Brevet FR2526559A1 — publié le 19831110

La présente invention a pour objet un dispositif d'enregistrement des oscil lations combinées de deux pendules, dont les centres de rotation respectifs sont soit confondus, soit très proches dans l'espace. Les oscillographes connus de ce genre n'ont, soit qu'un pendule, soit des attaches non rigides (ficelles), soit des pendules éloignés les uns des autres avec des pièces intermédiaires permettant de les relier entre eux. Ces appareils ne permettent pas de réaliser simplement des figures complexes, régulières, extrOmement variées, de grande surface et reproductibles. Le dispositif suivant l'invention, permet d'augmenter considérablement les possibilités graphiques liées aux mouvements pendulaires. Le fait d'associer deux pendules, dont les centres de rotation sont soit confondus, soit proches dans l'espaces permet de diminuer notablement les variations au cours des oscillations pendulaires entre le support recevant le tracé et l'instrument traceur. Cette faible variation de distance autorise, dans l'exécution graphique, une précision remarquable et une réduction au maximum des frottement néfastes. Quelques formes d'exécution de l'invention sont décrits ci-après à titre indicatif et nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés. La fig. 1 montre un exemple de réalisation destiné à être suspendu, dont le système oscillant est un double cardan à couteaux. La fig. 2 est une vue en plan du double cardan à couteaux de la figure précédente. La fig. 3 montre un exemple de réalisation destiné à être fixé sur le bord d'une table et dont le système oscillant est un cardan à axes. La fig. 4 est une coupe de réalisation dont le système oscillant est une double cuvette à billes. La fig. 5 est une. coupe de réalisation dont le système oscillant est un double cardan à roulements à billes et dont le plateau en portion de sphère convexe est dans un plan presque vertical. L fig. 6 est une vue en plan du double cardan à roulements à billes. La fig. 7 montre un exemple de réalisation dont le système oscillant est une double rotule concentrique, avec un plateau en portion de sphère concave et un système de sablier comme instrument traceur. La fig. 8 montre un exemple de suspension permettant à l'instrument traceur d'être dans l'axe du pendule qui le porte. La fig. 9 montre un exemple de système de repérages des pendules et une télécommande pour la mise en marche et l'arrêt de l'instrument traceur. La figure 1 présente tous les éléments permettant de comprendre le principe de l'invention. Un plateau 1 sur lequel se fera le tracé et un pendule traceur 2 avec un porte-instrument à suspension sont tous deux artialés sur un support 3 qui, dans ce cas de figure, est vissé sur le dessous d'une surface horizontale (plafond par exemple). Sur chacune des pattes du support 3 est fixé un couteau qui recevra les cadres intermédiaires 4 et 5. Par l'intermédiaire d'autres couteaux, ces cadres sont les supports du pendule traceur 2 et du cadre extérieur 6 associé au plateau 1. La figure 2 est une vue en plan de ces memes cardans à couteaux constitués pour l'un du bras traceur 2 et du cadre intermédiaire 4, et pour l'autre du cadre intermédiaire 5 et du cadre extérieur 6 d'ob partent les jambes maintenant le plateau. La figure 3 montre un modèle de table où l'on retrouve les deux cardans concentriques. Le plateau 1 oscille directement sur le cadre intermédiaire 5 et le pendule traceur 2 oscille sur une pièce 7 en "U". Il se peut que pour les besoins de la fabrication, comme indiqué sur cette figure, les deux pendules ne soient pas rigoureusement concentriques, mais cette approximation ne suffit pas à s'écarter de la présente- invention. La figure 4 montre une autre application de l'invention où ce sont deux cuvettes concentriques 8 et 9 qui permettent les oscillations du plateau 1 et du bras traceur 2. Sous le plateau 1 est fixé un pendule 10 qui vient sJembofter, grâce i sa forme en demi-sphère, dans la cuvette 9. Deux rangées de billes pla- cées sur les cuvettes assurent un frottement minimum, lors des oscillations. Le fait de monter les pendules sur des cuvettes à billes autorise ceux-là à tourner sur eux-mmes, et ainsi la diversité des tracés possibles est augmentée. Pour faire varier le mouvement relatif entre les deux pendules, on peut agir sur leurs périodes respectives grtce aux contrepoids 11 et 12.Par des systèmes de fixation appropriés, ils peuvent soit se déplacer verticalement ou horizontalement, soit se vider et se remplir s'il s'agit d'un lest fluide et cela aussi bien il'arret qu'au cours du tracé. La coupe de la figure 5 montre un oscillographe plutgt destiné aux travaux graphiques où un plateau horizontal serait une ghe (aérographie par exemple). Le plateau 1 en forme de portion de sphère convexe associé au cadre 6 oscille par roulements à billes sur le cadre intermédiaire 5, lui-mê me oscillant sur le cadre support 3. Sur le cadre 6 associé au plateau 1 oscille un cadre tampon 13, qui évite aux deux pendules d'interagir trop fortement. Le pendule traceur 2 oscille également par roulements à billes sur un cadre intermédiaire 4 qui vient s'embotter dans le cadre 13. Sur le bras traceur vient se fixer un pistolet 14 alimenté en air comprimé par le tuyau 15 placé de telle manière qu'il ne pas le pendule dans son mouvement. Le plateau 1 peut être réglable en inclinaison, en distance et éventuellement astre associé à un mécanisme assurant sa rotation lors du tracé. La figure 6 permet de voir plus précisément la place des différents cadres des deux cardans concentriques de la figure précédente. La figure 7 montre un mobile attractif de jardin destiné aux enfants mettant en application la présente invention. Le plateau 1 en forme de portion de sphère concave et le pendule traceur 2 sont suspendus à un support rigide 3 par l'intermédiaire d'une double rotule i6. Un c'one fixé au pendule 2 laisse écouler régulièrement du sable, éventuellement de couleur, vers le plateau. Our le mAeme principe du sablier, on pourra utiliser un oscillographe pour déposeide la poudre à émail sur des pièces devant aller au four, des matières colorantes ou de la paraffine pour la peinture sur tissus, etc. La figure 8 montre une suspension d'instrument traceur spécialement conçu pour donner le maximum de fidélité aux tracés. Le pendule traceur 2 est muni de trois pattes de fixation 18, sur lesquelles viennent pivoter trois bras 19 reliant le contrepoids en couronne 20 au mandrin porte-instrument 21. L'instrument traceur étant sensiblement dans l'axe du pendule, les frottement seront les mimes dans toutes les directions d'oscillation. La figure 9 associe au plateau 1 et au pendule traceur 2 respectivement deux aiguilles repères 22 et 24 venant à l'aplomb de deux grilles de lecture 23 et 25 donnant la possibilité de mener des recherches systématiques sur les mouvements pendulaires, ou de reproduire à volonté les mimes tracés. Est également figuré un système de relevage de l'instrument traceur, qui par l'intermédiaire du filin 26 et du ressort de rappel 27 permet de commander à distance le départ, l'arrêt et éventuellement les interruptions momentanées du tracé. Cette télécommande pourra aussi bien utiliser un système électrique, à ultrasons, optique ou tout autre moyen approprié. Dans une utilisation différente, il sera possible d'associer aux pendules des miroirs, des lentilles, des prismes ou tout autre système pour dévier un faisceau lumineux (laser, éventuellement) ou lui faire modifier son apparence (intensité, spectre ou largeur par exemple). Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui constituent seulement des exemples auxquels de nombreuses modifications peuvent etre apportées sans qu'on s'écarte de la présente invention. Le dispositif, objet de l'invention, peut entre utilisé dans tous les cas où l'enregistrement précis de deux mouvements pendulaires est souhaité, notament dans les arts graphiques, la recherche en physique appliquée. I1 peut être utilisé comme jouet, commue mobile attractif, comme objet pédagogique ou comme machine à tracer (gravure, dessin, émaux, sérigraphie...). Une application particulièrement intéressante peut etre l'exécution simultanée d'un tracé optique graphique et d'une image par faisceau laser projeté sur un écran donnant la meme figure. EVEimDICATlONS 1) Système de deux pendules oscillants servant à l'exécution de tracés caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque pendule (1 et 2) un dispositif de sustentation (3, 4, 5, 6, fig. 1 et 2) (5, 7 fig. 3) (8,9, fig. 4) (3, 4, 5, 6, 13, fig. 5 et 6) (3, 16, fig. 7) conçu de telle façon que leur centre de rotation soient exactement ou sensiblement concentriques et où l'un des pendules sert au support recevant les tracés (1) et l'autre à l'instrument traceur (2). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un système tournant associé à l'un des pendules (1, fig. 4 et 8), soit aux deux permettant d'augmenter la richesse des tracés. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un plateau, sur lequel s'efrectue le tracé, placé dans un plan non horizon- tal (1 fig. 9). 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un plateau en forme de portion de sphère convexe (1, fig. 5) ou concave (1, fig. 7). 5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un système modifiant l'exécution des tracés par déplacement d'une ou plusieurs masses associées aux pendules (11, 12, fig. 4 et 5), en cours d'exécution ou à l'arrêt. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par uni porte-instrument traceur-(21, fig. 8) dont le ou les contrepoids (20) sont placés en couronne autour de l'instrument, qui de ce fait est dans l'axe du pendule. 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un instrument traceur (7, fig. 7) laissant s'écouler une matière fluide sur le support du tracé, à la manière d'un sablier. 8) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une télécommande (26, 27, fig. 9) permettant à tout moment d'interrompre ou de reprendre l'exécution du tracé. 9) Dispositif selon la renendication 1, caractérisé par un système de repérages (23, 25, fig. 9) permettant de relever le mode d'exécution des tracés et de les reproduire ultérieurement. 10) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un système optique associé aux pendules (1 et 2) modifiant un faisceau lumineux lors des oscillations.