Brevet FR2220290A1 — publié le 19741004

La présente invention s'inscrit parmi les appareils à lancer des balles pour l'entrainement des joueurs en différents sports et particulièrement les jeux de tennis ou de pelote. Elle répond à un certain nombre dtaméliorations. La liste ci-après est,du même coup, un rappel des insuffisances actuelles. I)Grande vitesse de tir ,vitesse réglable. 2)Possibilité de faire varier la hauteur du point de départ. 3)Variété des directions et angles (le départ. 4)Action non seulement sur la fréquence des tirs mais choix des instants. 5)Combinaisons possibles entre ces diverses grandeurs concernant non seule ment des réglages fixes ,mais aussi, Si on le désire, des réglages de fréquen ces indépendantes ou asservies ou encore des télécommandes ou des programmes Ces possibilités font évoluer l'appareil vers le robot. On ne peut aboutir à de tels résultats que si le système lanceur possède à la fois une grande énergie et un volume -une maniabilité-compatible avec ces divers mouvements. Selon la présente invention ,c'est la vitesse tangenti elle d'un volant (l'inertie qui est mise à contribution. L'inertie du volant permet,en effet, en dépit d'une action par choo,qui évite la mise en rotation de la balle,une rapide récupération de la vitesse de propulsion entre deux coups. Cependant, l'application du principe est tri butaire du respect de conditions rigoureuses et doit,en même temps correspon dre à une relative simplicité. La simplicité est d'abord dans l'emploi. Les balles doivent,sans précaution spéciale, être jetées dans une trémie. Les divers réglages doivent se faire par simples boutons rotatifs ou poussoirs sans autre action. La simplicité est dans la réalisation électro-mécanique :pièces mobiles peu nombreuses et ramassées ,mouvements permanents réguliers etc... Ces considérations ont conduit aux diverses solutions dont le détail est donné ci-après ,en suivant les figures. Les Fig.I et 2 sont des vues schématiques d'ensemble de face et de profil d'un lanceur de balles de tennis. Une trémie (I),simple corbeille, se place à la partie supérieure de l'appareil sur la "chambre d'éjection qu'elle alimente. Celle-ci est solidaire d'un carter cylindrique plat à axe horizon tal(3) qui contient le volant. Sur l'une des faces de ce carter se fixe le moteur électrique (4) du type "applique" . L'induit du moteur et le volant ont le même ami de rotation (5) . Les paliers à billes ou rouleaux sont logés en (6) dans les faces du carter.La face du carter opposée au moteur sert à la fixation de l'appareil sur son support par l'intermédiaire I)de limbes d'orientation en site(7) 20d'un anneau d'orientation en azimut (8) , 30d'un collier de positionnement-en hauteur (9). Dans le cas le plus simple (8) pourrait être confondu avec (9). Ce collier glisse le long de la colonne (IO) du support. La Fig.3 donne une vue générale de l'installation. Outre le lanceur fixé à la colonne (IO) qui peut êtir un gros tube d'environ 2m50 de hauteur, on observe le pied (II)::ici un trépieds à roulettes ,mais ce pourrait être un charriot par exemple à transla- tions télécommandées ,le cordon électrique de jonction (I2) entre le lanceur et le coffret de commandes à pupitre (I3) lequel est alimenté au secteur par le cordon (I4) et peut être luimeAme asservi à un clavier de télécommande(I5) Le coffret de commande (I3) contient tous les systèmes d'automatisme permettant la régulation des mouvements affichés ou des combinaisons affichées, la programmation(sur bande, cartes etc) ou la mise partielle ou complète en télécommandespour celles de ces grandeurs qui ne sont pas fixées à la main. Considérons les divers paramètres en jeu. La position de l'appareil sur le terrain peut être fixée par deux paramètres tels que les coordonnées rectangulaires X et Y . On a vu que le pied (II) peut se placer manuellement ou par moteur;par exemple on peut imaginer un déplacement transversal sur le courtstélécommandé. La hauteur du lanceur au dessus du sol Z est tributaire du mouvement du collier (9) le long de la colonne (IO). On aura avantage à équilibrer le poids de l'équipement par un contrepoids. Sur la-Fig.4 ,on voit en (I6) une poulie de renvoi ,en (I7) le cale support ,en (I8) le contrepoids.En cas de simple blocage manuel ,celui-ci se fait au niveau du collier (9) (Fig.2) ,mais ,en cas d'automati ation, on a intérêt (Fig.5) à commander le mouvement par un moto-réducteur placé au sommet (20) avec un simple électro-aimant de blocage sur (9) -sur la glissière (19)par exemple. L'angle de tir en azimut et l'angle de tir en site peuvent être fixés manuellement dans le cas le plus simple (voir Fig.2) en serras des volants de manoeuvre mais ,ici, l'automatisme a plus d'intérêt que précédemment .Ces mécanismes sont classiques. On remarque qu'ici, il s'agit de balayer pour le site comme pour l'azimut, des secteurs relativement réduits d'où l'emploi possible de petits vérins électriques de pointage ou d'oscillation continue. La vitesse V est commandée du coffret par le choix drune vitesse d'un moteur à vitesses multiples. La fréquence T des coups ou, plutôt l'espacement qui peut être variable, de ceux-ci ,est toujours commandé à distance. On va voir que chaque coup est déclanché par une impulsion de courant. Cette impulsion peut être simplement rattachée à l'action d'un thermostat ou être impliquée dans une télécommande ou dépendre d'une programmation et c'est elle qui forme référence pour la commande des autres variables,pour leurs combinaisons 0 Les possibilités combinatoires sont très grandes. Par exemple on peut prévoir des oscillations pour le site et l'azimut et une autre pério de pour T avec télécommande de la hauteur et de la position sur le terrain ce qui donne un résultat pratiquement aléatoire. Ce qui est lié de plus près au brevet est la façon pratique de réaliser 1' éjection des balles à partir d'une impulsion de courant . On peut choisir la simplicité de l'alimentation : une balle étant éjectée, la balle qui était ap puxée sur elle descend librement à son tour et attend d'être éjectée. Ainsi, sur la figure 6 , on peut voir : le volant (2I) ,la balle qui va partir (22) et la balle (23),appuyée sur elle,qui prendra sa place.Un léger seuil (24)ou un léger serrage par ressorts peuvent empêcher (22) de s'échapper. L'éjec- teur (26),solidaire du volant ,traverse la chambre déjection par une fente pour frapper la balle (22) dans sa zone médiane. L'échancrure (25) dans le boitier (3) permet le départ de (22).Cependant, dans ce cas ,il est nécessaire que l'éjecteur (26) soit rapidement escamoté pour ne pas gêner la descente de (23) . On peut le faire entrer dans le volant ,et nous donnons ciaprès plusieurs solutions particulières de ce problème. La Fig.7 montre un premier dispositif de manoeuvre par électro-aimant incor poré au volant (21) Un cylindre (28) ,traversant la jante (27) vient se visser et se bloquer dans le voiant. Il contient le percuteur (26) qui passe dans la glissière (29) (les efforts dus au choc sont encaissés par cette glissière).Un ressort à boudin (30) maintient en temps normal le percuteur enfoncé dans le tube (28). L'électro-ai(nant (31) qui entoure le tube n'est pas excité en temps normal mais une impulsion de courant peut faire sortir le percuteur (formant armature) et il rentre aussitôt ,ce qui peut être accé léré par une impulsion eontrai-re. L'alimentation (32) de l'électro-aimant doit se faire par plots et frotteurs. La figure 7 montre que les conducteur peuvent être acheminés par l'arbre creux ,ce qui dent laisser maître de la place des plots.Le "calage" de ceux-ci n'est pas indifférent et,au contraire il permet de remodeler l'impulsion de commande afin de faire sortir l'éjec- teur au début du tour qui précède le choc pour le tairé rentrer dèi le début du tour suivant. Les Fig.8 et 9 montrent un autre système. Dans la coupe transversale radiale de la Fig.8 sur laquelle. appasaissent, symbolisés,les paliers (33) on voit qu' un tube (38) semblable au tube (28) de la Fig.7 ,avec une glissière (39) con tient encore l'éjecteur,formant pistonsmais comprimant cette fois le ressort (40) en s'enfonçant. Un crochet ou détente (42) le retient en temps normal à l'intérieur.L'électro-aimant (41) qui a , cette fois,l'avantage d'être fixe et extérieur, agit à distance sur la détente qui libère alors l'éjecteur.La vue latérale Fig.9 montre qu'une rampe fixe (43) en spirale se charge de faire aussitôt de faire rentrer cet éjecteur(26) et de réarmer le système. L'action de l'électroimant (4I) est ,comme précédemment, tributaire de contacts établis par la rotation elle-même,ces contacts venant tronquer le signal de durée plus importante. Les Fig. 10 et II illustrent une autre solution. Le percuteur inclus dans un tube (48) et passant par la glissière (49) porte,sur un axe transversal passant par les fenêtres (44) deux galets à aiguilles (45) et il comprime le ressort (50) en sortant (donc il est au repos rentré).Lorsque l'électro (51) agit par sa commande fixe (52) (dépendant tou jours de contacts),il relève le levier (53) et fait entrer en jeu la came folle circulaire (54) qui retombe ensuite concentriquement au volant (le levier (53) forme fourchette,la came(54) est double). On peut aussi choisir la simplicité du côté du volant et c'est alors l'intro duction rapide de la balle entre deux passages du percuteur qu'il faut assùrer. La Fig.I2 donne un croquis d'un tel dispositif. (55) désigne une cage légère formant tirette dans une glissière verticale,chargée de recueillir la balle qui descend de la trémie et de la descendre devant le percuteur.Elle doit descendre très rapidement et peut remonter plus lentement. Elle est mue par l'électro-aimant (56) soumis ,comme précédemment à un signal qui est 1' impulsion de commande tronquée par des contacts dépendant de la rotation. La rapidité de descente pose un problème qui peut se résoudre de diverses façons. La Fig.I3 donne une solution de ce genre. (56) étant l'électro-ai- mant principal, le piston-armature qui déplace la tirette (55). stenfonce dans le tube (58) en comprimant le ressort (60) et son talon s'accroche dans la détente (59) que l'électro auxiliaire (61) peut libérer instantanément. Le ressort (60) et l'électro (56) agissent alors ensemble. La course est un peu supérieure au I/2 diamètre d'une balle.La Fig.14 montre qu'éventuellement la fin de la manoeuvre peut être précipitée par une came spirale fixe sur le volant (63) et sous laquelle s'engage le galet (62) Bien entendu le sys tème est double et la Fig.15 qui donne une coupe diamétrale dans le volant permet de voir qu'est alors associée à la cage-tirette (55) une fourchette portant deux galets (62) .Cette fois, la remontée de la cage vide doit être rapide. Ces exemples ne sont pas limitatifs, ils permettent de comprendre comment l'emploi d'un volant d'inertie suivant l'invention entraine ,conjugué avec la commande par impulsion de courant,la résolution de certains problèmes d' électro-mécanique. Cependant ,celle-ci a comme résultat une utilisation d' une absolue souplesse vis-à-vis de l'automatisme. L'invention peut concerner tout jet rapide et automatisé d'objets métalli ques ou non. REVENDICATIONS 1 L'invention, qui est relative à un appareil lanceur de balles pour l'entrainement aux jeux,en particulier de tennis ,est caractérisée par ltemploi d'un volant d'inertie qui ,par le moyen dtun percuteur ,à un moment déterminé, frappe une balle descendue donne trémie. 20 Dispositif selon la revendication n I,caractérisé par le fait que ltensem ble du lanceur(volant et son carter avec moteur d'entrainement,trémie et chambre d'éjection) est fixé sur un support par l'intermédiaire d'un organe d'orientation en site et en azimut susceptible de se déplacer verticalement le long d'un support ,ces trois mouvements pouvant être réalisés manuellement et suivis d'un blocage manuel ow pouvant être commandés à distance avec blocage automatique ,par le moyen de servo-moteurs,vérins ou électro-aimantss le mouvement vertical étant favorisé par l'emploi d'un contrepoids. 30 Dispositif selon la revendication n 2,caractérisé par le fait que le sup- port du lanceur, par exemple une colonne tubulaire, peut être placé sur un pid ou sur un charriot mobile sur le terrain par action manuelle ou motorisatiors 40 Dispositif selon la revendication n01,caractérisé par le fait que le volant d'inertie peut être animé d'une vitesse variable,par exemple par un moteur électrique à vitesse variable. 50 Dispositif selon la revendication n 1, caractérisé par le fait que,l'alimentation se faisant par gravité à partir d'une trémie,l1éjecteur ne se mani feste dans la chambre d'éjection qui la prolonge qu'à un instant choisi: il est escamoté en absence de commande. 60 Dispositif selon la revendication n05,caractérisé par le fait que la com mande d'intervention du percuteur se fait par une impulsion de courant agis- sant sur un électro-aimant rappelé par ressort, inversion de courant, ou combinaison des deux procédés. 70 Dispositif delon la revendication n 6,caractérisé par le fait que l'élec- tro-aimant est placé sur le volant, est alimenté par des contacts à balais et agit directement sur l'éjecteur. 8) Dispositif selon la revendication n06,caractérisé par le fait que l'élec- tro-aimant est extérieur au volant et qu'il peut agir ou à distance en libérant une détente qui laisse échapper l'éjecteur celui-ci se trouvant renfoncé par une rampe spirale et ainsi réarmé après action ou bien en déplaçant une came sur laquelle glisse un galet solidaire du percuteur de façon à pousser ce dernier pendant la seule durée de son action. 90 Dispositif utilisant de façon plus générale la technique des embrayages électro-magnétiques ou électro-mécaniques,selon la revendication n05. IOODispositif selon la revendication n01,caractérisée par le fait queX ec- teur pouvant être fixe sur le volant, la mise en place de la balle dans la cavité d'éjection peut être accélérée par un dispositif à piston ultra-rapide ou à levier mis en mouvement par électro-aimant à action directe élec- tro-aimants combinéssavec mise en jeu d'une détente, avec ou sans emprunt de mouvement sur la rotation du volant.