Brevet FR2422420A1 — publié le 19791109

L'invention a pour objet un dispositif permettant la commande en oscillation autour d'un axe entre deux angles d'inclinaison déterminée réglable de part et d'autre d'un plan passant par cet axe d'un ensemble articulé autour dudit axe. Dans de nombreuses applications on a besoin d'un dispositif susceptible d'osciller entre deux angles d'inclinaison bien déterminés mais réglables et à une cadence déterminée ou variable. De tels dispositifs sont utilisés notamment sur des machines outils, sur des commandes automatiques dtaiguillage ou de tri permettant de répartir sur plusieurs voies des objets amenés à partir d'une seule voie, etc. . L'invention s'applique tout particulièrement, mais non nécessairement et exclusivement à une machine automatique à lancer des balles de tennis permettant de lancer la balle successivement tant8t à gauche, tantôt à droite selon des angles de tir précis détermines et réglables, en vue de permettre l'exercice du coup droit et du revers. De telles machines automatiques à lancer des balles de tennis sont connues, notamment des machines pneumatiques permettant par compression d'air dans un cylindre d'envoyer des balles de tennis à vitesse et cadence réglables, les balles étant lancées au travers d'un tube de lancement. Equipée d'un dispositif oscillateur conforme à la présente invention, une telle machine permet de faire alterner coup droit et revers tirés par la machine sous les angles choisis. Le dispositif de commande en oscillation conforme à lginvention se caractérise en ce qu'il comprend - un moyen moteur d'entratnement susceptible de déplacer l'ensemble oscillant de part et autre d'un plan, en au moins un point distant de l'axe d'articulation de l'ensemble, - des moyens élastiques interposés entre le moyen d'entratnement et ledit ensemble, - et des moyens de butée réglables limitant le mouvement de déplacement en oscillation dudit ensemble entre les angles d'inclinaison choisis. Avantageusement le moyen moteur est constitué par un simple moteur électrique entraînant de part et d'autre dudit plan une came ou un excentrique. En pratique le moteur électrique entraîne par l'intermédiaire d'un réducteur un arbre moteur tournant dans le plan de part et d'autre duquel s'effectue l'oscillation, cet arbre moteur étant placé à une certaine distance dudit axe d'oscillation et portant un bras autour duquel est monté l'excentrique. Grâce à la prévision des moyens élastiques interposés entre l'excentrique et 11 ensemble oscillant, il est possible en jouant sur les moyens élastiques d'obtenir sans blocage du moteur l'oscillation nette et régulière de l'ensemble articulé se débattant entre les deux butées réglables. L'invention apparattra plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnant uniquement à titre d'exemple un mode de mise en oeuvre. Dans ces dessins - la figure 1 est une vue schématique en plan illustrant le principe de fonctionnement d'un dispositif conçu selon l'invention - la figure 2 estune vue éclatée en perspective d'un dispositif conçu selon l'invention, fonctionnant selon le principe schématisé à la figure 1 et illustrant l'application du dispositif à une machine automatique à lancer des balles de tennis - la figure 3 montre en vue perspective et en position de montage les éléments de la machine visibles séparément en éclaté à la figure 2 ; et - la figure 4 est une vue schématique montrant diverses phases de fonctionnement du dispositif. Dans la description qui va suivre on a illustré un dispositif de commande en oscillation conforme à l'invention appliqué à une machine à lancer des balles de tennis. Un dispositif de ce type peut cependant s'appliquer à toute autre machine et notamment à des machines outils comme il a été mentionné plus haut. Le dispositif comprend essentiellement un plateau fixe 1 sur lequel s'articule de part et d'autre d'un plan P médian d'oscillation et autour d'un axe 2 situé dans ce plan un ensemble 3 constitué ici par un cadre sensiblement rectangulaire. Dans l'exemple illustré le plateau 1 est monté sur l'extrémité avant 4 d'une machine qui lance des balles de tennis au travers d'un tube de lancement 5. Le tube qui est monté en bout d'un manchon souple 6 peut autre orienté verticalement au moyen de vis de réglage 7 qui peuvent se déplacer dans des lumières 8 formées dans des pattes 9 solidaires de l'extrémité avant 4 de la machine. Le réglage en- direction latérale se fait automatiquement au moyen du cadre oscillant 3 qui oscille latéralement sur le plateau I autour de l'axe 2 (figure 1). Le cadre 3 comprend deux goujons 10 (figure 2) qui permettent la fixation par deux demi-colliers 11, 12 et deux vis 13 du tube 5 et par suite son entratnement avec le cadre oscillant 3 de chaque côté du plan P. Pour llentraRnement en oscillation du cadre 3 un groupe moto-réducteur électrique 14 est monté dans un capot 15 sous le plateau fixe 1 et son arbre moteur 16 traverse un trou 17 formé dans le plateau 1 (figure 2). Au-dessus du plateau 1 l'arbre 16 porte un bras 18 qui comporte à son extrémité un excentrique 19. Lorsque le moteur tourne > l'excentrique 19 se déplace à l'intérieur d'une glissière 20 qui a une section sensiblement en U et qui est articulée à une de ses extrémités autour d'un axe 21 situé dans le plan P. Comme il apparat plus clairement à la figure 1 lorsque le groupe moto-réducteur 14 tourne entraSnant arbre moteur 16 l'exentrique 19 décrit un cercle 22 autour de l'axe de l'arbre 16. Simultanément en glissant à l'intérieur de la glissière 20 il entrain cette dernière en oscillation alternativement de pat et d'autre du plan P sur un angle 2g (gur4). De part et d'autre de la glissière 20 sont prévus sur chaque côté 23, 24 du cadre 3 et à l'intérieur de ce cadre un ressort à lame 25, 26. Lorsque la glissière 20'est sensiblement alignée dans le plan P les ressorts 25, 26's'équilibrent maintenant le cadre 3' avec ses côtés 23' 24'sensiblement parallèles au plan P. Dès que l'excentrique 19 tuurne sortant des angles aigus ss , ss ' ayant pour plan bissectEur le plan P le cadre 3 est poussé vers la gauche G ou vers la droite D contre une butée 27, 28 prévue sur le cadre fixe 1. Ainsi aux figures 1 et 4 on voit que dès que l'excentrique 19 est situé dans l'angle obtus extérieur aux angles aigus4,4' le ressort 25 est comprimé poussant le cadre 3 en butée contre la butée gauche 27. De la même manière lorsque l'excentrique 19 balaiera l'anglet ' le ressort 26 sera comprimé et le cadre 3 viendra en butée contre la butée droite 28. De façon précise l'anglet est déterminé entre les deux positions angulaires 191, 192 de l'excentrique 19 pour lesquelles la glissière 20 est décalée vers la gauche ou vers la droite sous l'effet des ressorts antagonistes 25, 26 ayant amené en équilibre le cadre 3 contre sa butée gauche ou droite 27, 28. De meme l'angle ' est déterminé entre les deux autres positions angulaires 193, 194 de l'excentrique 19 pour lesquelles la glissière 20 est amenée dans la méme position illustrée en 20't en trait fort à la figure 4 avec les ressorts 25", 26" en équilibre. Les butées 27 et 28 sont constituées dans l'exemple illustré par des vis se vissant sur les parois 29, 30 du plateau fixe 1. il est clair que l'angle # que forment les cotés 23, 24 du cadre mobile 3 avec le plan P et qui est également l'angle que forme l'axe du tube 5 avec le mtme plan est déterminé uniquement par la position choisie des butées 27, 28 et que cet angle reste invariable tant que ltexcentrique 19 est situé dans l'angle ou dans l'angle '. Si le groupe moto-réducteur tourne d'un mouvement lent continu si les angles ,Z' font 1500 chacun et les angles nS' font 600 les balles lancées par la machine se répartiront de la façon suivante : deux balles entre les angles extrêmes gauche et droit, cinq balles à l'angle extrême gauche choisi, cinq balles dans l'angle extrême droit choisi. On notera en outre que la balle sortant de la machine comme indiqué par la flèche F, exerce sur le tube 5 une force de réaction R qui tend à appliquer l'ensemble oscillant comportant le tube 5 et le cadre 3 sur sa butée, à gauche ou à droite selon le cas. il s'ensuit deux effets. C'est la butée 27 ou 28 qui encaisse l'effort de réaction sans perturber le fonctionnement du groupe moto-réducteur. D'autre part si la balle est lancée tandis que la glissière 20 est dans une position telle que l'excentrique 19 est dans l'angle aigu 4 oui', cette force de réaction tendra à appliquer le cadre en comprimant le ressort 25 ou 26 contre sa butée gauche ou contre sa butée droite.Par suite la machine netirera en pratique que des coups strictement à gauche ou strictement à droite et exactement dans les angles y de tir déterminés par la position des butées réglables 27, 28. Avantageusement la cadence de tir des balles sera choisie de façon que le tir de deux balles corresponde sensiblement à un tour complet du groupe moto-réducteur, de sorte que la machine ainsi réglée tirera régulièrement un coup à droite et un coup à gauche. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit. En particulier la positon respective des axes de l'arbre moteur 16, de l'axe 21 d'oscillation de la glissière 20 et de l'axe 2 d'oscillation du cadre 3 peuvent être disposés différemment de ce qui a eté représenté et décrit. En particulier les distances relatives séparant ces axes peuvent être différentes et/ou réglables. En outre tous ces axes ne sont pas forcément situés-dans le plan P. De même le bras 18 et l'excentrique 19 peuvent être remplacés par une came, et dans ce cas la glissière peut être supprimée, la came agissant alors directement sur les ressorts en opposition 25, 26. L'invention n'est donc nullement limitée au mode de réalisation illustré et décrit qui nra été donné qu'à titre d'exemple, comprenant au contraire tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant la commande en oscillation autour d'un axe entre deux angles d'inclinaison déterminée réglable de part et d'autre d'un plan passant par cet axe d'un ensemble articulé autour dudit axe, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - un moyen moteur d'entrarnement susceptible de déplacer ledit ensemble de part et d'autre dudit plan en au moins un point distant dudit axe d'articulation, - des moyens élastiques interposés entre ledit moyen dlentratnement et ledit ensemble - et des moyens de butée réglables limitant le mouvement de déplacement en oscillation dudit ensemble entre lesdits angles d'inclinaison. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen moteur est constitué par un moteur électrique entratnant de part et d'autre dudit plan une came ou un excentrique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur électrique entratne par 1 t intermédiaire d'un réducteur un arbre moteur tournant dans ledit plan à une certaine distance dudit axe d'oscillation et portant un bras autour duquel est monté ledit excentrique. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont formés par des ressorts à lame. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit ensemble comprend un cadre sur lequel sont montés deux ressorts en opposition de chaque c8té du cadre de part et d'autre dudit plan. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit excentrique entratne en oscillation autour d'un axe distant dudit arbre moteur une glissière sur laquelle prennent appui lesdits moyens élastiques. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont des ressorts à lame et travaillent en opposition en équilibrant sensiblement leurs forces pour une position sensiblement centrale dudit ensemble entre ses deux angles d'oscillation extrêmes. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la glissière a sensiblement une section en U a l'intérieur duquel se déplace ledit excentrique et sur chaque c8té externe duquel prennent appui les ressorts. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que des moyens de réglage permettent de modifier les distances séparant l'axe moteur, l'axe d'oscillation de l'ensemble et/ou l'axe d'oscillation de la glissière. 10. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que l'ensemble est poussé par ledit excentrique et lesdits moyens élastiques contre lesdits moyens de butée dès que ledit arbre moteur entratne ledit excentrique en dehors d'un angle aigu ayant pour plan biaectsr ledit plan de part et d'autre duquel sleffectue 7'oscillation dudit ensemble. 11. Machine à lancer des balles de tennis caractérisée en ce que au moins la partie d'extrémité du tube au travers duquel sont lancées lés balles est montée solidaire de l'ensemble articulé- d'un dispositif de commande enoscillation selon l'une des revendications précédentes, la partie fixe dudit dispositif étant solidaire du bêti de la machine.