Brevet FR2026351A1 — publié le 19700918

La présente invention se rapporte à un mécanisme à leviers servant au guidage d'un corps suivant une trajectoire et dans une position prédéterminées et comprenant deux leviers (ou branches) de base montés sur des articulations de base et accouplés, en pas sant chaque fois par une articulation, k un levier (ou une branche) principal sur lequel est articulé, soit un support guidé par une tige de poussée ou bielle et portant le corps B guider, soit ce corps lui-mme. Dans un mécanisme leviers connu de ce type, la disposition. et les dimensions des difiérents leviers sont telles que l'extrémité du levier principal décrit au cours d'un déplacement au point auquel est articulé le corps à guider, une trajectoire essentiellement rectiligne. Pour que le corps à guider conserve également sa position par rapport à la trajectoire de déplacement, au cours de son mouvement, le corps à guider est relié supplémentairement, en passant par une autre articulation, à une bielle articulée sur le levier interne de base pour former un quadrilatère articulé. Dif- férents procédés sont connus en mécanique pour déterminer par calcul ce quadrilatère articulé, mais dans tous ces procédés, la trajectoire de déplacement et la position du quatrième côté guidé du quadrilatère articulé s'écarte plus ou moins de part et d'autre de la droite donnée au préalable. Ces écarts à partir d'une trajectoire et d'une position prédéterminées sont toutefois indésirables dans de nombreux domaines d'application, par exemple lors du guidage de pièces de machines, d'agitateurs, de foreuses ou perceuses, de platesiormes de levage, de prises de courant entre des éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, de manipulateurs ou d'éléments analogues. La présente invention se rapporte à un mécanisme à leviers grâce auquel les écarts d'un corps à partir dlune position prédéterminée sur sa trajectoire de déplacement peuvent être maintenus plus petits qu'auparavant. Dans un mécanisme å leviers du type cité ci-avant, ontobtient ce résultat, conformémeflt à l'invention, par le fait que la position du support pour le corps à guider ou la position de ce corps à guider est commandée en fonction de l'angle compris entre un levier de base et le levier principal, à l'aide d'une came, et en passant par une bielle.Grâce au choix d'un profil approprié de la came, le corps à guider peut apnreéttereineerige suivant une trajectoire rectiligne ou courbe dans une positio, avec une précision essentiellement plus grande et sur une gamme de distances plus importante que cela est possible jusqu'ici, étant donné que le quadrilatère articulé formé par la base, les deux leviers de base et le levier principal peut être conçu indépendamment du guidage du corps dans sa position par la bielle Le dessin annexé représente schématiquement plu- sieurs.exemples de réalisation de l'invention 2 sur ce dessin les figures la et lb représentent deux variantes d'un cadre articulé pour le déplacement parallèle d'un rail ou d'une table suivant une trajectoire rectiligne, perpendiculaire au rail ou à la table les figures 2a et 2b représentent deux exemples de réalisation pour le guidage d'un support d'une pièce de machine dans une position alignée sur une trajectoire de déplacement rectiligne la figure 3a représente le guidage horizontal d'une barre de butée suivant une trajectoire de déplacement verticale la figure 3b est un mécanisme à leviers dont le support pour le corps à guider se présente soue la forme d'une pince Dans le cadre articulé représente sur la figure la, deux leviers de base 2,3 sont montés par des articulations de base 2a, 3a -sur un élément ou base fixe 1 et sont accouplés à un levier principal 4 (bras 4t) par des articulations 4a, 4b. Par une autre articulation 4d, un support 5 pour un corps à guider est articulé sur une partie du levier principal 4, fai -sant saillie au-delà des articulations 4a, 4b. Les dimensions du système articulé sont telles que lors d'un mouvement du levier principal 4, l'articulation 4d décrit une trajectoire rectiligne. Pour que le support 5 se deplace parallèlement à lUimême au cours de ce mouvement, il est soumis à faction d'une bielle 6.Dans le mécanisme à leviers conforme à l'invention,on a prévu, pour commander la position du support 5 du corps à guid-er en fonction de l'angle &alpha; compris entre le levier de ba se 3 et- le levier principal 4, que ce levier- de base 3 porte une came 3b qui actionne la bielle 6 agissant sur le support 5. Cette bielle-6 peut etre guid-ée en translation longitudinale par des paliers de guidage 6a montés sur le levier principal 4. De préférence, la came 3b se présente sous la forme d'une came à plateau et la bielle 6 est appliquée par la force d'un ressort contre la came à plateau0 Par exemple, an ressort 6c est monté entre le palier de guidage 6a et une butée 6b de la bielle 6e Pour réduire la friction entrela bielle 6 et le chemin de la came 3b il est avantageux de munir l'extrémité de cette bielle d'un galet 6do En vue de la protection de la bielle 6 contre toute action extérieure, elle peut être montée dans le levier principal conçu sous la forme d'un tube, In'autre extrémité de la bielle est reliée au support 5 par un guidage à coulisse 6f Comme le montre la figure 2a, la bielle 6 peut tre montée également par une articulation 6g sur le support 5 du corps à guider, ce qui permet de supprimer le guidage à coulisse 6f entre ce support 5 et la bielle 6. Dans ce cas, un seul palier de guidage 6a est prévu pour la bielle, monté par une articulation 6e en rotation sur le levier principal 4o Conformément aux figures la et 2a , la came 3b est conçue sous la forme d'une came à plateau qui est montée sur l'articulation 4b et qui permet une déviation du support 5 à partir de la position prédéterminée dans le cas oW une force extérieure de la force dépassant la force du ressort 6c est exercée sur le support 5.Une telle déviation peut être désirée, par exemple, poUr des raisons de sécurité La transmission de forces extérieures agissant sur le support 5 à la bielle 6 et, par conséquent, à la came à plateau est largement empêchée par le montage d'au moins d'un élément amortisseur 8 entre l'articulation 4d et le support 5. Dans les cas où l'on veut procurer à un corps un guidage rigide, ne cédant pas sous l'effet de forces extérieures, par exemple dans les plates-formes de levage, il est avantageux de réaliser la came 3b sous la forme d'une came à coulisse (figures lb, 2b)ê On obtient ainsi un guidage bilatéral du galet 6d de sorte que l'on peut supprimer le ressort de rappel pour la bielle, ce qui empêche tout écartement du corps à guider sous l'action d'une force extérieure0 Dans le mécanisme à leviers représenté sur la figure 3a, la bielle 6 est , d'une part articulée sur le corps à guider 5 et elle est d'autre part, reliée par une articulation 6h à un balancier 7 opposé à la came à plateau 3b et monté sur le levier principal 4 par une articulation 7a ; ce balancier 7 stapplique contre la came 3b, directementou par l'intermédiaire d'un galet 6d sous l'action d'un accumulateur à ressort0 L'ar- ticulation 7a et l'accumulateur à ressort peuvent être constitués avantageusement- par une articulation en caoutchouc De cette façon, les oscillations éventuellement engendrées sous l'effet de forces agissant sous la forme de chocs sur le corps à guider 5 sont progressivement amorties. Les deux parties du balancier 7 peuvent être reliées rigidement à la partie externe de l'articu- lation en caoutchouc 7a, tandis qUe la partie interne de cette articulation est montée d'une manière librement mobile sur le levier principal.Nais il est possible également d'utiliser un double élément élastique en caoutchouc, dont la partie interne est reliée solidement au levier principal 4, la partie médiane à l'une des parties du balancier et la partie externe à l'autre partie du balancier 7. Le galet 6d peut être disposé à l'extrémité libre du balancier 7, ou bien comme le montre la figure 3b, entre l'articulation 6h et l'articulation en caoutchouc 7a. En vue d'une protection contre les influences externes, il est avantageux de blinder l'articulation 4b entre les leviers de base et principal, y oompris le mécanisme à came. Si le mécanisme à leviers conforme à l'invention est réalisé de telle sorte que le corps à guider occupe toujours la mêmeposision angulaire, en particulier une position horizontale ou verticale, par rapport à la trajectoire de déplacement, il peut étire utilisé, par exemple, comme élément constitutif d'une plate-forme de levage, d'une suspension pour des machines opératrices (par exemple des agitateurs ou des foreuses ou perceuses), d'une prise de courant à semi-pantographes OU à des fins analogues. En cas d'utilisation du mécanisme représenté sur la Ligure 3a comme prise de courant à semi-pantographe, une palette portant deux frotteurs peut être montée d'une manière librement mobile sur l'articulation 4c et le support 5 doté d'une barre horizontale peut servir d'élément auxiliaire de mise en position, sur lequel la palette à frotteurs bascule lorsque au cours de l'abaissement ou de la montée du semi-pantographe, la palette à frotteurs n'est pas guidée par le fil de contact. Comme le montre la figure 3b, le support 5 pour le corps à guider peut également se composer de deux parties 5a, 5b à axe d'articulation commun 4d, commandées chacune par une came 3b, 3c, en passant par une bielle 6, et exécutant un mouve- ment à la manière dune pince lors d'un déplacement du levier principal dans les zones prédéterminées. La traåectoire de déplacement peut être choisie ici rectiligne ou courbe ou se composer de tronçons partiels quelconques, rectilignes et courbes. L'actionnement ou la commande du mécanisme à leviers, en vue de la modification de l'angle a, peut être réalisé par un moteur, Un mécanisme à ressort, un dispositif pneumatique ou hydraulique0 R E V E E D I C A 2 I O X S- 1. Mécanisme à leviers servant au guidage dan corps suivant une trajectoire et dans Une position prédéterminées, et comprenant deux leviers de base montés sur des articulé lations de base et accouplés,- en passant chaque fois par une articulation, à un levier principal sur lequel est articulé; soit un support guidé par une bielle et portant le corps à gai der, soit ce corps lui-meme, caractérisé par le fait que la position du support ou du corps à guider est commandée, en fonction de l'angle compris entre un levier de base et le levier principal à l'aide d'une came et en passant par la telle 2.Mécanisme à leviers suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la came est montée sur I'uü 5s leviers de base. 3. Mécanisme -à leviers suivant la revendication 2, caracrérisé par le fait que la bielle est guidée en trans- lation longitudinale sur le levier principal par des palies de guidage. 40 Mécanisme à leviers suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la came se présente sous la IG-n me d'une came à plateau et que la bielle est appliquée contre la came à plateau par la force d'un ressort. 5. Mécanisme à leviers suivant la revendica- tion 3, caractérisé par le fait que la bielle est reliée par un guidage à coulisse au support ou au corps à guider. 6. Mécanisme à leviers-suivant l'une quer que des revendications- 1 à 5, caractérisé par le fait qUe 1bielle s'applique contre la came en passant par un galet 7. Mécanisme à-leviers suivant l'une quelconque des revendications 2-à 5, caractérisé par le fait que la bielle est disposée dans le levier principal réalisé sous la forme d'un tube. 8. Mécanisme leviers suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que la bielle est montée du cote de la came, en translation dans un palier de guidage relié à son tour au levier principal par une articulation. 9. Mécanisme à leviers suivant la revendica- tion 1 , caractérisé par le fait que la came se présente sous la forme d'une came à coulisse. 10. Mécanisme à leviers suivant les revendica- tions 1, 3 et 7, caractérisé par le fait que la bielle est reliée par une articulation à un balancier opposé à la came à plateau, articulé sur le levier principal et s'appliquant sur la came à plateau directement ou en passant par un galet0 mécanisme à leviers suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que le balancier est articulé sur le levier principal en passant par une articulation en caoutchouc mise sous précontrainte0 120 Mécanisme à leviers suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que l'articulation entre les leviers de base et principal , y-compris le mécanisme à came, est blindée en vue de sa protection contre les influences extérieuresa 130 Mécanisme à leviers suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la came est réalisée de telle sorte que le support pour le corps à guider occupe toujours la même position angulaire, en particulier une position horizontale ou verticale0 14. Mécanisme à leviers suivant toutes les revendications 1 à 13, caractérisé parle fait que le support pour le corps à guider se compose de deux parties à axe d'articulation commun, reliées chacune à une came séparée, en passant par une bielle, et exécutant un mouvement à la manière d'une pince lors d'un déplacement du levier principal0 15. Mécanisme à leviers suivant l'une guelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il fait partie d'une plate-forme de levage0 16. Mécanisme à leviers suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il fait partie d'une suspension pour des machines opératrices, en particulier des agitateurs ou des foreuses ou perceuses0 17 Mécanisme à leviers suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il fait partie d'une prise de courant à semi-pantogzapheO