurs étant lisibles sur un affichage digital intégré. La règle inclut également dans l'axe de la roue, une diode laser miniature permettant de projeter un rayon sur le côté de celle-ci. Le code binaire, le circuit de décodage et la diode laser sont alimentés électriquement par une cellule photovoltaïque, on prévoit aussi un emplacement pour une pile d'appoint en cas d'éclairage insuffisant de la cellule photovoltaïque. Et deuxièmement, elle est aussi les règle combinée 1 et 2 assumant les mêmes fonctions mais sans roues, sans énergie solaire, sans code binaire logique sans rayon laser. Les règles servent de :

-Mesure de longueurs en cm. et en inch , grâce à l'ouverture 108 mentionnée dans la Fig. 6 .

-Traçage des lignes parallèles avec ou sans roue de translation. Voir Fig.28 et Fig. 30.

-Mesureur d'angles et traçage de lignes formant des angles précis entre elles de rapporteur.

-Contrôle et traçage direct d'angles droits en un seul tracé de crayon. Elles servent d'équerre.

-Traçage de cercles par pas prédéfinis. Par exemple 10mm, dans la Fig.4, compas à trous

-Mesurer et tracer les angles.

Jusqu'à présent, le système de mesure de l'angle, s'effectue à l'aide d'un rapporteur traditionnel manuel. Les réalisations permettant une lecture sur un affichage incluent un dispositif détectant la lumière passant à travers des fenêtres. Ceci donne directement sous forme codée la position du flux lumineux. Cette façon de procéder n'est propre (fiable) qu'avec le code « Gray » logique. Dans notre démarche, pour une réalisation robuste et économique on choisit une lecture par contact électrique direct. Cette approche permet d'économiser l'énergie de la cellule optique émettrice et de travailler en basse tension. Le disque de codage n'a donc pas besoin d'être percé de fenêtres ou d'avoir des parties transparentes pour laisser passer la lumière, ce qui permet d'utiliser un le code binaire standard dont la conversion en nombres décimaux est plus simple. Les parties conductrices du code étant directement appliquées sur un support (disque) isolant. La présente invention porte sur la mesure de l'angle avec le code binaire, le courant étant fourni par une cellule photovoltaïque intégrée. L' électronique de gestion des informations code binaire logique , son élaboration , le codage , le décodage, les connexions électriques et l'affichage en temps réel de la valeur de l'angle ne font pas l'objet d'une description dans cette invention, ceux-ci faisant partie de la technologie déjà connue .

Le fait d'utiliser la cellule photovoltaïque, donne à la règle un caractère universel et écologique. Notons aussi que, une pile électrique a le même effet que une cellule photovoltaïque sur la règle. Mais elle est coûteuse, sa durée est limitée par le temps et elle est difficilement recyclable. Toutefois en cas d'urgence, une installation d'alternance de 2 sources d'alimentation électrique peut s'avérer utile.

La description et l'installation de la cellule photovoltaïque et de la pile électrique ne font pas l'objet de cette étude car c'est une technologie déjà connue. L'invention définie aussi :

A) La règle combinée 1 est celle qui contient les fonctions opérationnelles suivantes :

- La forme externe de la fig. 6

- Règle conventionnelle en cm et en inch.

- Equerre

- Rapporteur

- Compas

Elle fonctionne sans roues, sans l'électricité, sans code binaire logique et sans rayon. La règle combinée 1 est représentée par les fig. 26 et 27 dans les pages 24/27 et 251121.

B) La règle combinée 2 est celle qui contient les fonctions opérationnelles suivantes :

- La forme externe de toutes les règles conventionnelles.

- Règle conventionnelle en cm et en inch.

- Compas

Elle fonctionne sans roues sans l'électricité, sans code binaire logique et sans rayon Laser.

La règle combinée 2 est représentée par les fig. 28 et 29 dans les pages 26/ 27 et 27 .27 . Notons aussi que les règles combinées 1 et 2, que nous appelons < Règles Suisses > , peuvent être construites avec ou sans les trous pour l'usage de compas , mentionnés en 106 dans la Fig. 6 . La méthode et la fonction < compas > de la construction de cercle par les Fig. 27 et 29 est similaire à la Fig. 4 dans la page 4/ 27. 2. Description des pièces techniques

L'invention va être exposée de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation, illustré par les figures suivantes :

Fig. 6 :

Le châssis 1 sur laquelle est gravée les graduations 101 pour la mesure de distances en cm indiqués en 104 et aussi le traçage de lignes d'une certaine longueur. En dessous des chiffres de distance en cm 104, il y a des trous 106 permettant mettre les pointes d'outils de traçage que nous appellerons par la suite « crayon », ce qui permet de tracer des cercles ou des arcs de cercles. Un peu plus à l'intérieur de la carcasse, se trouve une ouverture rectangulaire 108 parallèle à la première arrête, ce qui donne une deuxième arrête munie elle aussi de graduations 102 pour la mesure de distances en inch indiqués en 105. Au milieu de la carcasse 1, il y a une troisième ouverture 109, vide de matière, avec trois arrêtes à angles droits sur lesquelles sont gravés les lignes d'angles 103 pour la mesure et le traçage direct d'angles.

A l'intérieur de la carcasse se trouve un disque de code binaire 3, fixé sur un disque isolant 13 tenu en place par le couvercle 2 vissé sous la carcasse par les vis 11. Le disque 13 est vissé sur un crampon adhésif 10 par les vis 12. Ce crampon 10 traverse le couvercle 2 pour entrer en contact avec le papier. A l'intérieur de la carcasse se trouve aussi un axe avec roues 4, aussi tenu en place par le couvercle 2, les roues dépassant à travers deux ouvertures pour entrer aussi en contact avec le papier.

Fig. 7 :

Vue générale de la règle sans repères

Fig. 8 :

Vue générale de la règle sur laquelle est gravé un tableau qui donne la conversion des différentes unités des unités en cm et inch .

Fig. 9

Vue isométrique de la règle assemblée mettant en évidence la lecture de toutes les mesures, sur l'affichage digital ainsi que sur la roue à travers de la carcasse transparente.

Fig.10

Châssis, vues isométriques et de dessus, montrant toutes les graduations et les chiffres ainsi que la table de conversion. Toutes ces indications peuvent être phosphorescentes pour une vision dans l'obscurité. Le logement 112 pour l'installation de la cellule photovoltaïque 5, le logement 111 les affichages 6 et 7. L'ouverture 108 pour le traçage de mesure en inch. -A-

Fig. 11 :

Description de la structure du disque isolant 13 A, avec les taraudages de fixation 1301, le pont de contact 1302 et la face d'appui 1301 pour le disque binaire 1. Fig. 12 :

Détail du structure métallique < conductrice > du pont de contact 1302 avec ses trois points de liaison électrique A', B' et C. Fig. 13 :

Description du disque isolant, en plastique, avec le pont de contact 1302 ; une fois assemblé. Fig. 14 :

Couvercle inférieur de fermeture 2, avec le trou circulaire 22 pour le passage de la roue à crampon 10, le diamètre 24 correspondant au diamètre 1003 de la roue à crampon,.Les ouvertures ₍ rectangulaires 21 permettant le passage des roulettes 4003 de la roue de translation 4. Les trous lamés 20 servant de passage des vis l i a l'intérieur de la section 23. Fig. 15 :

Disque à crampons 10 , coupe A-A 10A montrant les trous lamés 1005 de vis et le trou conique central 1006 servant à mettre le stylo pour tracer le point central. La face 1001 venant en appui contre le disque isolant 13B avec le diamètre 1003, et le diamètre 1004 qui est à l'extérieur de la règle. Fig. 16 :

Roue de translation 4, similaire aux roues existantes dans les règles roulantes classiques, servant à l'avancement et au traçage de lignes parallèles. Avec la roulette 4003 en contact avec le papier, l'axe de liaison 4002 entre les 2 roues, le tambour de mesure 4001 permettant de lire en temps réel la longueur de la distance parcourue en translation avec les 2 unités en inch et en cm. La diode laser 4004 comme option avec la pile d'appoint 4005. Fig. 17 :

Illustration 307 du code binaire logique de 1 à 360 degrés avec 9 bits, les parties en noir correspondent au contact électrique les parties blanches aux zones sans contact. L'utilisation du code binaire sur le disque binaire logique avec une épaisseur d'environ lmm. Avec les 9 pistes pour la position, la dixième piste 306 pour l'arrivée électrique,. Les lettres A, B et C indiquent la séparation de 3 zones 301, 302 et 303 sans contact électrique entre elles pour donner le disque binaire logique circulaire 304. Fig. 18 :

Description des 3 zones conductrices A , B et C de code binaire logique . Les pistes 1 à 9 des angles 1 à 257, piste 9 des angles 258 à 359 et piste d'alimentation électrique. Zone 302 : Pistes 1 à 7 des angles 257 à 352 et pistes 6 et 7 des angles de 268 à 359. Zone 303 : Pistes de 1 à 3 des angles 353 à 359. 304 : Ensemble des zones assemblées.

Fig. 19 :

Ensemble des zones conductrices avec zéro à droite.

Fig. 20 :

Disque représentant l'assemblage de la Fig.13 et de la Fig.18 par le montage < Xl > . Les zones conductrices A, B et C sont connectées électriquement. Ce disque est installé dans la structure pour le montage et le fonctionnement de la règle.

Fig. 21 :

Illustre le principe et le système de l'assemblage de tous les éléments composants pour la réalisation et le fonctionnement de la règle. Toutes les pièces de montage sont décrites et analysées dans tous les dessins. Il suffit d'analyser et respecter l'ordre de principe de montage.

.La couvercle 2 avec les pièces fixées est ensuite fixé sur la carcasse 1 grâce aux vis à tête cylindrique fendue 11, permettant de maintenir la roue 4 à l'intérieur de la carcasse 1. La cellule photovoltaïque 5 peut être fixée sur la carcasse 1 depuis l'extérieur, les affichages 6 de l'angle de rotation et 7 de la mesure de translation peuvent aussi être fixés depuis l'extérieur. Une autre variante consiste à fixer 5, 6 et 7 depuis l'intérieur de la carcasse qui peut être transparente.

Toutes les pièces sont bien définies et ordonnées pour l'assemblage de la règle.

Fig. 22:

Vues isométriques de la règle assemblée, vue supérieure et inférieure, montrant la roue de déplacement transversal et le disque à crampons servant à la rotation de toute la structure de la règle.

Fig. 23 :

Vue isométrique illustrant les mouvements de translation et de rotation.

Fig. 24 :

Schéma du principe de décodage binaire logique, illustré pour l'angle de 60°, avec quelques exemples de valeurs binaires. Fig. 25.

Illustre le principe de l'assemblage du décodage, par exemple pour définir et afficher l'angle de 60°. Le schéma est tout simple. L énergie solaire < 5 > ou l'électricité entre dans < 306 > . L'électricité est installée dans la structure du code binaire logique < 3 > par le contacte < 150 > . Le < 15 > est la tête de lecture d'un composant électrique qui dépose le courant sur la piste neutre < 306 > de liaison du code binaire logique < 3 > . Selon le placement et la position de la piste < 3 > de code binaire logique, le courant le courant passe par < 152 > et < 153 > . Le code binaire logique est retransmis dans le processeur < 14 > pour analyser et traiter les données. Ces données sont transmises par < 154 > à l'afficheur < 7 > . Fig. 26 :

Est une règle combinée 1 qui possède les fonctions définies de la Fig. 6, mais sans l'énergie solaire ni le code binaire logique . Toutes les graduations doivent être en cm. et en inch. L'épaisseur de la règle combinée 1, définie comme telle peut mesurer de 2 à 4 cm. ; et en conformités internationales en inch . Selon l'usage, l'épaisseur de cette règle peut mesurer de 2 à 4 mm. La règle peut être construite en plastique recyclable ou en métal inoxydable. Sa longueur peut mesurer de 10 à 100 cm ou inch . L'espace < 109 >, vide de matière, mentionné dans la Fig. 6 est similaire à la Fig. 26 et il sert aussi à définir et à tracer l'angle. Fig. 27 :

Est une règle combinée 1 conventionnelle définie comme telle, prête pour l'usage. Fig. 28 :

Est une règle combinée 2 qui possède les fonctions de la règle conventionnelle avec les graduations en cm. et en inch. ; et les fonctions de compas .

L'épaisseur de la régie 2 combinée, définie comme telle peut mesurer de 2 à 4 cm, ou en conformités internationales en inch, selon l'usage. L'épaisseur de cette règle peut mesurer de 2 à 4 mm . La règle peut mesurer en longeur de 1 à 100 cm ou en inch. Fig.29 :

Est une règle combinée 2 conventionnelle définie comme telle, prête pour l'usage. Notons aussi que les règles combinées 1 et 2, que nous appelons < Règles Suisses > peuvent être construites avec ou sans les trous pour l'usage de compas, mentionnés en 106 dans la Fig. 6. Les ouvertures < 108 > et < 109 >, mentionnées dans la fig. 6 sont semblable à la règle combinée

1 pour tracer les lignes et définir les angles. Les unités en cm et en inch sont réversibles et interchangeable dans toutes les règles pour la construction des figures géométriques. Et vis versa.

Notons aussi que les dimensions, les échelles, les tolérances et les contraintes seront établies par le constructeur de la règle en conformité avec les normes < ISO > .

Mm, cm et inch sont les unités de mesure internationales définies dans cette invention de la règle.

3. Mode d'emploi

Fonction règle :

Les fig. 1 et Fig. 2 illustrent le traçage d'une ligne droite 153 d'une certaine longueur mesurée en cm ou en inch, 154 grâce à l'ouverture < 108 > décrite dans ces figures .On peut tracer des lignes de différentes longueurs comme 151 et 152.

Les règles combinées 1 et 2 représentées par les figures fonctionnent de la même manière.

Fig.2

Fonction rapporteur :

Grâce au mouvement de rotation mentionné dans la Fig.2 autour du point < 8 >, illustré pour l'angle de 60°, on peut tracer des lignes parallèles 151, 152 et 153 par rapport à une ligne de référence .Cette règle combinée 1 fonctionne de la même manière en utilisant les graduations aux bords verticaux et en définissant l'angle.

Fig. 3 :

Fonction équerre :

Description de la fonction équerre du châssis 1 de la règle. Les 2 cotés de la règle peuvent être utilisés pour tracer des angles droits. La règle combinée 1 fonctionne de la même manière.

Fig. 4 :

Fonction compas :

Un outil de traçage 15a, stylo, est introduit dans un trou à choix 156 et maintenu avec une main

14a, un deuxième outil de traçage 15b manœuvré avec la deuxième main 14 b et introduit dans un autre trou à choix 157 à une distance d'un certain nombre de pas du trou 157, le pas représenté sur la figure 4 est de 10mm, éventuellement il y a lieu qu'on aie des pas de 3, 4 ou 5 mm. En maintenant le stylo, 15a fixe sur le papier, on peut faire tourner le crayon 15b pour tracer un cercle ou un arc de cercle. Les règles combinées 1 et 2 fonctionnent de la même manière. Fig. 5 :

Fonction mesure manuelle d'angle

S'assurer que l'intersection 158 des lignes 156 et 157 se trouve sur le point 158, aligner le trait de référence sur l'angle 0, et lire l'angle formé par le deuxième ligne 157 sur les graduations. Pour l'illustration nous avons défini l'angle de 50°.

Fonction traçage manuel d'angle.

Placer le stylo sur le point 158 pour tracer le premier point, aligner le trait de référence sur l'angle

0, puis marquer un point 159. Ensuite on peut tracer une ligne entre 2 points à l'aide de la règle comme expliqué à la figure 1.La règle combinée 1 fonctionne de la même manière.

Fig. 27 :

A les mêmes fonctions que les fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4 et fig. 5. Elle est une règle conventionnelle en cm et en inch, ne fonctionnant ni avec l'énergie solaire ni avec le code binaire logique. Le mode d'emploi est similaire au mode d'emploi à la règle conventionnelle, à Péquerre, au compas et au rapporteur. Cette ouverture < 108 > mentionnée dans la Fig. 6, vide de matière, sert à construire et à tracer toutes les figures géométriques choisies en cm. ou en inch .

Cette ouverture, vide de matière, est illustrée dans la Fig. 6 représentée par le point < 108 > .

Fig. 29 :

Est une règle conventionnelle en cm et en inch, pouvant aussi servir de compas. Le mode d'emploi est similaire à celui de la règle conventionnelle et au compas, mentionné dans la Fig. 4.

Cette ouverture, vide de matière, sert à construire et à tracer les lignes en cm. et en inch.

Cette ouverture, vide de matière , est illustrée dans la Fig. 6 par le point 108 .

Pour les Fig. 27 et Fig. 29, glissez et tournez la règle sur le papier pour tracer les formes et figures géométriques choisies en cm. ou en inch .

Les règles combinées 1 et 2 représentées par les Fig. 27 et Fig. 29 exercent et assument les fonctions pour la construction des figures géométriques .