Brevet FR2223198A1 — publié le 19741025

La présente invention est relative à un appareil permettant de réaliser le tracé de dessins en perspective sur une planche à dessiner, en matérialisant fictivement les différents points de fuite nécessaires où convergent les droites à tracer et en autorisant le repérage et le déplacement simples de ces points de fuite d'une position quelconque donnée à une autre, ce repérage s1 effectuant par déplacement selon deux directions respectivement perpendiculaires aux côtés de la planche en permettant ainsi de balayer toute la surface du plan de cette dernière. On connaît déjà divers appareils pour le tracé de dessins en perspective qui, par un jeu de règles liées entre elles pour constituer un ensemble déformable, permettent de faire converger les traits portés sur la planche en un point de fuite donné de sa surface, éventuellement situé en dehors des limites de la planche elle-mbemeO Toutefois, dans ces appareils, le mécanisme utilisé ne peut permettre, une fois le réglage effectué, que de tracer les traits correspondant aux lignes de fuite convergeant en un seul point de fuite, préalablement repéré, ces lignes étant transformées, par la perspective, d'une série de droites parallèles.La modification de la position de ce point, par exemple pour tracer les droites transformées d'une autre série de parallèles sur l'objet à représenter, nécessite généralement une modification complete du réglage de l'appareil, ce qui est long et compliqué. La présente invention a pour objet un appareil perfectionné qui permet de repérer instantanément plusieurs points de fuite distincts, pouvant être disposés soit sur une même ligne parallèle aux côtés verticaux de la planche à dessiner, soit sur des lignes différentes, parallèles à la précédente mais décalées selon la direction des côtés horizontaux de cette planche. En c binant deux déplacements élémentaires, on peut donc amener aisément le point de fuite correspondant en n'importe quelle position, ce point pouvant bien entendu être situé très largement en dehors des limites géométriques de la planche elle-mme. A cet effet,l'appareil considéré, adaptable à une planche à dessiner de forme générale rectangulaire, se caractérise en ce qu'il comporte un chariot mobile sur un guide disposé parallèlement à un coté de la planche, une règle de traçage plane portée par le chariot et comprenant un axe d'articulation sur une biellette disposée selon un rayon d'un premier pignon, entrainé en rotation autour d'un axe de commande porté par un support coulissant sur le chariot, une seconde biellette, parallèle à la première, également articulée sur la règle plane et orientée selon un rayon d'un second pignon, identique au premier, monté mobile autour d'un axe porté par un second support- coulissant sur le chariot et entraîne en synchronisme avec le premier pignon pour maintenir la règle en alignement avec un point de fuite donné, situé à l'intersection de la droite joignant les axes d'articulation des deux biellettes et de la règle d'une part et de la droite joignant les centres des deux pignons d'autre part, et un organe de commande, apte à faire varier la position de l'axe d'articulation de la première biellette sur la règle selon le rayon du premier pignon pour déplacer la position du point de fuite sur une ligne parallèle au guide du chariot, mais décalée dans une direction perpendiculaire à ce guide. La figure géométrique formée par les deux bielletes parallèles d'une part et les deux droites joignant les axes d'articulation de la règle et les centres des pignons, qui se coupent au point de fuite d'autre part, constitue un ensemble de deux triangles semblables, présentant un sommet commun formé par le point de fuite et deux côtés communs, représentés par les deux droites issues de ce point de fuite. Les troisièmes côtés de ces triangles délimités par les deux biellettes sont parallèles entre eux.Dans ces conditions, on voit que si l'on maintient le sommet commun dans une position fixe, c'est-à-dire si le point de fuite utilisé reste dans une position déterminée, la rotation de l'un des pignons, qui détermine l'orientation de la première biellette, provoque une rotation analogue et dans le mEme sens du second pignon, telle que la seconde biellette se maintienne parallèle à la première. Il en résulte que la règle se déplace en passant constamment par le point de fuite, ce qui permet de tracer l'ensemble des lignes perspectives aboutissant à ce point. Pour autoriser, nonobstant les propriétés précédentes, le déplacement du point de fuite sur la droite parallèle au guide passant par ce point, en particulier pour déplacer le point et l'amener dans deux positions extrêmes de débattement, le second pignon est monté, selon une caractéristique particulière de l'invention, sur un support mobile dans une rainure longitudinale prévue dans le chariot et s'étendant parallèlement au guide, ce support étant apte à coopérer avec des tiges de butée de longueur réglable, montées le long du guide et provoquant le déplacement de ce support dans sa rainure en sens inverse du déplacement du chariot. Grâce à une propriété particulière bien connue des triangles semblables, on voit que, si l'on déplace le centre du second pignon, parallèlement au guide en modifiant de ce fait l'orientation de la droite qui joint les centres des deux pignons, le sommet commun des triangles se déplace sur une droite parallèle à la direction du déplacement du centre du second pignon, les deux biellettes restant parallèles. Les tiges de butée du support déplacent donc celui-ci dans sa rainure en provoquant simultanément un déplacement inverse du point de fuite sur une parallèle à la rainure donc au guide. Mises à part les caractéristiques précédentes, l'appareil pour le tracé de dessins en perspective selon l'invention présente encore d'autres caractéristiques annexes, à considérer de préférence en combinaison mais qui peuvent ltêtre le cas échéant, séparément et qui concernent notamment les points suivants - le premier pignon est porté par un support coulissant déplaçable dans une lumière ménagée dans le chariot perpendiculairement à la direction de la rainure du support coulissant du second pignon, sous effet d1un levier en équerre, articulé sur un axe fixe porté par ce chariot, dont une extrémité coopère avec un pion lié au support coulissant et dont l'autre extrémité porte un galet d'appui du levier sur une rampe fixe, parallèle au guide, portée par la planche à dessiner et déterminant par le pivotement du levier, le déplacement du support -~oulissant à l'encontre d'un ressort de rappel - l'axe d'articulation de la seconde biellette sur la règle est monté dans une fente allongée, orientée selon la droite qui joint les axes d'arti-ulation des deux biellettes sur la règle, de façon à autoriser le déplacement indépendant du premier pignon porté par le support coulissant sans modifier la position du deuxième pignon ;; - ltentrainement en synchronisme du deuxième pignon par le premier pignon s'effectue au moyen d'un renvoi mécanique, comportant une vis à denture à taillage reversible hélicodal, transmettant le mouvement du premier pignon à une deuxième vis à denture hélicoidale inversée, engrenant avec le second pignon - des ressorts de rappel antagonistes s'étendant parallèlement au guide, sont fixés sur chacun des côtés opposés du chariot et liés d'une part à celui-ci et d'autre part au support coulissant du second pignon, de manière à tendre à s'opposer en permanence au déplacement de ce support par les tiges de butée et à le ramener en position médiane dans sa rainure ; ; - organe de commande faisant varier la position de l'articulation de la règle plane sur la première biellette est constitué par un bouton monté libre en rotation sur une des parois latérales du chariot et apte à s'engager sur la tette d'un axe fileté porté par le pignon, coopérant avec un écrou solidaire de la biellette de façon telle que la rotation de cet axe détermine le coulissement de la biellette dans une rainure radiale de ce pignon. D'autres caractéristiques d'un appareil pour le tracé de dessins en perspective, établi conformément à l'invention apparattront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la Fig, 1 est une vue schématique de dessus, illustrant une planche à dessiner munie d'un appareil de tracé établi selon l'invention - la Fig. 2 est une vue de-dessous et en coupe transversale partielle du chariot de l'appareil, montrant les différents mécanismes portés par ce chariot, - la Fig. 3 est une vue en coupe du chariot selon la ligne III-III de la Fig. 2. Sur la Fig. 1, la référence 1 désigne une planche à dessiner d'un type classique, se présentant sous une forme rectangulaire et comportant notamment un grand c8té 2 et un petit c8té 3, le grand côté 2 étant générale ment disposé horizontalement. Sur cette planche est disposée une feuille à dessin 4 immobilisée par des punaises 5 ou autre moyen de fixation approprié. Sur cette feuille est représenté un dessin en perspective 6 délimité par des lignes 7, ces dernières correspondant à trois familles auxquelles appartien nent les droites 8, 9 et 10 par exemple, convergeant respectivement en trois points de fuite distincts 11, 12 et 13. Ces trois points de fuite 11, 12 et 13 sont alignés sur une droite 14, parallèle au petit côté 3 de la planche à dessin et dont la position est supposée largement à l'extérieur de cette plan che, ce qui ne permet pas de fixer matériellement en ces points un repère par rapport auquel il serait possible, en y appuyant une~règle de traçage, de mener les lignes du dessin correspondantes.Par construction, le point de fuite 11 se trouve sur une droite horizontale 8, dite.ligne 'horizon, tandis que les points de fuite 12 et 13 se trouvent à l'intersection des lignes obliques telles que 9 et 10 dans des positions opposées par rapport au point 11, les distances séparant ces points de fuite du point de fuite central 11, pouvant ne pas être identiques. Conformément à l'invention, l'appareil pour tracer les lignes du dessin, concourantes dans les différents points de fuite précédents, comporte un chariot 15 déplaçable parallèlement au petit c8té 3 de la planche à dessi ner, étant entendu que l'appareil ne se limite pas à cette disposition et que l'on pourrait aussi bien prévoir de déplacer également ce chariot parallèle ment au grand cté, la droite 14 joignant les points de fuite étant cette fois horizontale et non plus verticale telle que sur la figure. Sur ce chariot 15 est montée la règle 16, permettant de tracer les lignes du dessin perspectif, cette règle étant liée à un mécanisme autorisant son orientation automatique vers l'un des différents points de fuite précédemment défini.A cet effet, le déplacement du chariot 15 le long de la planche 1 est limité en direction du point de fuite 12 d'une part et du point de fuite 13 d'autre part, par deux tiges, respectivement 17 et 18, immobilisées par des butées réglables 19 et 20, permettant d'ajuster la longueur de ces tiges et par suite de déterminer la position des points de fuite correspondants 12 et 13 sur la droite 14. Comme on le voit sur les Fig. 2 et 3, le chariot 15 comporte principalement un boîtier 21, présentant une rainure allongée 22 orientée perpendiculaire au petit c8té 3 de la planche et dans laquelle est monté un support coulissant 23. Celui-ci supporte un premier pignon 24 par l'intermédiapre d'un arbre vertical 25 dont l'axe 26 est centré sur le pignon. A sa partie supérieure, l'arbre 25 est muni d'un dispositif de blocage manuel 27 permettant d'immobiliser éventuellement le support coulissant 23 dans sa rainure 22.Par ailleurs, l'arbre 25 supporte un pignon de commande 28 (Fig.3) présentant une denture extérieure 29, apte à engrener avec une roue dentée 30, actionnée par un volant 30a représenté en traits mixtes, placé à la partie supérieure du chariot 15 et permettant au dessinateur, faisant tourner ce volant.30a,de faire pivoter le pignon 24. Dans ce pignon 24 est ménagée une rainure en queue d'aronde radiale 31 dans laquelle est montée une biellette coulissante 32, manoeuvrée par un axe fileté 33 terminé par une tête carrez 35 solidaire du pignon 24, cet axe fileté coopérant avec un écrou 34 porté par la biellette 32.La tette 35 peut être actionnée lorsque la biellette 32, par suite d'une rotation convenable du pignon 24, se trouve alignée dans la rainure 22, par un bfiutWr. de commande, comprenant une clé 36 ménagée en creux à 11 extrémité d'un doigt 37 terminé par un organe de manoeuvre 38, un ressort 39 étant interposé entre cet organe 38 et la paroi 21 du chariot 15 de manière à rappeler en permanence ce bouton vers ltextérieur. Enfin, la règle 16 est articulée sur la biellette 32 par l'intermédiaire d'un axe épaulé 40. Le chariot 15 comporte également un second pignon 41, solidaire d'un arbre vertical 32 porté par le chariot et dont l'axe 43 coincide avec le centre de ce pignon. Celui-ci est lui-mème monté sur un support coulissant 44, mobile dans une rainure 45 ménagée dans le chariot 15 et disposée perpendiculairement à la rainure 22, tout en étant séparée de cette dernière. Sur ce pignon 41, est fixée une seconde biellette 46t disposée parallèlement à la première biellette 32 et terminée par un axe épaulé 47, engagé dans une fente allongée 48 ménagée dans la règle 16 selon la direction de la droite 49 qui joint les axes épaulés 40 et 47.Cette droite 49, qui correspond par exemple à l'une des droites 8, 9 ou 10 du tracé perspectif à réaliser (Fig. 1), coupe la droite 50 qui joint les axes 26 et 43 des pignons 24 et 41 en l'un des points de fuite 11, 12 ou 13, dont la position est préalablement fixée, soit par rapport à l'horizontale 8 pour l'un, soit par les tiges de butée 17 et 18 pour les deux autres. L'entraînement en synchronisme des pignons 24 et 41 est réalisé par un système de renvoi mécanique, comportant une vis tangente à denture hélicoidale 51, portée par une chape 52 pivotant sur l'arbre 25 du support coulissant 23.Cette vis 51 est solidaire d'un axe de transmission 53 coulissant dans une seconde vis 54 à denture hélicordale de sens inverse, engrenant avec le pignon 41, cette seconde vis 54 étant portée à son tour par une chape 55 pivotant autour de l'arbre 42. Sur le support coulissant 44 sont fixées les extrémités de deux ressorts antagonistes, respectivement 56 et 57, s'étendant parallèlement à la rainure 45 de part et d'autre du support de façon telle qu'ils exercent un effort permanent de rappel du support 44 sensiblement au voisinage de la droite horizontale 50. L'équipement du chariot se complète enfin au moyen d'un dispositif comportant un levier en équerre 58, articulé autour d'un axe fixe 59 porté par le chariot 15, ce levier 58 présentant un premier bras 60 muni à son extrémité d'une rainure ouverte 61 dans laquelle s'engage un pion 62 du support coulissant 23, tandis que l'autre bras 63 comporte en bout un galet 64 monté libre en rotation et apte à coopérer avec une rampe de positionnement 65, prévue sur chaque côté de la planche à dessin 1, l'action de cette rampe sur le galet 64, en faisant pivoter d'un certain angle le levier 58, tendant à repousser le support coulissant 23 et à lui faire décrire partiellement la longueur de sa rainure 22.Ce déplacement du support coulissant permet de déplacer les points de fuite 11, 12 et 13 de la droite 14 sur une autre droite 14' (Fig. 1), parallèle à la précédente, mais décalée par rapport à cette dernière selon une direction qui lui est perpendiculaire. On a également représenté en traits mixtes sur la Fig. 2 des dispositifs 66-66a permettant d'immobiliser en position haute ou basse le support 44 centre ltune ou l'autre des tiges 17 ou 18 des butées 19-20,fixant la position des points de fuite 12 ou 13. Sur la Fig. 3, on voit également le guide 67 permettant d'assurer le déplacement du chariot 15 parallèlement au petit c8té 3 de la planche à dessin 1, ce guide 67 suppor.; ;lL Usì rai 68 permettant l'immobilisation des butées 19 et 20 (Fig. 1)* Enfin, deux dispositifs de verrouillage éclipsables, respectivement 69 et 70, sont prévus pour immobiliser l'appareil, en particulier pour faire coïncider la règle 16 avec la ligne 50, afin de tracer la ligne d'horizon 8, le verrou 69 bloquant le support coulissant 44 sur le chariot 15, tandis que le verrou 70 immobilise directement sur son rail 68 ce chariot 15. Bien entendu, les dispositifs de verrouillage 69 et 70 peuvent être mis en oeuvre pour n'importe quelle position du chariot sur son guide, correspondant à un point de fuite quelconque mais exactement repéré sur une ligne 14 également quelconque. Différents accessoires complémentaires peuvent par ailleurs titre prévus pour améliorer les conditions d'utilisation de l'appareil sans en modifier le principe général décrit ci-dessus, tel que rapporteur d'angle, équerre, additionneur d'angles Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, il doit être entendu que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, on peut aisément mettre en oeuvre selon le grand caté de la planche à dessin un guide horizontal jouant le même rale que le guide vertical et sur lequel peut dtre disposé l'ensemble du chariot mobile et des éléments qu'il supporte, de manière à amener les points de fuite du dessin à tramer dans des positions extérieures à l'ouverture angulaire, délimitée dans le cas usuel décrit, par les tiges et les supports de butée prévus aux extrémités du guide vertical, parallèle au petit c & é de la planche. De plus, on pourrait - également prévoir de commander les différents mécanismes de l'appareil par d'autres systemes mécaniques ou autres, en eux-mEme connus. REVENDICATIONS 10/ Appareil pour le tracé de dessins en perspective, adaptable à une planche ct dessiner de forme générale rectangulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un chariot mobile sur un guide disposé parallèlement à un côté de la planche, une règle de traçage plane portée par le chariot et comprenant un axe d'articulation sur une biellette disposée selon un rayon d'un premier pignon, entrainé en rotation autour d'un axe de commande porté par un support coulissant sur le chariot, une seconde biellette, parallèle à la première, également articulée sur la règle plane et orientée selon un rayon d'un second pignon, identique au premier, monté mobile autour d'un axe porté par un second support coulissant sur le chariot et entrainé en synchronisme avec le premier pignon pour maintenir la règle en alignement avec un point de fuite donné, situé à l'intersection de la droite joignant les axes d'articulation des deux biellettes et de la règle d'une part et de la droite joignant les centres des deux pignons d'autre part, et un organe de commande, apte à faire varier la position de l'axe d'articulation de la première biellette sur la règle selon le rayon du premier pignon pour déplacer la position du point de fuite sur une ligne parallèle au guide du chariot mais décalée dans une direction perpendiculaire à ce guide. 20/ Appareil à dessiner selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second pignon est monté sur un support mobile dans une rainure longitudinale prévue dans le chariot et s'étendant parallèlement au guide, ce support étant apte à coopérer avec des tiges de butée de longueur réglable, montées le long du guide et provoquant le déplacement de ce support dans sa rainure en sens inverse du déplacement du chariot. 30/ Appareil à dessiner selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premigrignon est porté par un support coulissant déplaçable dans une lumière ménagée dans le chariot perpendiculairement à la direction de la rainure du support coulissant du second pignon, sous effet d'un levier en équerre, articulé sur un axe fixe porté par ce chariot, dont une extrémité coopère avec un pion lié au support coulissant et dont l'autre extrémité porte un galet d'appui du levier sur une rampe fixe, parallèle au guide, portée par la planche à dessiner et déterminant par le pivotement du levier, le déplacement du support coulissant à l'encontre d'un ressort de rappel. 40/ Appareil à dessiner selon la revendication 1 caractérisé en ce l'axe d'articulation de la seconde biellette sur la règle est monté dans une fente allongée, orientée selon la droite qui joint les axes d'articulation des deux biellettes sur la règle, de façon à autoriser le déplacement indépendant du premier pignon porté par le support coulissant sans modifier la position du deuxième pignon. 50/ Appareil à dessiner selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entratnement en synchronisme du deuxième pignon par le premier pignon s'effectue au moyen d'un renvoi mécanique, comportant une vis à denture à taillage reversible hélicoïdal , transmettant le mouvement du premier pignon à une deuxième vis à denture hélicoldale inversée, engrenant avec le second pignon 60/ Appareil à dessiner selon la revendication , caractérisé en ce que des ressorts de rappel antagonistes s'étendant parallèlement au guide, sont fixés sur chacun des cotés opposés du chariot et liés d'une part à celuici et d'autre part au support coulissant du second pignon, de manière à tendre à s'opposer en permanence au déplacement de ce support par les tiges de butée et à le ramener en position médiane dans sa rainure. 70/ Appareil à dessiner selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de commande faisant varier la position de l'articulation de la règle plane sur la première biellette est constitué par un bouton monté libre en rotation sur une des parois latérales du chariot et apte à s'engager sur la tête d'un axe fileté porté par le pignon,coopérant avec un écrou solidaire de la biellette, de façon telle que la rotation de cet axe détermine le coulissement de la biellette dans une rainure radiale de ce pignon. 80/ Appareil à dessiner selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs de verrouillage éclipsables pour immobiliser respectivement le support coulissant du second pignon sur le chariot, et le chariot sur son guide.