Brevet FR2238507A1 — publié le 19750221

Un marteau de lancement comprend une masse sphérique, une poignée, et un lien fix à cette poigne, et à la masse en un point d'attache agencé à cet effet. Pour projeter ce marteau à-une distance la plus grande possible, l'athlète, placé sur une aire de lancement, saisit le marteau par la poignée, et fait entrer la masse en rotation, en pivotant sur lui-meme, le corps et les Jambes étant légèrement fléchis. Lorsque l'athlète a pivoté trois ou quatre fois sur luimême, en essayant de faire atteindre à la masse une vitesse masse male, il exécute la finale : il redressa le corps et les Jambes, en une extension complète, et il lâche la poignée. La distance de lancement croit, en effet, avec la vitesse linéaire de la masse et, d'une manière plus précise, avec la vitesse linéaire de son centre de gravite, comme le montrent l'expérience et les lois de la mécanique. I1 en résulte qu'il y a intérêt à déporter ce centre de gravité le plus loin possible du point d'attache du lien. On est toutefois limité par les règlements sportifs qui imposent un écart maximal de six millimètres entre le centre de gravité et le centre géométrique de la masse sphérique. Par ailleurs, il convient de noter que l'athlète, après avoir lancé le marteau, le ramène sur l'aire de lancement en tratnant, par la poignée, la masse sur le sol. Comme ce sol est, en général, très abrasif, la masse subit une usure rapide, et une diminution de poids pouvant atteindre plusieurs centaines de grammes en une saison sportive. Or, un marteau de lancement présente un poids minimal imposé, d'une valeur actuellement égale à 7,257 kilogrammes.Comme il ne saurait etre question de mettre au rebut un marteau de lancement coûteux, après une courte série de lancements, il faut que l'athlète accepte, à son détriment, d'utiliser un mar- teau de poids beaucoup plus élevé, à ltétat neuf, ou encore que la masse puisse étre rechargée, par exemple en coulant, à ltintérieur, du plomb, ou un alliage lourd, à bas point de fusion, comme l'alliage de plomb, d'étain et de bismuth dit "alliage Darcey". Les masses des marteaux actuels contiennent habituellement des déchets de carbure de tungstène enfermés dans une enveloppe d'acier, et liés entre eux en versant du plomb fondu dans ltenveloppe. Ces déchets présentent des dimensions, des formes, et des densités variées, approrlsativement comprises entre 11,5 et t4,5. Il en résulte que le centre de gravité de la masse occupe une position difficile à prévoir avec précision. De plus, cette masse ne peut être rechargée, en raison des densités insuffisantes du carbure de tungstène et du plomb faisant office de lest, que si ltenveloppe d'acier est mince, cette enveloppe étant alors sujette à se rompre, lorsque le marteau touche le sol. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet un marteau de lancement essentiellement caractérisé en ce que le lest, en une matière solide, homogène, et de densité supérieure au plomb, laisse, à l'intérieur de l'enveloppe, un espace libre susceptible d'être rechargé. Comme matières solides plus denses que le plomb, on peut citer, par ordre de densités croissantes, les métaux suivants tantale, uranium, tungstène, or, platine, iridium et osmium. Le tantale, le platine, l'iridium et l'osmium sont d'un -prix prohibitif. L'or, très cotteux mais facile à travailler, a une densité égale à 19,3, très supérieure à celle du plomb. Le tantale, d'une densité égale à 16,6, inférieure à celle de loir, présente l'avantage d'8tre une quinzaine de fois moins coûteux que l'or. Le tungstène, bien meilleur marché que le tantale et d'une densité égale à celle de l'or, ne peut pas être obtenu sous forme massive,-lorsqu'il s'agit de former un lest de quelques kilogrammes,- en raison d'un point de fusion très élevé, d'une valeur de 3.650C. La densité du lest, obligatoirement fritté, atteindrait alors seulement 18 à 18,5. Par ailleurs, on a rappel ci-dessus l'utilisation du tungstène, sous forme de carbure, dans un lest classique non homogène. L'uranium et ses alliages constituent toutefois les meilleures matières pour fabriquer le lest selon l'invention. Contrairement aux idées reçues, l'uranium n1 est pas très co8tenx, surtout lorsqu'il ne contient plus assez d'isotope 235 afin de pouvoir servir de combustible nucléa4re. Cet uranium, dit alors "appauvri"ntest pas sensiblement plus radioactif que beaucoup de sols de régions granitiques. Enfin, la densité de l'uranium, d'une valeur de 18,7, n'est guère inférieure à celle de l'or, d'une valeur de i9,3, Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va maintenant décrire un de ses modes de réalisation, pris comme exemple, et représenté schématiquement sur le dessin annexé. Sur ce dessin -La figure 1 montre un marteau de lancement entièrement monté; -La figure 2 est une vue en coupe d'une masse sphérique conforme à l'invention, selon son axe passant par le point attache; et -La figure 3 illustre un dispositif de contrôle de la position du centre de gravité de la masse sphérique, par rapport à son centre géométrique. En se référant à la figure 1 du dessin, on voit un marteau de lancement constitué par une masse t de centre de gravité G et présentant une surface la extérieure sphérique de centre géo- métrique C, par un organe 2 de préhension, et par un lien 3 dont les extrémités 3a et 3b sont fixées à cet organe de préhension et à la masse 1 en un point 4. Le lien est actuellement fabriqué, en général, à partir d'une corde à piano d'un diamètre de trois millimètres. A titre d'indication, il convient de noter quton a Jadis utilisé, comme lien, un manche rigide, puis, plus récemment, une channe. La masse 1 comprend une enveloppe 5 (figuré 2) en matière résistante, avantageusement en acier, de surface extérieure la et de surface intérieure lb. Cette surface intérieure entoure un lest 6 en une matière solide, homogène et d'une densité supérieure au plomb. Pour éloigner le plus possible le centre G de gravité du point 4 et du centre géométrique C de la masse, ce lest est en contact avec l'envelôppesélon une zone a située à l'opposé du point d'attache 4 du lien, l'enveloppe étant amincie dans cette zone. De plus, le lest comporte une surface latérale 6b épousant l'enveloppe, et une surface terminale 6c, avantageusement plane et perpendiculaire à l'axe 7 passant par les points 4 et C, afin d'éloigner encore le centre de gravité de ces points. Comme matière d'une densité supérieure au plomb, on peut retenir ltor qui fond à une température inférieure à 11acier. Après avoir calé l'axe 7 en position verticale, il suffit de verser de ltor fondu dans-l'enveloppe, un trou 8 de coulée étant percé dans cette enveloppe. Ce trou peut ensuite être obturé au moyen d'une vis 9. Toutefois, l'or est codteux; de plus, on est obligé de le couler à une température élevée, de l'ordre de 1.100*C, risquant ainsi de déformer l'enveloppe; enfin, il se produit une retassure et la surface terminale 6c du lest n'est pas plane. Pour ces raisons, il est bien préférable d'agencer l'enveloppe selon deux demi-coquilles 5a,-5b, d'y insérer le lest à l'état solide, et d'assujettir ces demi-coquilles l'une à l'autre à l'aide de moyens appropriés 10 et 11, le long d'un grand cercle lc de la surface la. Comme ce grand cercle correspond à un endroit de moindre résistance mécanique, il est avantageux d'épaissir l'enveloppe à cet endroit.Il est également avantageux de réserver unjeu-I2entre la surface latérale 6b du lest et la surface intérieure lb de ltenveloppe. On est ainsi en mesure dainsérer plus facilement le lest; de plus, on s'est aperçu que la masse résiste mieux aux chocs,-notamment lorsqu'elle retombe sur le sol lorsque ce jeu existe. Pour constituer le lest, on pourrait sans doute utiliser 11 or, le tantale, ou le tungstène fritté. Comme on l'a vu, il est toutefois bien plus avantageux de recourir à l'uranium, ou à ses alliages, la densité de l'uranium massif, supérieure à celle du tantale ou du tungstène fritté, n'est, en effet, guère inférieure à celle de l'or. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2 du dessin, ce lest, en contact avec l'enveloppe selon une calotte sphérique 6a, comporte une surface latérale 6b cylindrique, de révolution autour de l'axe 7. Comme cette surface latérale épouse l'enveloppe, celle-ci présente, le long du grand eenà1c Ici perpendiculaire à l'axe 7,-une surépaisseur conférant une bonne resis- tance mécanique à l'enveloppe. De plus, la surface terminale 6c du lest est maintenue en position à l'aide d'une cloison ou d'un organe d'arrêt 13, par exemple en tôle d'acier, fixés à la demicoquille 5a. En ce qui concerne le lest, il est en uranium ou en un alliage dit "inoxydable" d'uranium. Lorsque le lest est en uranium, la cloison 13 est avantageusement soudée, ou assujettie, tout le long de son bord à la demi-coquille 5a,- afin de diviser l'enveloppe en un espace libre 5c communiquant avec le trou 8 de coulée, et en un espace étanche 5d occupé par le lest, à l'exception du jeu t2. Comme ce Jeu ne contient qu'une quantitéd'air très faible, l'uranium, même non protégé, échappe pratiquement à la corrosion. Si le lest est en un alliage dit "inoxydable" d'uranium, contenant par exemple, en. poids, 92% d'uranium et 8% de molybdène, il test plus nécessaire de rendre étanche l'espace Sd, en assu jettissantl'organe 13 d'arrêt tout le long de son bord. Toutefois les alliages d'uranium ont, en général, une densité légèrement inférieure à celle de l'uranium non allié. On remarquera ainsi que la densité de l'alliage précité au molybdène est égale à 17,5. Il en résulte que l'espace 5c sten trouve réduit en proportion. Toutefois, l'invention permet d'agencer une masse sphérique dont le centre G de gravité est éloigné de six millimètres du centre géométrique C de cette masse. On le vérifie en posant ladite masse sur un cercle horizontal 14a (figure 3) de douze millimètres de diamètre, par exemple sur le bord interne d'un tube t4 de diamètre interne 15 égal à 12 millimètres, et d'axe 16 vertical, l'axe 7 joignant les points 4 et C étant disposé horizontalement. La masse tient alors tout juste en équilibre sur le cercle 14a. Au contraire, cette masse ne tient plus en équilibre sur le cercle, après une usure due à des lancements successifs du marteau, et aux retours de l'athlète sur son aire de lancement. De plus, la masse doit être rechargée, afin que le marteau retrouve au moins le poids minimal réglementaire. Il suffit, à cet effet, de verser une quantité appropriée de plomb fondu dans l'espace 5c par le trou 8 de coulée, et de laisser ce plomb (non représenté) se solidifier. La masse tient alors à nouveau en équilibre sur le cercle 14a; l'on remonte ensuite le marteau,-de manière à le rendre prêt à un-nouvel usage,en fixant le lien 3 (figure t) muni de l'organe 2 de préhension au point 4 d'attache. Comme on le sait, ce point 4 d'attache est généralement constitué par un trou (désigné sous la même référence) ménagé dans une tige 20 présentant un épaulement 2t. Cette tige est montée à coulissement et à rotation dans une cavité 22 occupant une partie de l'espace libre 5c à l'intérieur de l'enveloppe et fermée, par exemple, au moyen d'une plaque 23 solidaire de cette enveloppe. Pour faire saillir plus ou moins le point d'attache 4 hors de la masse sphérique, on enfile sur la tige 20, ou l'on intercale entre cette tige et la plaque 23, des rondelles 24, afin d'éloigner on de rapprocher la masse sphérique de l'organe 2 de préhension. Les rondelles 24, insérées dans la cavité 22 entre la tige 20 et lteflveloppe 5, qu'elles soient insérées au-dessus ou au-dessous de ltépaulement 21, sont formées d'une matière autolubrifiante, nylon ou téflon par exemple, de manière à favoriser le pivotement de la tige 20 dans la cavité 22. Cette cavité, comme on le voit sur la figure 2 du dessin, peut entre pratiquée dans une bague filetée 25 vissé-e sur l'enveloppe 5. Afin d'éviter que la tige 20, sous l'action du lien 3, puisse faire tourner la vague 25 sur ltenveioppe 5, on monte un organe d'arrêt 26, par exemple une vis 26 entre cuir et chairs ctest-à-dire entre. l'enveloppe et la bague. On remarquera enfin que le trou de coulée 8 est avantageusement adjacent à la tige 20,-et, en conséquence au point 4,de manière à protéger, contre les chocs, la vis 9 qui sert à obturer ce trou. Bien entendu, le mode de réalisation ci-dessus décrit ne présente aucun caractère limitatif, et pourra recevoir toute modification constructive nécessaire, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Marteau de lancement constitué par une masse formée d'une enveloppe présentant une surface extérieure sphérique, de révolution autour d'un centre géométrique, et une surface intérieure entourant le lest, par un organe de préhension, et par un lien fixé à cet organe de préhension et à la masse en un point d'attache, un tel marteau étant caractérisé en ce que le lest, en une matière solide, homogène, et de densité supérieure au plomb laisse, à l'intérieur de l'enveloppe, un espace libre susceptible d'dure rechargé. 2. Marteau selon la revendication 1 caractérisé en ce que le lest est en uranium. 3. Marteau selon la revendication 1 caractérisé en ce que le lest est en un alliage inoxydable uranium. 4. Marteau selon la revendication 3 caractérisé en ce que le lest est en un alliage contenant 92% d'uranium et 8% de molybdène. 5 Marteau selon la revendication t caractérisé en ce que le lest est en contact avec ltenveloppe selon une zone située à l'opposé du point d'attache, l'enveloppe étant amincie dans cette zone. 6. Marteau selon les revendications t et 5 caractérisé en ce que le lest présente, en dehors de la zone où il est en contact avec l'enveloppe, une surface latérale épousant la surface inté- rieure de ltenveloppe,-et une surface terminale perpendiculaire à l'axe joignant le point d'attache au centre géométrique de la surface extérieure de l'enveloppe. 7. Marteau selon la revendication 6 caractérisé en ce qutun Jeu est réservé entre la surface intérieure de l'enveloppe et la surface latérale du lest. 8. Marteau selon la revendication 6 caractérisé en ce que ltenveloppe est constituée par deux demi-coquilles fixées l'une à l'autre selon un grand cercle et épaissies le long de ce grand cercle, le lest étant alors introduit à l'état solide dans l'en- veloppe. 9. Marteau selon les revendications 6 et 8 caractérisé en ce que le lest, en contact avec itenveloppe selon une calotte sphérique, comporte une surface latérale cylindrique et de révolut ion autour de l'axe joignant le point d'attache au centre géométrique de la surface extérieure de ltenveloppe. 10. Marteau selon la revendication 8 caractérisé en ce qutune cloison est ménagée à l'intérieur de ltenveloppe, la divi- sant en deux espaces dont l'un contient le lest, l'autre étant percé d'un trou de coulée. 11. Marteau selon la revendication 10 caractérisé en ce que le trou de coulée est adjacent au point d'attache du lien sur la masse. 12. Marteau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'unie cavité, occupant une partie de l'espace libre à l'intérieur de l'enveloppe, contient une tige où est ménagé le point d'attache du lien et montée à coulissement et à rotation dans la cavité, des rondelles en matière autolubrifiante étant insérées, dans cette cavité, entre la tige et l'enveloppe. 13. Marteau selon la revendication 12 caractérisé en ce que les rondelles sont en nylon. 14. Marteau selon la revendication 12 caractérisé en ce que les rondelles sont en téflon.