Brevet FR2131991A1 — publié le 19721117

i 2131991 Les appareils à dessiner qui sont largement utilisés dans le domaine du dessin industriel sont en général d'un type qui comprend des tords droits vertical et horizontal associés à des éléments mécaniques appropriés qui leur permettent une 5 gamme étendue de mouvements suivant deux degrés de liberté perpendiculaires, sur la face d'un support du dessin. Un appareil de ce type à dessiner est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique ÏP 3 279 073» Bien que de tels appareils à dessiner soient remarqua-10 "blés pour leur facilité de fonctionnement et pour le maintien excellent du parallélisme entre les lignes tracées, du fait de leur propre nature et de leurs dimensions, ils ne peuvent être utilisés que dans des installations relativement permanentes, dans des bureaux ou des salles de dessin» Il existe de ce fait, 15 depuis un certain temps, un besoin pour un appareil de dessin d'étude qui puisse être transporté facilement et qui soit cependant capable de conserver la précision des mouvements perpendiculaires qui caractérisent les appareils à dessiner de plus grandes dimensions. 20 Le brevet des Etats-Unis d'Amérique ÏT° 3 016 614 décrit une réalisation d'un appareil à dessiner portatif qui comprend, de façon générale, des éléments de maintien mécaniques tels que des fils et des galets à joues qui réduisent l'instabilité connue des instruments de dessin mobiles précédents, par exemple 25 les règles parallèles roulantes, etc... Le dispositif décrit dans ce brevet n'a pas donné entièrement satisfaction, cependant, car il a une tendance permanente au pivotement, qui se traduit par une perte de parallélisme entre les lignes tracées. 30 L'appareil à dessiner selon l'invention comporte un rou leau aimanté, qui est maintenu fortement par attractio» magnétique contre une planche à dessin en matière ferreuse. Le champ magnétique intense produit par les éléments magnétiques du rouleau empêche de manière efficace ce dernier de se dépla-35 cer dans toute direction autre qu'une direction transversale à son axe, c'est-à-dire q;ue l'élément de guidage du rouleau ne peut se déplacer que par un mouvement de roulement en ligne droite exacte, quelle que soit la position de la planche à dessin. 40 L'appareil à dessiner selon la présente invention com- 72 07590 2 2131991 pïend, de jêLus, un étrier disposé au-dessus du rouleau, en contact avec la surface de ce dernier par des faces de support concaves internes, à l'aide desquelles il peut se déplacer facilement avec le Poule au. ou glisser axialement sur la surface 5 circonférentielle de ce dernier. De ce fait, 1'étrier ne peut effectuer que deux mouvements perpendiculaires préciso Un élé--ment de guidage fixé à 1*étrier, par exemple une équerre à dessin, etc<>o., comprend deux "bords droits perpendiculaires dont l'un est parallèle à l'axe du rouleau qui est en contact avec 10 les faces de 1'étrier. De ce fait, les bords droits restent parallèles, quel que soit le mouvement de l'élément destiné à guider le traçage des lignes sur la surface du papier à dessin. L'attraction magnétique qui existe entre le rouleau de l'appareil à dessiner et la planche à dessin en matière fer-15 reuse assume en réalité une fonction supplémentaire» Lorsque le dispositif est utilisé normalement, une feuille de papier à dessin ou d'un support de dessin semblable est disposée sur la planche et elle est maintenue à une position relative déterminée par rapport à celle-ci par le rouleau aimanté qui est 20 placé sur elle, La position relative et la disposition déterminée de la planche, du papier et du rouleau déterminent une ligne de base pour le dessin qui reste exacte pendant tout le fonctionnement de l'appareil. Dans le cas où l'appareil à dessiner doit être démonté pour son transport, par exemple pour 25 être placé dans la serviette d'un ingénieur, la ligne de base du dessin peut être rétablie rapidement ensuite et peut être maintenue pendant toute la mise en oeuvre ultérieure de l'appareil . On évite, de plus, la mise en oeuvre de bandes ou de pu-30 naises, de sorte que la surface utilisable du support du dessin est plus importante. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est une vue en plan de l'appareil à dessiner 35 selon l'invention ; la figure 2 est une coupe partielle de l'appareil, suivant- la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est .une coupe partielle d'un premier mode de réalisation d'un rouleau aimanté selon la présente invention ; 40 et 72 07590 3 2131991 la figure 4 est une coupe partielle d'un élément d'un autre mode de réalisation de rouleau aimanté selon l'invention. La figure 1 Représente un mode de réalisation avantageux 5 de l'appareil à dessiner portatif selon l'invention. Il comprend, de façon générale, un élément de dessin 10, un rouleau magnétique 11 et une planche à dessin 20. L'élément de dessin 10 comprend un étrier 14 auquel est fixé rigidement un élément de guidage 16 pour le tracé des lignes. L'élément de gui-10 dage 16 est, de préférence, une feuille en matière acrylique transparente ayant la forme d'une équerre à dessiner courante. Un "bord droit principal de l'équerre peut porter des repères commodes correspondant à des unités de mesure et il constitue l'un des deux guides de tracé perpendiculaires. Une fente 17 15 du corps de 1'équerre constitue le second bord droit de guidage du tracé qui peut porter, de même, des repères correspondant à des unités de mesure .Un rapporteur 18, portant des repères (non représentés), est monté de manière à tourner d'une façon connue dans une découpe circulaire du corps de 1*équerre 16. 20 Des fentes 19 constituent des accès pour les doigts et facilitent le mouvement de rotation du rapporteur 18« Le rouleau 11 comprend un corps cylindrique 12 aux deux extrémités duquel sont fixés axialement des éléments magnétiques 13 de sorte que l'ensemble constitue une tige ou rouleau 25 magnétique qui est fortement attiré vers tout corps en matière ferreuse. La figure 3 représente en détail la réalisation du rouleau 11» Une planche à dessin 20 est en une tôle d'acier ou d'autre matière ferreuse de forme générale rectangulaire dont l'é-30 paisseur est suffisante pour"lui donner, en pratique, la rigidité voulue. L'un des bords de la planche à dessin 20 est partiellement rabattu sur lui-même, de façon à constituer une lèvre 21 à bord droit, qui est le guide principal de la ligne de base du dessin pendant le fonctionnement de l'appareil et qui, 35 de plus, constitue un bord d'arrêt et d'alignement du papier. On voit, sur la figure 1, le mode de fonctionnement de l'appareil à dessiner selon l'invention» Une feuille de papier ou de tout autre support de dessin, 15j est disposée sur la surface de la planche 20 et est poussée de manière que l'un de 40 ses bords vienne buter d'équerre contre le coin 33 (figure 2) 72 07590 4 2131991 de la planche à dessin. Lorsque le papier 15 a été orienté d'une façon générale sur la planche 20, le rouleau 11 est disposé sur sa face, à une position dans laquelle il est parallèle axialement, d'une façon générale au bord 31 de la lign.e 5 de base de la lèvre 21. L'attraction magnétique qui s'exerce entre le rouleau 11 et la planche 20 fixe fermement le papier .à une position générale d'équerre sur la face de la planche à dessin. L'étrier 14 de l'ensemble 10 est alors disposé sur le 10 rouleau 11 contre lequel il est appliqué étroitement par des faces internes 26, 26' dont le rayon de courbure est le même que le rayon de la surface du rouleau. L'ensemble 10, 11 assemblé est déplacé vers la lèvre 21 de la planche jusqu'à ce que l'élément arrière 29 de 1'étrier porte contre le bord 31 15 de la lèvre 21, ou lèvre de base. Si l'élément arrière 29 n'est pas en contact avec le bord 31 sur toute sa longueur, on exerce une force suffisante sur 1'étrier 14 pour surmonter l'attraction magnétique entre le rouleau et la planche afin de mettre le bord d'équerre 31 et 20 l'élément arrière de 1'étrier 29 en contact sur toute la longueur de ce dernier. Cette opération de mise d'équerre établit une ligne de base entre le papier 15 et les bords droits de 1'équerre 16, qui peut être rétablie facilement par une opération semblable, même après un démontage ou une séparation 25 temporaire des éléments de l'appareil à dessiner. L'appareil à dessiner, lorsqu'il est assemblé, permet des mouvements perpendiculaires exacts de l'élément de guidage 16 du tracé et de ses bords droits associés. Le mouvement horizontal s'effectue par le roulement de l'élément 11 30 sur la face de la planche 20 et de la feuille de papier à dessin 15, tandis que son mouvement vertical est produit par le coulissement axial de 1'étrier 14 sur la face du rouleau 11. Un exemple de mouvement de l'ensemble 10 est représenté en 10' sur la figure 1. 35 La détermination commode de divers angles par rapport aux bords droits perpendiculaires de l'élément 10, est effectuée par le rapporteur 18 qui est introduit dans un guide circulaire du corps de 1'équerre 16. Le rapporteur peut tourner facilement dans le guide circulaire, de la façon indiquée en 40 traits mixtes en 18*. 72 07590 5 2131991 La figure 2 du dessin représente l'appareil à dessiner dans la position de réglage préliminaire de sa ligne de base et de mise d1équerre, dans laquelle l'élément arrière 29 de son étrier bute contre le bord de mise d'équerre 31 de la le— 5 vre 21 de la planchée La figure représente également une réalisation avantageuse de l'appareil dans laquelle 1'étrier 14 est formé d'une façon commode par extrusion d'une matiere non ferreuse, telle que de l'aluminium ou une matière plastique. La surface interne de 1'étrier 14 comporte deux arêtes en sail-10 lie vers l'intérieur, dont les surfaces concaves 26, 26' s'a-f daptent avec précision à la courbure de la circonférence du rouleau, qui est représenté par le corps tubulaire et cylindrique 12. Les surfaces concaves 26, 26* portent des éléments de surface de portée de faible friction qui peuvent être réa-15 lisés facilement par une couche de polytétrafluoréthylène ou par divers lubrifiants secs "cuits" comprenant, par exemple, des .mélanges' de silicium, de graphite et d'un liant à base de résine époxy. L'élément extrudé qui constitue l'étrier 14 comporte une 20 lèvre 28 ainsi qu'une gorge parallèle à la surface d*alignement de la ligne de base de l'élément arrière 29} à l'aide desquelles l'élément de guidage 16 peut être fixé d'une façon commode à l'étrier. Le joint entre l'étrier 14 et l'élément 16 peut être permanent et il peut être réalisé à l'aide d'un adhésif 25 et par formage à la presse, ou bien l'élément de guidage peut être amovible et peut être fixé par un dispositif (non représenté) qui permet à des éléments 16 de formes diverses d'être interchangeables » La figure 3 représente un mode de réalisation avantageux 30 d'un rouleau 11 qui comprend un corps tubulaire cylindrique 12, de préférence en une matière non ferreuse, telle que de l'aluminium ou une matière plastique. Une douille en fer doux 37 est introduite à chaque extrémité du corps 12 et comporte une ouverture centrale par laquelle est introduite une tige 35 filetée non ferreuse 36. Des disques alésés au centre ou bagues 13 en une matière aimantée en permanence, disposés sur les extrémités de la tige 36, alternent avec des disques en fer doux alésés au centre ou bagues 35 qui constituent des pièces uolaires de l'ensemble de l'aimant. Cet ensemble com— 40 biné peut comporter n'importe quel nombre voulu d'éléments 7i 07590 6 2131991 alternés et'il se termine finalement par un écrou taraudé 39, de préférence en fer doux, qui forme la pièce polaire finale de l'ensemble. Les disques 'aimantés, selon la présente invention, peu-5 vent se trouver dans le commerce et sont, de préférence, en une matiere céramique aimantée au préalable ou toute autre matière aimantée en permanence, telle que les matières décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2 762 777. L'une façon caractéristique, les disques préaimantés sont polarisés 10 dans le sens axial et comportent sur une face un pôle nord et sur la face opposée un pôle sud. La disposition des pôles est indiquée particulièrement sur la figure 3» dans laquelle des éléments N-S 13 et des éléments S-ïï 13* alternent le long du rouleau 11. Du fait de cette disposition et de l'incorporation 15 de disques annulaires en fer do\ix alternés 35 qu.i constituent des pièces polaires des paires correspondantes 13, 13' de disques aimantés, un champ magnétique intense et serré est produit le long de la totalité de la surface des éléments aimantés du rouleau 11. Une opération finale de la production du rouleau 20 11 consiste en une rectification de surface, sans centre , de tout l'élément, destinée à la formation de surfaces parallèles qui permettent un mouvement de roulement vrai de l'appareil à dessiner lorsqu'il est en service. Pendant cette opération de rectification, le rayon de courbure de la surface du rou-25 leau 11 peut être réglé commodément afin de correspondre avec précision au rayon de courbure des surfaces 26, 26' de l'étrier 14} comme on l'a indiqué précédemment. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de rouleau qui comprend un corps cylindrique massif 41 en un mé-30 tal non ferreux ou en une matière plastique, aux extrémités duquel sont collés, par un adhésif à base de résine époxy, etc..., des disques alternés de fer doux 35 et d'une matière céramique aimantée 13, de la façon décrite précédemment. Les disques N-S 13 sont disposés de la même manière et alternent 35 avec des disques S-ÎT 13' dont ils sont séparés par des pièces polaires en fer doux intermédiaires 35 afin de produire un champ magnétique intense et orienté de la manière décrite précédemment. Un autre mode de réalisation du rouleau aimanté peut comporter une combinaison d'une tige d'alignement centrale 4Q et d'un corps tubulaire semblable à celui représenté sur la 72 07590 7 2131991 figure 3 ainsi que les liaisons par adhésif du mode de réalisation de la figure 4. Dans tous les cas, l'opération finale de rectification, sans centre , destinée à la réalisation de surfaces de roulement exactes associées étroitement à la cour-5 hure des surfaces 26, 26' de l'étrier 14, termine la formation du rouleau aimanté. . L'appareil à dessiner de la présente invention se déplace et peut être manipulé commodément d'une manière exactement semblable aux machines à dessiner de plus grandes dimensions, 10 du type à éléments fixes en permanenceo En plus du fait qu'il constitue un outil commode pour un ingénieur d'étude au cours de ses déplacements, il représente un appareil d'entraînement particulièrement utile pour les étudiants par le fait qu'il constitue une reproduction fidèle des machines à dessiner in-15 lustrielles dont il -îxécute tous les mouvements. De ce fait, on voit que l'invention concerne une reproduction de transport facile et de faible prix de machine à dessiner plus coûteuse et qu'elle donne aux étudiants l'occasion de se familiariser avec le mode de fonctionnement d'un appareil qu'ils n'auraient 20 pas d'habitude l'occasion d'utiliser avant de nombreuses années. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 72 07590 8 2131991 wmsmomsm 1. Appareil à dessiner portatif, caractérisé en ce qu'il comprend une planche à dessin comportant une surface de travail sensibler.ient plane pouvant exercer une attraction magnétique et . avec laquelle est en contact magnétique un rouleau cylindrique 5 aimanté;, un élément de guidage, permettant de tracer des lignes, comprenant un étrier en contact avec une surface associée au. rouleau et dont le déplacement latéral par rapport à la surface de travail est limité par ledit rouleau . 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en 10 ce que ladite surface associée au rouleau est constituée par la surface de ce dernier. 3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des surfaces de butée d'un élément de paroi en relief sur la planche à dessin constituent des bases d'alignement en- 15 tre la planche et une feuille de papier disposée sur elle et entre ladite planche et le rouleau . 4. Appareil suivant la revendication 3» caractérisé en ce que lesdites surfaces de butée constituent des lignes de référence de base sensiblement parallèles, qui permettent l'ali- 20 gnement du rouleau et d'au moins un bord droit d'une feuille de papier disposée sur la planche. 5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support de l'étrier comporte une surface plan-concave, dont le rayon de courbure est égal au rayon de 25 courbure de la surface circonférentielle du rouleau. 6. Appareil suivant la revendication 5» caractérisé en ce qu'une surface sensiblement verticale de l'étrier forme un bord de butée sensiblement parallèle à l'axe de courbure de la surface de portée plan-concave. 30 7. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau comporte plusieurs segments cylindriques aimantés, fixés axialement sur un corps cylindrique de même circonférence et dont chacun comporte un pôle nord et un pôle sud. 8. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce 72 07590 2131991 que la planche à dessin est une tôle plane, rigide, sensiblement rectangulaire, de matière ferro-métallique, comportant au poins un bord droit et dont une partie située à proximité du bord droit est rabattue le long d'une ligne parallèle à ce dernier afin de former un élément de paroi en relief qui inscrit un angle ait-;u avec le reste de ladite tôle.