Brevet FR2472397A1 — publié le 19810703

La présente invention a pour objet une machine assurant le lancement automatique d'objets tels en particulier que des balles de tennis. On connaît dans la technique diverses machines fonctionnant selon divers principes permettant le lancement séquentiel selon des cadences et des angles de tir déterminés de divers objets tels que pigeons d'argile, balles de tennis, etc. Dans le domaine plus spécifique des machines lancer les balles de tennis et qui est plus précisément concerné par la présente invention, on connait essentiellement trois types de machines ayant chacune leurs avantages et leurs défauts. Selon un premier type de machines, on vient frapper, au moyen d'un marteau, à un endroit déterminé où elle est amenée, la balle que l'on veut lancer. Ce type de machines est très lourd et très coûteux, manque de souplesse et est de plus en plus abandonné par les utilisateurs et les fabricants. Selon un second type de machines, les balles sont distribuées à l'entrée d'un canon qui communique avec une chambre mise sous pression d'air. Lorsque la pression dJair dans la chambre est suffisamment grande, la balle est éjectée. Une telle machine peut recevoir de multiples perfectionnements permettant des lancements très sophistiqués. Ses inconvénients sont essentiellement son prix de revient qui limite son arplication essentiellement à ltempioi dans des clubs. t troidbme type de machines utilise deux galets tournant en sens inverse à grande vitesse et entre lesquels sont distribuées les balles à lancer. Ce dernier type de machines peut recevoir toutes sortes de perfectionnements et son fonctionnement est en outre très silencieux. I1 est parfaitement adapté à une utilisation sur court couvert et en milieu professionnel. I1 correspond au haut de gamme de ces machines et son seul inconvénient réel est son prix de revient. L'objet de l'invention est de prévoir une machine fonctionnant selon un nouveau principe, assurant un lancement de balles de qualité, permettant de s'exercer àà I'apprentissage du tennis et dont la fabrication soit suffisamment économique pour rendre la machine accessible à l'utilisateur particulier. A cet effet, une machine conforme à l'invention se caractérise en ce qu'elle comprend - un bâti fixe, - un bras de lancement articulé en rotation autour d'un arbre tournant par rapport audit bâti fixe, - un mécanisme d'armement monté sur ledit bâti tendant à faire tourner ledit bras dans un sens déterminé autour de l'axe dudit arbre, - un mécanisme de blocage dudit bras fixé sur ledit bâti arrêtant l'extrémité libre dudit bras à l'encontre dudit mécanisme d'armement tant qu'un effort d'intensité déterminé imprimé audit bras n'est pas dépassé, et - une rampe de lancement sur laquelle sont distribués un à un les objets à lancer, en avant de ladite extrémité libre dudit bras. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit mécanisme d'armement comprend un moteur d'armement et un dispositif de stockage d'énergie du moteur tel qu'un ressort sur lequel il exerce son action et qui à son tour sollicite ledit bras à tourner autour de son axe. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit mécanisme d'armement dudit bras comprend un ressort enroulé autour dudit arbre dont une partie prend appui contre ledit bras et une autre partie est ancrée dans une pièce qui est entraînée autour dudit axe par ledit moteur d'armement. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le mécanisme d'armement comprend un groupe moto-réducteur, avantageusement d'un type utilisant un moteur à courant continu alimenté par batterie, 11 arbre de sortie du groupe moto-réducteur entrainant ladite pièce d'ancrage du ressort en rotation lente autour de l'axe dudit arbre de sortie tournant en position fixe sur lui-même dans ledit bâti, et orienté parallèlelement à l'axe dudit arbre d'articulation dudit bras situé à une certaine distance de lui, et articulé dans ladite pièce d'ancrage formant biellette, et une butée fixée sur ledit bâti et contre laquelle vient buter l'extrémité libre dudit bras tant que le ressort n'est pas suffisamment armé par ledit moteur d'armement et que ledit arbre d'articulation du bras n'a pas tourné d'un certain angle autour de l'axe de l'arbre de sortie du groupe moto-réducteur. Dans une telle machine, lorsque le groupe --moto-réducteur est mis en marche, on arme le mécanisme en stockant dans le dit ressort l'énergie développée par le moteur pendant le temps d'armement de la machine. En fin d'armement, lorsque suffisamment d'énergie a été stockée dans le ressort, le bras dépasse le mécanisme de blocage et son extrémité agit sur la balle de tennis en place sur la rampe de départ un peu à la manière du panier de lancement d'une fronde mais qui serait animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe au lieu d'un mouvement de translation pur. Selon une autre caractéristique de la machine, il est prévu sur l'arbre de sortie dudit groupe moto-réducteur un dispositif de rotation unidirectionnel, tel qu'une roue à cliquets ou analogue autorisant la rotation libre de ladite biellette par rapport à 11 arbre de sortie du groupe dans le sens de rotation biellette-bras permettant le lancement et interdisant une rotation relative biellette-arbre de sortie du groupe en sens inverse.De cette façon, après lancement d'une balle , la biellette et le bras sous l'effet de l'énergie cinétique de rotation acquise au moment du lancer continuent à tourner autour de l'axe de l'arbre de sortie du groupe jusqu'à venir replacer le bras derrière la butée de blocage réduisant à un temps extrêmement bréf le temps de rotation du moteur d'armement entre deux opérations effectives d'armement du mécanisme. L'invention apparaîtra plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple un mode de mise en oeuvre. Dans ces dessins - la figure 1 est une vue en perspective éclatée faite avec arrachements montrant les pièces essentielles d'une machine conforme à l'invention, - la figure 2 montre vues de coté avec un flasque et le groupe moto-réducteur enlevés les pièces de la machine visibles à la figure 1 à deux moments de la phase préparatoire du lancement. - la figure 3 montre de façon schématique le principe de fonctionnement de la machine, cette figure illustrant la même phase préparatoire de lancement que celle illustrée à la figure 2. La figure 4 montre schématiquement en perspective comment peut être assuré l'approvisionnement des balles dans la machine. On décrira tout d'abord les pièces essentielles d'une machine conforme à llinvention en faisant référence aux fi- gures 1 et'2. La machine comprend un bâti 1 constitué dans l'exemple illustré d'un socle 2 duquel s'élèvent deux flasques latéraux 3 et 4 Sur le flasque 3, et par exemple sur sa face extérieure, c'est-à-dire à sa gauche comme illustré à la figure 1 est fixé par exemple par deux vis 5 un groupe moto-réducteur 6 comprenant essentiellement un moteur 7 et un réducteur mécanique 8. Le moteur 7 est avantageusement constitué par un mo teur électrique à courant continu basse tension pouvant être alimenté à partir d'une batterie d T accumulateurs ou de piles électriques. En 9, on aperçoit les fils d'alimentation.Le réducteur 8 est constitué par tout réducteur en soi connu à engrenages donnant une grande réduction entre l'arbre de sortie 10 du moteur 7 constituant l'arbre d'entrée du réducteur 8 et l'arbre de sortie 11 du réducteur 8 se prolongeant par l'arbre 12 du mécanisme d'armement de la machine. Entre llarbre de sortie 11 du groupe moto-réducteur 6 et l'arbre 12 d'armement de la machine, est interposé un dispositif 13 de-rotation unidirectionnel tel qu'une roue à cliquets permettant une rotation libre dans le sens de la flèche 14 de l'arbre 12 par rapport à l'arbre 11 mais interdisant toute rotation relative en sens inverse. Dans la position montée de la machine, l'arbre 12 et 11 arbre 11 qui en constitue le prolongement sont montés tournant dans des paliers 15, 16 ménagés dans les flasques 3 et 4. Sur l'arbre 12, est calée une pièce 17 formant biellette qui tourne donc solidairement avec l'arbre 12 autour de l'axe 18 fixe passant par les centres des paliers 15, 16. La biellette 17 porte d'autre part, qui la traverse, dans des orifices 19, 20 un arbre 21 parallèle à l'arbre 12 pouvant se déplacer entre les flasques 3 et 4. Autour de l'axe 22, de cet arbre 21 est articulé un bras 23. L'articulation du du bras 23 autour de l'axe 22 de l'arbre 21 peut se faire soit que l'arbre 21-soit monté en rotation libre dans les paliers 19, 20, soit que le bras 23 soit articulé en rotation libre autour dé l'arbre 21. Un ressort 24 présente des spires symétriques 24a, 24b enroulées autour de l'arbre 21 sur chaque extrémité de cet arbre de part et d'autre de la biellette 17, une partie médiane 24c venant en appui derrière le bras 23 et deux extrémités dont une seule 24d est visible à la figure 1 qui sont ancrées dans la biellette 17 dans des orifices tels que 25 prévus à cet effet. Pour des raisons de commodité de description, on dénommera "avant" de la machine ce qui est devant la machine en faisant référence à la direction du tir des balles, et par "arrière"de de la machine ce qui est en arrière de la machine par rapport aux balles tirées. Les lettres AV et AR repèrent ces directions avant et arrière sur les figures 2 et 3. A'l'extrémité libre du bras 23, on a prévu un galet 26 monté tournant autour d'une goupille 27. Le galet 26, en début de la phase d'armement -de la machine vient porter et se bloquer derrière une butée 29 qui est fixée sur une platine 30 elle-même solidaire du socle'2,.. Des moyens sont prévus, tels par exemple que des vis 32 jouant dans des-lumières 31 formées dans la butée 29 permettant de régler la hauteur de la butée 29 par rapport à la platine 30. DIautre part, en avant de la machine et sur le chemin de lancement d'une balle 33 est formée entreles flasques 3 et 4 une rampe de lancement 34 dont 1linclinaison tA > par rapport à l'horizontalepeut être réglée par tout moyen, tel par exemple qu'une vis 35 se vissant sous la platine 30. Sur sa partie avant, le bras 23 comprend autre part une plaque 36 formant berceau qui viendra appuyer contre la balle 33 en début de lancement comme il apparaît aux figures 1 et 2. Tous moyens appropriés peuvent être prévus pour assurer l'amenée d'une balle 33 en position devant le berceau 36 lors de la phase de préparation du lancement d'une balle. La figure 4 illustre schématiquement une rampe hélicoidale 37 entourant llensemble de la machine (non représenté) et aboutissant par un orifice 38 formé dans le flasque 4 sensiblement devant le berceau 36 et derrière la rampe de lancement 34 en début de phase de préparation du lancement comme illustré en traits pleins à la figure 2. On expliquera maintenant le fonctionnement de la machine. On se placera en début de phase préparatoire du lancement au moment où la biellette 17 et le bras 23 occupent les positions illustrées en traits pleins aux figures 2 et 3. Le moteur 7 du groupe moto-réducteur 6 étant supposé alimenté, l'arbre 11 de sortie du réducteur 8 tourne lentement dans le sens de la flèche 14 entraînant 11 arbre 12 autour de ltaxe 18. La biellette 17, solidaire des'arbre 12 tourne éga lement jusqu'à se déplacer dans la position illustrée en 17' aux figures 2 eut 3. Dans un tel mouvement, l'axe 22 de-l'arbre 21 se déplace autour de taxe 18 sur le cercle 39 (figure 3) jusqu'à venir occuper la position illustrée en 22'. Dans ce mouvement de déplacement, I angle o( que forme la biellette 17 avec le bras 23 se transforme en angle ss , cette déformation étant contrariée par-l'effet du ressort 24 qui tend à s'opposer à la réduction de l'angle d'ouverture de o( en ss . Cette réduction se traduit par le bandage du ressort 24 dont les spires 24a, 24b se resserrent autour de arbre 21 assurant le stockage de-llénergie développée pendant ce temps par le moteur 7 et recueillie sur-l'arbre 12 le ressort se déformant, comme il apparaît à la figure 2. La rotation de arbre 12 se-poursuivant dans le sens de la flèche 14, le galet 26 passe la crête 40 de la butée 29. A ce moment, le bras 23 est libéré et le ressort 24 se détendant violemment, il tourne comme indiqué par la flèche 41 (figure 3) autour de llaxe instantané 22' de l'arbre 21 dans cette position. Simultanément, il éjecte violemment la balle 23 dans le sens de la flèche 42 dont la direction est parallèle à la pente S donnée à la rampe de lancement 34. La balle 33 étant partie, le bras 23 continue son mouvement en avant. Lorsqu'il vient sensiblement en alignement avec la biellette 17, (qui est sensiblement dans la position 17' illustrée à la figure 3), l'ensemble de la biellette 17 et du bras 23 tourne sous l'effet de la force d'inertie du bras 23 comme une seule pièce autour dey'axe 18 entralnant-ltarbre 12 en rotation rapide autorisée par le dispositif de rotation unidirectionnel 13. Dans ces conditions, le bras passe presque instantanément de la position illustrée en 23', 23" à la position illustrée 23 à la figure 3 dans la quelle la machine est de nouveau en position de phase préparatoire au lancement. il 'n'y a donc pratiquement pas de temps mort dans le fonctionnement du moteur 7 qui ne tourne pratiquement que pour assurer 'l'armement du mécanisme de lancement et le bandage du ressort 24 qui stocke-l'énergie nécessaire au lancement dsune balle. En jouant sur le réglage de la hauteur de la butée 29, on assure le déclenchement plus ou moins rapide du bras correspondant à un bandage plus ou moins important du ressort. On peut ainsi jouer sur la force du lancement et la cadence du tir. En jouant sur l'inclinaison de la rampe de lancement 34, on modifie l'angle de tir de la balle permettant de réaliser des balles basses ou des balles lobées. Bien entendu, de nombreuses variantes peuvent être apportées au mode de réalisation illustré et décrit. En particulier, le mécanisme de stockage à ressort de l'énergie du moteur peut prendre des formes de réalisation différentes. Par exemple, le ressort à spires pourrait etre remplacé par un ressort à lame . Dans une variante, la lameressort pourrait même constituer ensemble de la biellette 17 et du bras 23 qui se déformerait ainsi souplement et élastiquement, sans que le principe de fonctionnement ne soit modifié. La machine peut également recevoir des accessoires complémentaires assurant par exemple des tirs alternés gauchedroite, soit qu'un mécanisme de changement directionnel de tout type connu équipe l'extrémité de la rampe de lancement 34, soit que l'on fasse osciller autour d'un axe vertical la partie de la machine assurant l'éjection des balles. Avantageusement, des mécanistes simples et unidirectionnels tels qu'une vis d'Archimède et une crémaillère seront utilisés pour permettre le réglage de la position en hauteur de la butée 29. De façon générale, il est bien entendu que ltinvention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré et décrit qui nel'a été qu'à titre d'exemple, l'invention comprenant 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. Machine assurant le lancement automatique d'objets tels en particulier que des balles de tennis, caractérisée en ce qu'elle comprend - un bâti fixe, - un-bras de lancement articulé en rotation autour d'un arbre tournant par rapport audit bâti, - un mécanisme d'armement monté sur ledit bâti, tendant à faire tourner ledit bras dans un sens déterminé autour de l'axe dudit arbre, - un mécanisme de blocage dudit bras fixé sur ledit bâti arrêtant lwextrémité libre dudit bras à l'encontre dudit mécanisme d'armement, tant qu'un effort d'intensité déterminée imprimé audit bras nlest pas dépassé, et - une rampe de lancement sur laquelle sont distribués un à un les objets à lancer, en avant de ladite extrémité libre dudit bras. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit mécanisme d'armement comprend un moteur d'armement et un dispositif de stockage d'énergie du moteur, tel qu'un ressort, sur lequel il exerce son action et qui à son tour sollicite ledit bras à tourner autour de son axe. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit mécanisme d'armement dudit bras comprend un ressort enroulé autour dudit arbre dont une partie prend appui contre ledit bras et une autre partie est ancrée dans une pièce qui est entraînée autour dudit axe par ledit moteur d'armement. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit ressort appuie contre ledit bras par une partie médiane reliant des spires symétriques enroulées autour dudit arbre de chaque côté dudit bras et dont les extrémités libres sont ancrées sur une pièce entraînée par ledit moteur d'armement en rotation autour dudit axe. 5. Machine selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que le mécanisme d1 armement comprend un groupe moto-réducteur avantageusement d'un type utilisant un moteur à courant continu alimenté par batterie, l'arbre de sortie du groupe moto-réducteur entraînant ladite pièce d'ancrage du ressort en rotation lente autour de l'axe dudit ar bre de sortie tournant en position fixe sur lui-même dans ledit bâti et orienté parallèlement à l'axe dudit arbre d'articulation dudit bras situé à une certaine distance de lui, et articulé dans ladite pièce d'ancrage formant biellette, et une butée fixée sur ledit bâti et contre laquelle vient buter l'extrémité libre dudit bras tant que le ressort n'est pas suffisamment armé par ledit moteur d'armement et que ledit arbre d'articulation du bras n'a pas tourné d'un certain angle autour de axe de l'arbre de sortie du groupe motoréducteur. 6 Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'il est prévu sur l'arbre de sortie dudit groupe motoréducteur un dispositif de rotation unidirectionnel tel qu'une roue à cliquets ou analogue autorisant la rotation libre de ladite biellette par rapport à-l'arbre de sortie du groupe dans le sens de rotation biellette-bras/arbre permettant le lancement, et interdisant une rotation relative biellette-bras/arbre de sortie du groupe en sens inverse. 7. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu des moyens de réglage dudit mécanisme de blocage du bras. 8. Machine selon les revendications 7 et 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage sont constitués par des moyens de réglage en position de ladite butée tels que des moyens unidirectionnels du genre vis dlArchimède-crémaillère. 9. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu des moyens d'orientation de la rampe de lancement, notamment de son inclinaison. 10. Machine selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce qutà son extrémité libre, ledit bras porte un galet qui assure l'arrêt dudit bras contre ladite butée lors de la phase d'armement de- la machine.