Brevet FR2281776A1 — publié le 19760312

La présente invention a pour objet, à titre de produit industriel nouveau, un dispositif à équilibre caractérisé en ce qu'il comporte, en combinais on, un plateau de support en matière amagnétique et une pluralité de pièces cylindriques de section transversale circulaire formant chacune un aimant permanent à aimantation parallèle à llaxe, dites ci-après pièces périphériques, ledit plateau de support formant sur ltune au moins de ses faces une surface de support globalement plane ou en cuvette très évasée pour lesdites pièces périphériques et présentant dans la zone médiane de ladite surface des moyens de localisation aptes à y fixer au moins temporairement en position au moins une pièce cylindrique aimantée à aimantation parallèle à l'axe, dite ci-après pièce centrale. Cette pièce centrale peut avoir une section transversale quelconque, par exemple polygonale. Cependant, sa section transversale est de préférence circulaire en sorte que les pièces périphériques et la pièce centrale sont alors avantageusement identiques et donc interchangeables. Quoi qutil en soit, la pièce cylindrique aimantée centrale en place sur la surface de support considérée du plateau de support, et maintenue en place grace aux moyens de localisation que comporte celle-ci, induit un champ magnétique qui réagissant avec celui d'une quelconque pièce cylindrique aimantée périphérique posée par sa tranche sur ladite surface de support impose à celle-ci une position d'équilibre déterminée. Un tel dispositif est notamment susceptible d'applications ludiques. Il peut par exemple constituer un jeu d'adresse, le jeu consistant soit à placer le plus grand nombre possible de pièces périphériques en équilibre par leur tranche sur le plateau de support, soit à faire tourner à la manière d'un satellite une telle pièce périphérique autour de la pièce centrale fixée par les moyens de localisation que comporte ce plateau, en donnant à ce plateau des inclinaisons successives propres à permettre un tel mouvement. Le dispositif à équilibre suivant l'invention peut également constituer par lui-même un élément de décoration, susceptible par exemple d'animer une vitrine de magasin, un stand d'exposition ou autre, les pièces cylindriques aimantées périphériques pouvant dans ce cas être munies de surcharges décoratives et réagir grâce à celles-ci au moindre déplacement local dtair, naturel ou provoqué. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description quiva suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés. sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective du plateau de support que comporte le dispositif à équilibre suivant l'invention; la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue en coupe partielle de ce plateau de support suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 reprend à échelle supérieure un détail de la figure 2 la figure 4 est une vue partielle en perspective d'une pièce cylindrique aimantée mise en oeuvre dans le dispositif à équilibre suivant l'invention;; la figure 5 est une vue en élévation du dispositif à équilibre suivant l'invention illustrant sa mise en oeuvre la figure 6 reprend à échelle supérieure un détail de la figure 5 les figures 7 et 8 sont des vues respectivement analogues à la figure 2 et concernent chacune respectivement une variante de réalisation; la figure 9 est une vue analogue à la figure 3 et concerne une autre variante de réalisation la figure 10 est une vue analogue à la figure 5 et illustre une variante de mise en oeuvre la figure 1l est une vue schématique en coupe axiale illustrant un développement de l'invention; la figure 12 est une vue analogue à la figure 11 et concerne une variante de réalisation. Sur ces figures, le dispositif à équilibre suivant l'invention comporte d'une manière générale un plateau de support 10 présentant deux faces 11, 12 dont l'une au moins, la surface Il dans exemple représenté, est destinée à former une surface de support globalement plane ou en cuvette très évasée pour des pièces cylindriques de section transversale 13. Une telle pièce cylindrique est représentée isolément à la figure 4. Elle forme dans cet exemple de réalisation un tronçon de cylindre droit et présente une tranche circulaire supérieure 14, et une tranche circulaire inférieure 15. De manière plus précise, dans l'exemple représenté, une telle pièce cylindrique 13 présente un évidement axial cylindrique 16 et forme de ce fait une pièce annulaire. Quoi qu'il en soit, une telle pièce cylindrique 13 constitue suivant l'invention un aimant permanent à aimantation parallèle à son axe. Autrement dit, la face transversale délimitée par sa tranche circulaire inférieure 15 constitue un pôle déterminé, un pôle sud S par exemple, tandis que la face transversale délimitée par sa tranche circulaire supérieure 14 constitue un pôle opposé, et donc un pôle nord N dans l'exem- ple représenté ; pour identification de ces pôles il est avantageux de doter les faces correspondantes d'un repère approprié, la face nord N de de chacune des pièces 13 pouvant par exemple être colorée tandis que la face sud S d'une telle pièce demeure brute de fabrication. De telles pièces cylindriques annulaires aimantées sont bien connues par elles -memes, notamment sous les désignations commerciales FERRO XDURE par exemple; il s'agit dans ce cas de pièces en céramique fer romagnétiques. Conjointement, le plateau de support 10 est en matière amagnétique. L'une au moins de ses faces, la face 11 dans exemple représenté, présente dans sa zone médiane des moyens de localisation aptes à y fixer au moins temporairement en position une pièce cylindrique 13, dite ciaprès pièce centrale. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 5, ces pièces cylindriques 13 étant des pièces annulaires, les moyens de localisation que pré- sente la face 1l du plateau de support 10 sont constitués par une colonnette 20 susceptible d'etre rapportée de manière amovible sur ladite surface de support, perpendiculairement à celle-ci. Dans l'exemple représenté, le plateau de support est à cet effet percé dtun passage 21 permettant l'engagement d'une vis 22 engagée à vissage dans un alésage taraudé 23 ménagé en bout d'une des extrémités de la colonnette 20, figure 2. Ainsi qu'on le notera cette colonnette 20peut ainsi etre rapportée de manière amovible sur l'une quelconque des faces 11,12 du plateau de support 10. Ainsi qu'on le notera également, cette colonnette 20 constitue par elle-même des moyens de préhension permettant une manipulation du pla teau de support 10. Quoi qu'il en-soit, sur cette colonnette 20 peut être engagée au moins une pièce cylindrique 13 formant ainsi une pièce centrale, tel qu'illustré à la figure 5, un jeu annulaire suffisant étant prévu entre la colonnette 20 et une telle pièce cylindrique 13 pour éviter tout coincement intempes tif de cette pièce sur cette colonnette. Après un tel engagement, la pièce cylindrique annulaire 13 concernée est locàlement fixée en position au centre de la face 11 du plateau de sup port 10. Autour des moyens de localisation que constitue la colonnette 20 la sur face de support que constitue la face 1l du plateau de support 10 présente au moins une piste circulaire 25 formant en section radiale des moyens de butée aptes à retenir radialement une pièce cylindrique 13, du cexlre à la périphérie de ladite surface de support, ainsi qu'il sera détaillé ul térieur ement. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 5, il y a ainsi une plu ralité de pistes 25 circulaires concentriques, et de préférence dans ce cas chacune desdites pistes est munie d'un repère permettant de l'identifier (non représenté sur les figures). Dans exemple représenté sur les figures 1à 5, chacune de ces pistes 25 est directement en creux sur la surface de support 11 qu'elle affecte et forme en section transversale un dièdre d'angle A supérieur à 90" et de préférence au moins égal à 1200, le flanc le plus interne 27 de ce dièdre 25 étant plus proche d'une parallèle à la surface de support 1l que le flanc le plus externe 28 du dièdre en question, figure 3. Après engagement d'une pièce cylindrique annulaire 13 sur la colonnette 20, tel qu'exposé ci-dessus, le jeu que peut constituer le dispositif à équilibre selon l'invention peut consister à placer une autre pièce cylindrique annulaire 13 en équilibre par l'une de ses tranches 14,15 sur la surface de support 11 du plateau de support 10, à distance de la pièce centrale 13 engagee sur la colonnette 20, tel qu'illustré à la figure 5. En pratique, une telle pièce en équilibre 13 dite ci-après pièce périphérique doit être engagée par sa tranche considérée dans l'une des pistes 25 de la surface de support 1l du plateau de support 10, de manière telle que celle de ses faces transversales qui est tournée vers ladite surface de support il ait la même polarité que la face transversale par laquelle la pièce centrale 13 porte sur cette surface de support 11. Dans l'exemple illustré à le figure 6, il s'agit de faces sud S. A la figure 6 on a schématisé en traits interrompus les lignes de force F du champ magnétique développé par chacune des pièces 13, une flè- che indiquant l'orientation de ces lignes- de force pour chacune de. cellesci. Ainsi que l'illustrent les doubles flèches f de la figure 6, les champ, magnétiques des-pièces 13 concernées réagissent entre eux en répulsion, ce qui confère à la pièce 13 périphérique située à distance de la pièce 13 centrale une position d'équilibre sur sa tranche 15 déterminée, compte tenu des distances relatives desdites pièces et du poids de la pièce 13 périphérique, qui est en équilibre. Pour cette position d'équilibre, et tel qu'illustré à la figure 6, la pièce périphérique 13 en équilibre porte par sa tranche 15 contre l'arête du dièdre que forme la piste 25 dans laquelle elle est engagée, sans contact avec les flancs 27,23 de ce dièdre. Dès lors si, saisissant la - colonnette 20, on incline légèrement le plateau de support 10, la pièce périphérique en équilibre 13 roule par sa tranche 15 au creux de la piste 25 concernée et, par des inclinaisons successives différentes ainsi imprimées au plateau de support 10, on peut amener cette pièce périphérique en équilibre 13 à tourner à la manière d'un satellite autour de la pièce 13 centrale. Le jeu peut par exemple consister à faire faire ainsi le plus grand nombre de tours possibles autour de la pièce centrale 13 à une telle pièce périphérique en équilibre 13 sans provoquer la chute de cette dernière. Bien entendu, l'inclinaison de la pièce périphérique en équilibre 13 sur la surface de support 11 du plateau de support 10 dépend notamment de sa distance vis-à-vis de la pièce centrale 13. On peut aussi placer simultanément plusieurs pièces périphériques 13 en équilibre autour de la pièce- centrale 13, mais les champs magnétiques développés par chacune de ces pièces réagissant entre eux, l'équilibre général et simultané de ces pièces devient de plus en plus difficile à obtenir, chaque pièce nouvellement introduite modifiant l'équilibre de celles déjà installées. Le jeu peut dans ces conditions consister à mettre en équilibre le plus grand nombre de pièces périphériques 13. Le jeu peut également consister à reproduire des équilibres possibles déjà répertoriés. Dans ce but, la surface de support 11 du plateau de support 10 est de préférence partagée en secteurs par des directions radiales 30, figure 1, chacun de ces secteurs étant de préférence muni d'un repère permettant de l'identifier (non représenté sur les figures). Ces repères, ainsi que ceux des pistes 25, permettent de reconnaitre la localisation des pièces périphériques à placer en équilibre. On notera que la piste 25 dans laquelle est engagée uie pièce périphérique 13 en équilibre constitue pour celle-ci des moyens de butée aptes à la retenir radialement, du centre à la périphérie de la surface de support 11, à l'encontre des forces de répulsion dues à l'inter-réaction du champ magnétique de cette pièce avec celui de la pièce centrale associée. Suivant la variante de réalisation illustrée à la figure 7, chaque piste 25 forme, comme précédemment, en section transversale, un dièdre en creux, mais ce dièdre est formé sur un bossage annulaire 32 qui est luimême en saillie vis-à-vis de la surface de support 11 correspondante. Tel qu'illustré en outre par cete figure 7 et étant entendu que les deux dispositions concernées ne sont pas obligatoirement liées, les moyens de localisation que comporte cette surface de support sont constitués par un simple logement 33 formé en creux dans la zone centrale de celle-ci et apte à recevoir par engagement une pièce cylindrique 13. Ainsi qu'on le comprendra, il n'est pas nécessaire dans ce cas qu'une telle pièce cylindrique soit annulaire En variante, figure 8, un tel logement 33 est formé à l'intérieur d'un cordon annulaire 34 que porte en saillie la surface d-e- support 11. En outre, suivant cette variante, et étant entendu également que les deux dispositions concernées ne sont pas obligatoirement liées, chaque piste 25 est un cordon annulaire en relief vis-à-vis de la surface de support 11 qu'elle affecte ; un tel cordon annulaire peut par exemple être déposé par galvanoplastie sur une telle surface de support, l'important étant que son arête de jonction avec la surface de support fausse avec celle-ci un angle vif V, de l'ordre de 30 par exemple. La section d'un tel cordon annulaire peut aussi bien être rectangulaire, éventuellement à bords arrondis, que triangulaire, le triangle correspondant étant dans ce cas iso cèle ou non. Suivant la variante de réalisation illustrée à la figure 9, chaque piste 25 est formée sur le flanc d'un gradin annulaire 35, ledit gradin 35 formant en section transversale un angle vif V avec la surface de support, de l'ordre de 30 par exemple, et pouvant éventuellement être globalement arrondi. Ainsi qu'il a été suggéré ci-dessus, la face 12 du plateau de support 10 peut elle aussi constituer une surface de support pour les pièces cylindriques 13, le plateau 10 ayant été retourné à cet effet. Une telle surface de support peut être dépourvue de piste 25 explicitement matérialisée ; dans ce cas, elle présentera de préférence une certaine rugosité de surface pour faciliter la retenue radiale des pièces périphériques 13 lors de leur équilibre. Si une telle surface de support est parfaitement lisse, un tel équilibre devient particulièrement difficile à obtenir. Ainsi que l'illustre la figure 10, diverses pièces cylindriques 13 format pièces centrales peuvent être superposées autour de la colonnette 20, avec intercalation éventuelle de pièces cylindriques entretoises 38 qui, réalisées en matière amagnétique, ont de préférence une configuration identique à celle des pièces cylindriques aimantées 13. Les pièces cylindriques centrales 13 peuvent être disposées avec la même orientation polaire, ou, tel qu'illustré à la figure 10 pour la pièce 13 supérieure, avec une ori1sntation polaire opposée à celle des autres dans ce cas une telle pièce 13 se maintient par répulsion à distance des autres. Une ou plusieurs pièces cylindriques aimantées centrales 13 peuvent également être placées sous le plateau 10, où elles se maintiennent par simple attraction magnétique. Dans tous les- cas, l'adjonction de pièces centrales 13 supplémentaires dans l'axe de la colonnette 20 modifie l'équilibre des pièces cylindriques 13 disposées périphériquement autour de cette colonnette, ce qui peut par exemple modifier les conditions de jeu, De même, pour chacune de ces pièces péripheriques, il peut y avoir superposition d'une ou plusieurs pièces cylindriques 13, tel qu'illustré à la figure 10, à la partie droite de cette figure De même, tel qu'illustré sur cette figure 10, les pièces cylindriques 13 peuvent recevoir individuellement une surcharge 40. S'agissant de pièce annulaire, I'évidement axial d'une telle pièce est particulièrement adapté à permettre une mise en place par simple em boitement d'une telle surcharge. Les surcharges 40 mises en oeuvre peuvent être différentes les unes des autres et, outre leur aspect décoratif éventuel, elles augmentent la prise au vent des pièces 13 qui les-portent, en sorte que celles-ci, qui sont en équilibre, sont dès lors sensibles au moindre déplacement local d'air, chaque mouvement d'une telle pièce en équilibre provoquant de surcroît un mouvement induit des autres pièces périphériques 13en équilibre de son voisinage, en raison de l'inter-réaction des champs magnétiques cor respondants dans l'obtention de l'équilibre général de ces pièces. Sous cet aspect le dispositif à équilibre suivant l'invention peut consti tuer un dispositif de décoration, par exemple pour l'animation d'un quel conque lieu d'exposition, tel que vitrine de magasin ou stan & Tel qu'illustré à la figure 1l, le plateau de support 10 peut être monté rotatif, un tel plateau étant par exemple porté par l'arbre de sortie 42 d'un moteur d'entranement 43. Le plateau de support 10 peut être perpendiculaire vis-à-vis de l'arbre 42 qui le porte, ou légèrement incliné sur celui-ci, tel que schématisé en traits interrompus. En variante, figure 12, le plateau de support 10 peut être disposé au dessus d'une pièce 45 ferromagnétique ou aimantée portée par une mani velle 46 montée rotative, cette manivelle étant calée sur l'arbre de sor tie 42 d'un moteur d'entraînement 43. Comme précédemment, le plateau 10 peut être légèrement incliné. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécu tion et/ou de combinaison de leurs divers éléments. En particulier, dans ce qui précède, les pièces aimantées formant piè ces centrales sont identiques aux pièces périphériques associées. Mais, en fait, ces pièces centrales pourraient être différentes, et par exemple être polygonales. En outre, suivant un développement non représenté, le dispositif sui vant l'invention peut avantageusement être présenté dans une boite compor tant une paroi, de fond par exemple, munie d'une plaque métallique, ou constituée d'une tulle place. ce qui facilite le rangement des pièces cy lindriques aimantees en evitant tout mouvement de celles-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif à équilibre, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, un plateau de support en matrer-e amagnétique et une pluralité de pièces cylindriques de section transversale circulaire formant chacune un aimant permanent à aimantation parallèle à l'axe, dites pièces périphériques, ledit plateau de support formant sur l'une au moins de ses faces une surface de support globalement plane ou en cuvette très évasée pour lesdites pièces périphériques et présentant dans la zone médiane de ladite surface des moyens de localisationaptes à y fixer au moins temporairement en position au moins une pièce cylindrique aimantée à aimantation parallèle à l'axe dite pièce centrale. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de support du plateau-de support présente, autour des moyens de localisation qu'elle comporte, au moins une piste circulaire formant en section radiale des moyens de butée aptes à retenir radialement une pièce cylindrique périphérique, du centre à la périphérie de ladite surface de swpott 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite piste est en creux et forme en section transversale un dièdre d'angle supérieur à 90" et de préférence au moins égal à 1200 > le flanc de ce diè- dre qui est le plus interne étant plus proche que l'autre d'une parallèle à la surface de support concernée. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite piste est directement en creux sur la surface de support qu'elle affecte. 5. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite piste est en creux sur un bossage annulaire qui est lui-même en saillie vis-à-vis de la surface de support qu'elle affecte. 6. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite piste est un cordon annulaire en relief vis-à-vis de la surface de support qu'elle affecte > un tel cordon annulaire étant par exemple déposé par galvanoplastie sur celle-ci > et formant de préférence un angle vif avec la surface de support, de l'ordre de 30 par exemple. 7. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite piste est formée sur le flanc d'un gradin annulaire,- ledit gradin annulaire formant un angle vif avec la surface de support, de l'ordre de 30 par exemple. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il y a une pluralité de pistes circulaires concentriques autour des moyens de localisation que comporte la surface de support con-- cernée, chacune des dites pistes étant de préférence munie d'un repère. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, carac térisé en ce que la surface de support est partagée en secteurs, chacun desdits secteurs étant de préférence muni d'un repère. 10, Dispositif suivant l'une quelconque des revendications l à 9, caractérisé en ce que les deux faces du support constituent chacune une surface de support. ll Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de localisation que comporte une surface de support forment sur celle-ci un logement propre à recevoir une pièce cylindrique centrale. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 a 10, caractérisé en ce que les pièces cylindriques centrales sont annulaires et les moyens de localisation que comporte une surface de support sont constitués par une colonnette susceptible d'être rapportée de préférence de manière amovible sur ladite surface de support, perpendiculairement à celle-ci, lesdites pièces cylindriques centrales pouvant être engagées) pour leur lo calisation, sur ladite colonnette. 13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le plateau de support est monté rotatif. 14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le plateau de support est disposé au-dessus d'une pièce ferromagnétique ou aimantée portée par une manivelle montée rotative. 15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, carac térise en ce que chaque pièce cylindrique périphérique forme un tronçon de cylindre droit. 16, Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'aux pièces cylindriques centrales sont associées des pièces cylindriques en matière amagnétique de même configuraton, 17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, carac térisé en ce que certaines au moins des pièces cylindriques périphériques sont adaptées à recevoir individuellement une surcharge, de préférence amovible, une telle pièce présentant par exemple un logement permettant la mise en place d'une telle surcharge par emboitement, 18. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I à 17 carac térisé en ce que les pièces cylindriques périphériques et centrales sont identiques.