Brevet FR2334508A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne un appareil à dessiner avec un corps de règle qui est muni, pour son déplacement, de galets mobiles en rotation et traversant la surface d'appui du corps de règle. On connais des appareils à dessiner qui se composent d'un corps plat allongé et qui présentent pour le déplacement parallèle, soit des rouleaux isolés, soit des galets sur un axe. En particulier, pour la réalisation de hachures sur des dessins à l'aide de traits parallèles, des équerres à dessin sont munies également de galets ou de rouleaux dont les axes de rotation sont parallèles à un cté. Des essais ont montré que des appareils à dessiner de ce type conviennent pour des trajets de déplacement relativement courts ou pour les hachures en question ; mais ils ne le sont pas Si l'on a à tracer des lignes plus longues, car il est parfaitement possible, avec les seules règles à galets, d'obtenir des écarts allant jusqu'à 10 mm si on réalise un déplacement de 20 cm. Par contre, l'invention doit fournir un appareil à dessiner qui se distingue par une précision élevée au cours du déplacement. De plus, il doit être possible avec le même appareil de réaliser des déplacements parallèles dans plusieurs directions, sans qu'on ait à tourner l'appareil. On doit pouvoir également dessiner, sans interruption du trait, des droites se coupant sous un certain angle, par exemple des droites perpendiculaires. Selon un autre but, un déplacement angulaire quelconque doit pouvoir entre mesuré avec précision et de plus, dans la position tournée de l'angle en question, le déplacement parallèle doit pouvoir être possible sans nouvelle orientation de l'arête de la règle. Le moyen conforme à l'invention 'atteinre ces buts consiste en ce qu'il existe sur le corps de règle au moins deux arbres déterminant une direction de déplacement, portant les rouleaux formant entre eux un angle et mobiles en direction de la surface d'appui, dans l'un et l'autre sens, en ce que le corps de règle est muni, au moins au voisinage de chaque galet, d'un évidement traversant, et en ce qu'on a prévu des corps élastiques pour maintenir les galets écartés de la surface d'appui du corps de règle en position de repos, sous lteffet de la force élastique, et pour les amener en position de travail au travers des évidements, en vue d'un déplacement, grace à une pression sur les arbres en sens inverse de la force élastique. D'une façon avantageuse, au moins un arbre est placé parallèlement à une arête du corps de règle. S'il y a plus d'un arbre pour un sens de déplacement, par exemple deux arbres, un organe de manoeuvre commun est prévu. Selon une première forme de réalisation, les arbres sont ma tenus un par un dans des paliers et, entre le corps de règle et chaque arbre, on a prévu des ressorts comme corps élastiques. Comme organe de manoeuvre commun pour deux arbres parallèles, on a prévu un pont de manoeuvre qui est fixé sur les arbres de façon à se déplacer axialement. Dans une deuxième forme de réalisation, deux arbres parallèles forment ensemble un carré avec deux barrettes de manoeuvre. Les arbres peuvent tourillonner dans les barrettes et celles-ci sont déplacées à l'aide d'un pont de manoeuvre dans le sens perpendiculaire à la surface d'appui. Le guidage pour la manoeuvre résulte de chevilles dans le corps de règle et de trous de guidage dans les barrettes. Comme corps élastique, on a également prévu des ressorts. Ceux-ci peuvent, comme dans la première forme de réalisation, être placés entre le corps de regle et les arbres, mais ils peuvent tout aussi bien se trouver entre le corps de règle et les barrettes. Dans les deux formes de réalisation, on a prévu que le pourtour des galets sert de mesure au trajet de déplacement et pour cela, les galets peuvent être munis directement d'un étalonnage en distances, mais ils peuvent aussi être reliés à un-élément de mesure prévu spécialement. L'élément de mesure peut être purement mécanique ou bien électrique et travailler avec un affichage électronique. On a trouvé particulièrement avantageux que les galets soient munis sur leur pourtour d'une arête coupante. Ces arêtes peuvent dépasser en une seule pièce d'un rouleau, mais elles peuvent être également constituées de couteaux circulaires serrés entre deux brides. Le diamètre des brides est avantageusement choisi de façon à être à peine plus petit que le- diamètre du couteau circulaire, de façon que celui-ci ne coupe pas ou ne blesse pas le support du dessin, par exemple le papier à dessin. Pour une mesure d'angle ou pour un déplacement angulaire, on a prévu une pointe mobile qui peut être enfoncée dans le papier sous jacent au travers d'un trou dans le corps de règle. Si la pointe est placée en dessous d'un arbre, l'angle peut être mesuré par la distance entre la pointe et l'arête du galet, si ce galet est muni d'un dispositif indicateur pour la mesure du chemin parcouru. De façon avantageuse, le dispositif indicateur peut être directement muni d'un étalonnage sur 360". D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective d'une première forme de réalisation - la figure 2 représente une coupe au travers du galet et de la portée de l'arbre selon la ligne II-II - la figure 3 représente une vue en perspective d'un deuxième exemple de réalisation - la figure 4 représente une coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 3, avec, à titre indicatif, une mesure de longueur à affichage électronique ; - la figure 5 représente un arrangement pour la représentation du trajet de déplacement, et - la figure 6 représente une projection de l'exemple de réalisation de la figure 1, en coupe partielle. La figure 1 représente un corps de règle sous la forme d'une plaque rectangulaire 1 avec les arêtes 2, 3, 4 et 5 servant de règles. Comme il est courant pour les règles avec une graduation, cette plaque 1 peut être également réalisée en matériau transparent comme le "Plexiglas" ou une autre matière plastique. Sur la plaque 1, on a placé des arbres 32, 33, 34 et 35 parallèlement à chaque arête 2 à 5. Chaque arbre est logé au voisinage de ses extrémités dans des paliers 6, ceux-ci comportant un trou allongé dans le sens de la hauteur ou une rainure traversante} afin que l'arbre puisse effectuer un mouvement en se rapprochant ou en s'écartant de la plaque 1. Des ressorts en feuilles 7, qui sont placés au voisinage de chaque palier 6, poussent les arbres 32, 33, 34 et 35 contre une extrémité du trou, celle qui est la plus éloignée de la plaque 1. A chaque extrémité de chaque arbre se trouve un galet 8 qui, comne l'indique la figure 2, est une roue avec une arbre coupante. La plaque 1 est munie en dessous du galet d'un évidement 9. Au-dessus de chacune des deux paires d'arbres parallèles 32, 34 et 33, 35 se trouve un pont de manoeuvre 11, 12. Alors que le pont 11 peut être un profilé rectiligne à quatre pans, le deuxième pont 12 est réalisé à partir d'un profilé plat qui présente un décalage A chaque extrémité. La distance entre les deux ponts 11, 12 au point de croisement correspond à peu près à la longueur du trou dans les paliers. Les deux ponts 11, 12 présentent à leurs points d'appui sur les arbres un crochet 13 qui embrasse l'arbre. Le déplacement latéral des ponts 11, 12 est limité par des collets de bute 14 sur les arbres. On voit sur la figure 2 la disposition des galets 8 avec un arbre 35, un palier 6, un ressort 7, un pont de manoeuvre 12 avec crochet 13, et l'évidement 9 dans la plaque 1. Pour une meilleure compréhension du mode de fonctionnement qui suit, on a désigné par le repère 10 un carton à dessin. A l'aide d'une pression, par exemple sur le pont 11, les arbres 32 et 34 se déplacent vers la plaque 1 contre la force des ressorts 7. Le trou allongé dans les paliers 6 sert alors de guidage. Les galets 8 passent au travers des évidements associés 9 dans la plaque 1 et ils sont pressés contre la surface du carton 10. Une pression latérale sur le méme pont 11 provoque le déplacement de la plaque 1 dans le sens de la flèche x. Les quatre galets 8 des deux arbres 32 et 34 se mettent A tourner. De mimez une pression dirigée perpendiculairement vers la plaque 1 sur le pont 12 déplace les deux autres arbres 33, 35 vers la plaque 1, de sorte que leurs quatre galets 8 sont poussés au travers des évidements 9 contre le carton 10. Un déplacement simultané dans le sens de rotation des galets 8 provoque un déplacement de la plaque 1 dans la direction de la flèche y. Du fait que les galets 8 comportent une arête coupante, il se présente pour chacun une direction de mouvement préférentielle qui se trouve dans le plan perpendiculaire aux arbres. Mais comme quatre galets 8 sont en prise simultanément, et qu'ils sont séparés les uns des autres dans 3es deux sens d'extension de la plaque 1, l'effet des directions de mouvement préférentielless'ajoute et cela menue A un déplacement parallèle à peu près parfait. A la place de galets avec une arête coupante, on peut également utiliser des roues en caoutchouc ou des roues métalliques munies d'un revêtement en matériau élastique ou des roues métalliques moletées. Mais on a constaté qu'avec une arête roulante, on obtient un écart environ 1000 fois plus petit qu'avec les règles à galets courantes. La figure 3 représente un arrangement analogue à celui de la figure l.-Une plaque 1 rectangulaire ou carrée porte deux paires d'arbres parallèles 32, 34 et 33, 35. La portée des arbres est réalisée à l'aide de barrettes de manoeuvre 36, 38 et 37, 39. Les arbres traversent ces barrettes dans les paliers 45 (figure 4). A chaque extrémité, chaque arbre porte un galet 8 sous la forme d'une roue avec une arete en relief. La plaque 1 présente un évidement 9 en dessous de chaque galet 8. Les barrettes 36-39 présentent à leurs parties terminales des pattes 43 s'écartant à angle droit, avec un trou. Avec ces pattes 43, les barrettes reposent sur la plaque 1 qui est munie pour sa part de chevilles 42 qui pénetrent dans les trous des pattes 43 en maintenant et en guidant les barrettes de manoeuvre. Ainsi, les deux paires de barrettes 36, 38, et 37, 39 et les deux paires d'arbres 33, 35 et 32, 34 forment un carré de forme stable. Sur chaque paire de barrettes repose un pont de manoeuvre 40, 41. Grâce à des hauteurs de parois différentes des barrettes, les ponts de manoeuvre peuvent être réalisés A partir d'un profilé à quatre pans. Comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1, chaque arbre 32, 33, 34, 35 est supporté au niveau de chaque extrémité par un ressort 7, de sorte que les galets 8 fixés aux extrémités se trouvent au-dessus de la surface d'appui de la plaque 1. Dans la plaque 1 se trouve un trou dont le centre se trouve dans le plan perpendiculaire à la plaque et passant par l'axe géométrique de l'arbre 32. Un poussoir 51 avec un étrier 50 entourant L'arbre 32 pénètre par sa pointe 53 au travers du trou. Ce poussoir 51 est soumis également A la force d'un ressort et il est maintenu dans un logement. Pour plus de clarté, le ressort et le logement n'ont pas été dessinés, ce qui est évident pour tout homme de l'art. Le ressort pousse le poussoir contre l'arbre 32 en l'écartant de la surface d'appui de la plaque 1. La figure 4 représente une coupe analogue à celle de la figure 2. On voit également ici, conformément à la description ci-dessus, une plaque 1, un arbre 35, un palier 45, une barrette de manoeuvre 38, une bride 43, une cheville 42, un galet 8, un évidement 9 un carton à dessin 10 et le ressort 7. On a indiqué en supplément de façon purement schématique un dispositif de mesure avec un disque 47 maintenu sur l'arbre 35 à l'aide d'unmoyeu 48, et également un capteur électrique 46. De tels dispositifs de mesure sont généralement connus et n'ont pas à être décrits en détail. D'une façon générale, le disque 47 peut être en matériau magnétique avec des graduations radiales. Si le capteur est muni d'une bobine électrique, chaque marque produit une impulsion de tension dans la bobine à chaque passage au travers de la fente. Comme autre exemple, les graduations pourraient être des traits radiaux noirs sur un disque transparent, de sorte qu'un faisceau de lumière concentré soit interrompu et donne un signal "lumière"-"pas de lumière", qui est transformable par un détecteur de rayonnement en un signal électrique correspondant "oui-non". Finalement, la figure 5 représente l'affichage numérique du déplacement dans la direction x dans le sens de la flèche x et dans la direction y conformément au sens de la flèche y de la figure 3. Le nombre représentant la mesure est donné par exemple dans le système métrique en millimètres. De plus, l'affichage porte encore, pour la direction x, un symbole de mesure d'angle en degrés d'arc. Bien entendu, un seul arbre pour chaque sens de déplacement, par exemple l'arbre 35 pour le sens y et l'arbre 32 pour le sens x est muni d'un dispositif de mesure conforme à la figure 4. Le fonctionnement de cet arrangement, en ce qui concerne les arbres 32 à 35 avec les barrettes 36 à 39 et les ponts 40, 41, est identique à celui de l'arrangement de la figure 1 et n'a donc pas besoin d'entre décrit en détail. Ce qui est nouveau par contre est le mode de fonctionnement de la pointe 53. Si celle-ci est poussée vers le bas de façon qu'elle pénètre, au travers du trou correspondant de la plaque 1, dans la partie sous-jacente, à savoir le carton 10, et si en même temps l'un des deux galets 8 est poussé également au travers de l'évidement 9, la plaque 1 décrit, pour une pression de déplacement latéral appropriée, un mouvement circulaire autour du point de pénétration de la pointe 53 dans le carton 10. En mime temps, l'arbre 32 tourne également de la même quantité que le galet 8 abaissé, de sorte que le dispositif de mesure correspondant à la direction x peut donner une indication. Si la distance entre le centre de rotation 53 et le galet 8 est choisie, ainsi que le diamètre du galet 8, de façon que celui-ci décrive par exemple quatre rotations pour décrire un cercle entier, un quart de cercle peut correspondre à w . Comme autre exemple, la longueur de la circonférence qui peut entre décrite avec le galet peut être réglée sur 360 mm de façon que finalement 1 mm corresponde à un degré d'arc. C'est ce qui est à la base de la représentation de la figure 5. La figure 6 représente également un arrangement conforme à celui de la figure 1, mais en projection latérale sur un plan parallèle à la paire d'arbres 33, 35. La plaque 1 repose sur un carton 10 et les deux évidements 9 de la plaque 1 sont représentés en coupe. L'arbre 35 est porté par les deux paliers 6. Mais les ressorts sont enlevés. Aux deux extrémités de l'arbre 35 se trouvent deux galets 8. L'ensemble est représenté A une échelle agrandie, de façon à montrer les détails d'une variante des galets 8. La caractéristique essentielle dans ces galets 8 est constituée par les couteaux circulaires 63 qui présentent une arête coupante 64. Le couteau 63 est serré entre deux brides 61, 62. Le centrage est fourni par un moyeu 65, par exemple sur la bride 62, de sorte que le couteau 63 et la bride 61 sont centrés de la même façon.On voit nettement sur le dessin que l'arête 64 du couteau 63 ne dépàsse que de peu la surface périphérique des brides 61, 62, de sorte que si l'on applique la bride sur le carton 10, l'arbre ne peut pénétrer que très faiblement dans le carton et, par suite, ne le blesse pas. I1 est évident que tout l'agencement conforme aux figures 1 et 3 peut entre recouvert d'un capot. Pour la manoeuvre des ponts, on peut par exemple utiliser des boutons A pression traversant le capot comme on en utilise dans la technique de commande en plusieurs points. Pour qu'on puisse utiliser par exemple les mêmes boutons poussoirs, on peut imaginer que, dans l'exemple de réalisation de la figure 3, on pourrait mettre en place deux ponts de manoeuvre parallèles, l'ua agissant sur deux barrettes associées l'une à l'autre, et l'autre sur les eux autres arbres. On voit tout aussi facilement que dans le carré entre les arbres selon la figure 1 ou A l'intérieur des deux cadres carrés selon la figure 3 il existe suffisamment de place pour disposer un équipement de commutation électronique pour le comptage des impulsions, l'affichage des impulsions, ainsi que pour un moyen de rappel électronique. De tels équipements de commutation sont également largement développés et n'ont pas besoin d'être décrits en particulier, du fait qu'ils sont sans importance pour les limites de protection de l'invention. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement A titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil à dessiner avec un corps de règle qui est muni, pour son déplacement, de galets mobiles en rotation et traversant la surface d'appui du corps de règle, caractérisé en ce qufjl existe sur le corps de règle au moins deux arbres déterminant une direction dè déplacement, portant les rouleaux, formant entre eux un angle et mobiles en direction de la surface d'appui, dans l'un et l'autre sens, en ce que le corps de règle est muni, au moins au voisinage de chaque galet, dlun évidement traversant, et en ce qu'on a prévu des corps élastiques pour maintenir les galets écartés de la surface d'appui du corps de règle en position de repos, sous l'effet de la force élastique, et pour les amener en position de travail au travers des évidements, en vue d'un déplacement, grace A une pression sur les arbres en sens inverse de la force élastique. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il y a toujours au moins un arbre parallèle A une arête du corps de règle. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, s'il y a au moins deux arbres parallèles l'un A l'autre, ceux-ci sont reliés par un organe de manoeuvre commun. 4, Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on a prévu comme organe de manoeuvre un pont de manoeuvre appuyé sur les arbres parallèles l'un à l'autre. 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour soutenir les arbres sur le corps de règle, il existe des paliers qui présentent une ouverture de palier longitudinale pour limiter le mouvement des arbres dans le sens perpendiculaire è la surface d'appui du corps de règle. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil existe, comme organe de manoeuvre pour chaque paire d'arbres parallèles, au moins deux barrettes de manoeuvre dans lesquelles les arbres correspondant sont supportés en rotation et qui forment avec les arbres un bâti carré, en ce que chaque bati est guidé sur le corps de règle par des chevilles et se déplace de façon limitée par rapport à la surface d'appui du corps de règle, et en ce que les bâtis pour les deux sens de déplacement se croisent et sont munis d'évidements au moins aux points de croisement. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il existe un pont de manoeuvre pour la manoeuvre simultanée des barrettes de chaque bati. 8: Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps élastiques sont des ressorts. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 ou 3, caractérisé en ce que les ressorts sont placés entre le corps de règle et les arbres. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 ou 6, caractérisé en ce que les ressorts sont disposés entre le corps de règle et les batis. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 ou 6, caractérisé en ce que les galets sont fixés sur les arbres. 12. Appareil selon la revendication 1, caractéris é en ce que le pourtour des galets donne la mesure du déplacement du corps de règle en position de travail des galets. 13. Appareil à dessiner avec un corps de règle qui est muni, pour son déplacement, de galets mobiles en rotation et traversant la surface d'appui du corps de règle, caractérisé en ce qu'il existe sur le corps de règle au moins deux arbres portant les galets, déterminant un angle, mobiles en se rapprochant et en s'écartant de la surface d'appui, en ce que le corps de règle est muni, au moins au voisinage de chaque galet, d'évidements traversants, en ce qu'il existe des corps élastiques pour maintenir les galets écartés de la surface d'appui du corps de règle sous l'effet de la force élastique, et pour les faire passer, en position de travail, au travers des évidements, grâce à une pression sur les arbres en sens inverse de la force élastique, et en ce que les galets sont des roues cylindriques qui présentent sur leur pourtour au moins une arête coupante. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les arêtes coupantes sont celles d'un couteau circulaire et en ce que les roues cylindriques sont constituées par au moins une bride maintenant le couteau circulaire. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que le couteau circulaire est serré entre deux brides. 16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les brides présentent un pourtour circulaire dont le diamètre, en vue de la détermination de la profondeur de pénétration du couteau circulaire dans le matériau de dessin, a une valeur limitant la profondeur de coupure. 17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que le pourtour des couteaux circulaires donne la mesure de la longueur de déplacement en position de travail des galets. 18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les couteaux circulaires, en position de travail des galets, constituent l'entraînement d'un système de mesure électronique. 19. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les couteaux circulaires, en position de travail des galets, constituent l'entraînement pour un système de mesure mécanique. 20. Appareil à dessiner avec un corps de règle qui est muni, pour son déplacement, de galets mobiles en rotation et traversant la surface d'appui du corps de règle, caractérisé en ce qu'il existe sur le corps de règle au moins deux arbres portant les galets, déterminant un angle, mobile en se rapprochant et en s 'écartant de la surface d'appui, en ce que le corps de règle est muni, au moins au voisinage de chaque galet, d'évidements traversants, en ce qu'il existe des corps élastiques pour maintenir les galets écartés de la surface d'appui du corps de règle sous l'effet de la force élastique, et pour les faire passer, en position de travail, au travers des évidements, grâce à une pression sur les arbres en sens inverse de la force élastique, et en ce qu'il existe une pointe mobile dans le même sens que les arbres, qui sert à la détermination des angles en coopération avec au moins un galet. 21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que les galets sont des roues cylindriques constituées d'un couteau circulaire serré entre deux brides, en ce que le pourtour du couteau circulaire donne une mesure de longueur en position de travail des galets et en ce que, en position de travail de la pointe et d'un galets par rotation de l'appareil autour de la pointe, le trajet de roulement du couteau circulaire donne une mesure de l'angle compris entre la position de départ et la position finale.