Brevet FR2570952A1 — publié le 19860404

L'invention concerne les dispositifs pour l'entrai- nement des sportifs et a notamment pour objet un dispositif de lancement de balles. Le dispositif proposé pour lancer des balles, ballons ou analogues peut être utilisé avec succès pour l'entraî- nement des joueurs de tennis, de football, de hockey, etc. Le dispositif lance-balles exécuté selon la présente invention peut être également utilisé pour l'entraînement des sportifs d'autres jeux ou disciplines utilisant des balles, ballons ou analogues, tels que: basket-ball, volley- ball, hand-ball. On connaît un dispositif de lancement de balles (cf., par exemple, le brevet français n 2218113, Cl. Int. A 63 B 69/38 du 13 Septembre 1974), qui comporte une base, un séparateur monté sur la base et destiné à l'amenée les balles une par une, ainsi qu'un arbre de commande, un frappeur exécuté sous forme d'un levier rotatif portant un marteau emmanché sur ledit arbre de commande, et destiné à frapper la balle par l'intermédiaire dudit marteau. Ce frappeur est emmanché sur 'l'arbre de commande, lié cinématiquement à la commande communiquant au frappeur une rotation dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre. Près de l'ouverture de sortie du séparateur est montée une rampe inclinée et est disposé un alimentateur exécuté sous forme d'un piston adapté de manière à amener les balles, se trouvant sur la rampe inclinée du sépara- teur sur la trajectoire de rotation du frappeur qui vient ainsi frapper la balle. L'alimentateur est lié au frappeur par-un mécanisme de synchronisation des mouvements de l'alimentateur et du frappeur, ce qui assure l'amenée de la balle par l'alimen- tateur sur la trajectoire de rotation du frappeur au moment approprié. En règlant la vitesse de rotation de l'arbre portant le frappeur, il est possible de varier la vitesse initiale d'éjection des balles. Ce dispositif connu de lancement peut être utilisé dans beaucoup de cas d'une manière efficace pour le lancement des balles, mais dans ce dispositif, la balle, amenée, avant la frappe, par l'alimentateur sur la tra- jectoire de mouvement du frappeur, n'est pas immobilisée dans la position de frappe. Du fait que la balle n'est pas immobilisée en un endroit strictement déterminé, le plus commode pour la frappe, la frappe des balles par le marteau du frappeur peut s'effectuer de telle manière que celles-ci empruntent différentes trajectoires aléatoires et à différentes vitesses. Cet inconvénient est dû à ce que l'élasticité et les dimensions des balles ou ballons peuvent varier et que la vitesse de mouvement de l'alimentateur peut varier elle aussi aléatoirement. De ce fait, la direction de lancement des balles et leur vitesse peuvent varier spon- tanément au cours du fonctionnement du dispositif, ce qui n'est pas toujours souhaitable. Il est particulièrement important d'éviter cet in- convénient quand il s'agit d'entraîner des débutants ou, au contraire des sportifs hautement qualifiés ainsi qu'en cas de simulation de coups de joueurs de grande classe ou de champions, bien que dans certains cas, il soit avantageux d'utiliser de tels lancements de balles dans des directions variables, en particulier quand il faut assurer à ces lancements un caractère de dispersion aléatoire. Il convient aussi de noter que le caractère aléatoire de la dispersion des balles ne permet pratiquement pas d'assurer le lancement des balles vers différents endroits du court de tennis (ou de tout autre terrain de sport concerne) à une vitesse prédéterminée. Une frappe imprécise des balles par le marteau du levier aboutit à une consommation trop élevée d'énergie par la commande. On s'est donc proposé de mettre au point un dispo- sitif de lancement de balles ou analogues, dans lequel l'alimentateur de balles serait conçu de manière à assurer un lancement stable des balles dans une direction déter- minée et à la vitesse souhaitée. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif de lancement de balles ou analogues, comportant une tubulure d'amenée des balles reliée à une embase, un frappeur muni d'un marteau et emmanché sur un arbre de commande monté sur ladite embase, pour le déplacement angulaire du frappeur dans un plan transversal à l'arbre de commande, un alimentateur relié à l'embase et destiné à amener en position de frappe les balles arrivant de la tubulure, ledit alimentateur étant relié cinématiquement au frappeur pour leur déplacement en synchronisme, carac- térisé en ce que, sur le côté de l'alimentateur qui est en regard du frappeur, sont fixées en porte-à-faux au moins deux pattes d'appui dont les extrémités libres sont orientées vers la tranche de sortie de la tubulure et qui sont adaptées pour recevoir et retenir la balle à lancer, lesdites pattes d'appui étant, à cet effet, disposées à une distance, l'une par rapport à l'autre, inférieure au dia- mètre de la balle et supérieure à la largeur du marteau du frappeur, et étant orientées de manière que le marteau du frappeur puisse passer entre elles. Les deux pattes d'appui prévues par la présente inven- tion et formant un espace s'ouvrant du cOté de l'ouverture de sortie de la tubulure, permettent de maintenir (bloquer) avec précision la balle par rapport au mécanisme d'ali- mentation et de la déplacer ensuite avec précision vers la zone de frappe sans affecter la position relative de la balle et de l'alimentateur. Ainsi, chaque balle peut être reçue dans l'espace formé par l'alimentateur et les deux pattes d'appui et déplacée au moment voulu par l'alimentateur vers la position la plus commode pour la frappe de la balle par le marteau du frappeur. Le fait que les pattes d'appui formant l'espace de réception de la balle soient disposées l'une par rapport à l'autre à une distance inférieure au diamètre de la balle, permet de prévenir de la manière la plus simple et la plus sûre la chute de la balle entre ces pattes, c'est-à-dire de maintenir la balle dans la position la plus commode pour la frappe. En même temps, le fait que les pattes d'appui soient disposées l'une par rapport à-l'autre, à une distance supérieure à la largeur du marteau du frappeur permet audit marteau de passer entre ces pattes et d'effectuer ainsi une frappe précise de la balle quand celle-ci aura été déplacée dans la zone de frappe. Cette précision élevée de la frappe de la balle est obtenue indépendamment du degré d'usure des balles et de leur élasticité, et par conséquent, la dispersion aléatoire des balles est exclue, ce qui est particuliè- rement important pour un bon entraînement des sportifs. Il est avantageux que les pattes d'appui soient con- çues sous forme de lames à ressort et que leurs extrémi- tés iibres, au moment de l'arrivée de la balle de la tubulure sur les pattes,' prennent appui sur la tubulure près de sa tranche de sortie. En réalisant les pattes d'appui sous forme de lames à ressort} on assure un blocage sûr de la balle, on effectue ainsi un lancement plus précis des balles et on réduit la dispersion aléatoire des balles. Il est recommandé que l'alimentateur soit exécuté sous forme d'un levier dont l'axe de pivotement est monté sur l'embase parallèlement à l'arbre de commande. Cela permet d'effectuer de la manière la plus simple et avec un effort minimal le déplacement requis de la balle vers une position commode pour la frappe, du fait que le levier oppose une résistance très faible à sa rotation. Il est avantageux que l'extrémité libre du levier soit munie d'une plaque formant écran1 disposée en travers du levier, orientée par son extrémité libre dans le sans allant en s'éloignant des pattes d'appui, et destinée à retenir la balle suivante dans la tubulure quand une autre belle se trouve déjà sur les pattes d'appui en position de frappe. Un tel écran prévu sur ladite extrémité libre du levier permet de retenir dans la tubulure les balles suivantes lorsqu'une balle se trouve déjà en position avant la frappe. Ainsi, le dispositif de lancement de balles exécuté selon la présente invention assure une haute précision du lancement des balles dans une direction déterminée aussi bien à une vitesse élevée qu'à une faible vitesse, ce qui permet de simuler des coups-unitaires et des combinaisons de coups. Le dispositif revendiqué s'est avéré d'utilisation fiable et suffisamment économique, car la commande absorbe un minimum d'énergie, car la frappe de la balle s'effectue pratiquement toujours dans la position relative la plus commode du marteau et de la balle. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un dispositif de lancement de balles exécuté selon la présente invention, en coupe longitudinale; l'alimentateur est montré dans la position o la balle est sortie de la tubulure et entrée dans l'espace entre les pattes d'appui et 1' alimentateur et est prête à être déplacée dans la zone de frappe; - la figure 2 représente le même dispositif dans la position dans laquelle la balle a été déplacée dans la zone de frappe; - la figure 3 est une vue suivant la flèche A de la figure 2, dans laquelle est montré seulement l'alimentateur avec une balle se trouvant sur ses pattes d'appui. Le dispositif de lancement de balles, ballons ou analogues exécuté selon la présente invention comporte un boîtier 1 (figures 1, 2) se présentant sous forme d'un cylindre dont l'axe longitudinal 2 est perpendiculaire au plan du dessin. Le boîtier 1 est installé sur une embase 3 exécutée sous forme d'un chariot pourvu de roues 3a pour le dépla- cement du dispositif sur le terrain de sport concerné (non représenté). Une tubulure 4 d'amenée des balles ou analogues 5 est disposée à la partie supérieure (d'après le dessin) du boîtier 1. A la partie supérieure du boîtier 1 est pra- tiquée une ouverture la à travers laquelle sont éjectées les balles 5. La tubulure 4 est constituée par un coude, comme représenté sur la figure 1. Par sa tranche supé- rieure (d'après la figure 1) d'entrée (non désignée par un chiffre de référence), la tubulure 4 est raccordée à un séparateur 6 disposé à l'extérieur du boîtier 1. Le séparateur 6 est destiné à recevoir les balles 5 en provenance d'une trémie (non représentée) d'un type connu et approprié quelconque. Le séparateur 6 est constitué par un ressort en spirale en vue d'assurer une communi- cation constante entre la trémie et la tubulure 4 quelle que soit la position du boîtier 1. La tranche inférieure 7 (d'après la figure 1) de la tubulure 4 est disposée à l'intérieur du boîtier 1 et est destinée à amener les balles 5 de la tubulure 4 à l'in- térieur du boîtier 1. A l'intérieur du boîtier 1 suivant son axe longitudinal, est monté un arbre 8 relié cinématiquement à une commande (non représentée) constituée par exemple par un moteur électrique à vitesse de rotation réglable, d'une conception connue et appopriée quelconque. L'arbre 8 est monté sur le boîtier 1 par l'inter- médiaire de paliers (non représentés). Sur l'arbre 8 est emmanché rigidement un frappeur 9 exécuté, dans le cas consideré ici à titre d'exemple, sous forme d'un disque sur la périphérie duquel est prévu un marteau 10 sous forme d'un parallélépipède rectangle. L'arbre 8 imprime au frappeur 9 un déplacement angu- laire dans un plan transversal à l'arbre de commande 8. Le dispositif comprend également un alimentateur 11 monté sur le boîtier 1 et servant à amener en position de frappe les balles 5 arrivant de la tubulure 4. L'alimen- tateur il est relié cinématiquement au frappeur 9 pour leur déplacement en synchronisme par l'intermédiaire d'un mécanisme de synchronisation 12 d'une conception connue et appropriée quelconque. L'alimentateur 11 est relié au mécanisme de synchro- nisation 12 à l'aide d'un levier 13 et d'une-tringle 14. Sur le côté de l'alimentateur 11 qui se trouve en regard du frappeur 9 sont fixées en porte-à-feux des pattes d'appui 15 (deux dans le cas considéré) dont les extrémités 16 (figure 3) sont orientées vers la tranche de sortie 7 de la tubulure 4 et qui sont adaptées pour recouvrir et retenir la balle à lancer 5 suivante. A cet effet, les pattes d'appui 15 sont disposées l'une par rapport à l'autre, à une distance inférieure au diamètre de la balle 5, en vue de prévenir la chute de la balle 5 entre lesdites pattes, et supérieure à la largeur du marteau 10 du frappeur 9 afin de permettre le passage dudit marteau 10 entre celles-ci. La position des pattes d'appui 15 sur l'alimentateur 11 est représentée sur la figure 3. Les pattes d'appui 15 sont exécutées de préférence sous forme de lames à ressort. Au moment o une balle 5 arrive de la tubulure 4, les extrémités libres 16 des pattes d'appui 15 butent sur la tubulure 4 près de sa tranche de sortie 7, comme montré sur la figure 1. Par suite de la déformation élastique des pattes d'appui 15, la distance entre les pattes et l'alimentateur 11 devient plus grande que le diamètre de la balle 5 pour permettre le passage libre de la balle 5 vers la position représentée sur la figure 1. L'alimentateur 11 est exécuté sous forme d'un levier dont l'axe de pivotement 17 (figure 12), fixé sur le boitier 1 à l'aide de moyens connus en soi, est parallèle à l'arbre 8. - Grâce à cela, en tournant autour de l'axe 17 dans le sens horaire d'après la figure 1, l'alimentateur 11 assure le déplacement de la balle 5 jusqu'à la position de frappe représentée sur la figure 2. L'extrémité libre 18 (figure 2) de l'alimentateur 11 est munie d'une plaque formant écran 19 qui est disposée en travers du levier 11; dont l'extrémité libre estorientée dans le sens allant en s'éloignant des pattes d'appui 15 et qui est destinée à maintenir les balles 5 suivantes dans la tubulure 4 quand l'alimentateur 11 se trouve dans la position représentée sur la figure 2 et que l'une des balles 5 se trouve en position de frappe. Un ressort 20 (figures 1, 2) est engagé sur l'axe 17 de l'alimentateur 11, une extrémité dudit ressort étant fixée au levier 13, l'autre étant fixée, par un moyen approprié quelconque, au boîtier 1. Ce ressort 20 est destiné à déplacer l'alimentateur 11 et la balle 5 à lancer de la position représentée sur la figure 1ià la position de frappe montrée sur la figure 2. Le dispositif faisant l'objet de l'invention comporte aussi une fourche 21 (figures 1, 2) d'un type connu quel- conque dans laquelle est installé le boîtier 1 de manière à pouvoir tourner tant autour de son axe horizontal que de son axe vertical. Grâce à cela, on peut, au cours du fonctionnement du dispositif, en tournant le boîtier 1 autour desdits axes vertical et horizontal, modifier les trajectoires de vol des balles et les directions de leur lancement. Afin de communiquer aux balles une rotation, on a prévu un dispositif 22 (figures 1, 2) à vriller les balles, d'une conception connu quelconque, monté près de l'ouverture la du boîtier 1 à travers laquelle sont éjectées les balles. Il est en outre prévu un dispositif de programmation 23 d'une conception connue en soi, qui est relié aux organes réglables du dispositif de lancement des balles par des liaisons d'un genre approprié et connu en soij par exemple à l'aide de câbles. Ceci ne sera pas décrit en détail pour ne pas obscurcir l'essentiel de l'invention. La rotation du boîtier autour de ses axes vertical et horizontal et la présence du dispositif de programma- tion 23 assurent la possibilité de programmer le lance- ment des balles dans des directions imposées et de simuler des situations de jeu compliquées. Le dispositif conforme à la présente invention fonc- tionne de la façon suivante. On déplace sur ses roues 3a l'embase 3 sur le court *de tennis, ou sur le terrain de sport concerné et on le met en position à l'endroit désiré. On enclenchela commande liée à l'arbre 8 qui se met en rotation conjointement avec le frappeur 9 et le marteau 10 à une vitesse de rotation sensiblement constante qu'on peut régler se nécessaire. Le marteau 10 se déplace alors suivant une circon- férence à une vitesse circonférentielle prédéterminée. En même temps, simultanément avec la commande de l'arbre 8, on met en action le mécanisme de synchronisa- tion, qui fait tourner l'alimentateur Il autour de l'axe 17, par l'intermédiaire de la tringle 14 et du levier 13, jusqu'à la position extrême haute représentée sur la figure 1. Ceci à pour effet d'armer le ressort 20. Simultanément avec la rotation de l'alimentateur Il vers la position extrême haute, les pattes d'appui 15, constituées notamment par des lames à ressort, viennent prendre appui sur la tubulure 4 et la distance entre ces pattes et l'alimentateur il augmente par suite de la déformation élastique des oattes et devient plus grande que le diamètre de la balle 5. La balle 5 passe alors librement, par gravité, à travers l'espace entre les pattes d'appui 15 et l'alimen- tateur 11, comme montré sur la figure 1. Ensuite, au bout d'un temps déterminé par le régime de fonctionnement du mécanisme de synchronisation 12, le mécanisme 12 cesse de tirer sur la tringle 14, celle-ci se relâche et l'alimentateur 11, sous l'action du ressort 20, se déplace conjointement avec la balle 5 pendant un temps inférieur au temps nécessaire à la réalisation d'un tour par les marteau 10 jusqu'à une position commode pour la frappe de la balle 5 par le marteau 10 (position repré- sentée sur la figure 2). Le mécanisme de synchronisation 12 relâche la tringle 14 au moment o le marteau 10 se trouve au-dessous de la tubulure 4, et l'effort du ressort 20 est choisi de façon que l'alimentateur Il et la balle 5 puissent se déplacer de la position représentée sur la figure 1 jusqu'à la position représentée sur la figure 2. L'écran 19 masque alors la sortie de la balle 5 de la tubulure 4 pendant que l'alimentateur 11 se trouve en position de frappe. A l'instant suivant, le marteau 10 passe librement entre les pattes d'appui 15 et vient frapper la balle 5. Ceci a pour effet de lancer la balle 5 à travers l'ouverture la du boîtier 1 à une vitesse de 1,5 à 1,75 fois plus grande que celle du marteau 10. La balle 5, en sortant par l'ouverture la, reçoit du dispositif 22 un mouvement de vrillage se traduisant par une rotation de la balle dans un sens donné. La rotation du marteau 10 continuant, le dispositif de programmation 23 effectue de la manière nécessaire la rotation du boîtier 1 autour de ses axes vertical et horizontal, et modifie, au besoin, la vitesse de rotation du marteau 10 et la période de fonctionnement du mécanisme de synchronisation 12 ainsi que le positionnement du dispositif 22 de vrillage des balles 5. Lors de la rotation du boîtier 1, le séparateur 6 servant à amener les balles 5 et exécuté sous forme d'un ressort en spirale, s'allonge ou se raccourcit, en permettant au boîtier 1 de tourner sans difficulté. Ensuite le mécanisme de synchronisation 12 tire de nouveau sur la tringle 14 et fait tourner l'alimentateur 11 par l'intermédiaire du levier 13 autour de l'axe 17 jusqu'à la position représentée sur la figure 1, et la balle 5 suivante, arrivée de la tubulure 4, penètre dans l'espace entre les pattes d'appui i5 et l'alimentateur 17, comme montré sur la figure 2. Après cela, le marteau 10 vient frapper cette nouvelle balle 5, de la manière décrite ci-dessus. Ainsi, les tirs de balles se succèdent à une cadence voulue. Le dispositif peut être équipé d'une commande à distance (non représentée) d'une conception connue et appropriée quelconque permettant au sportif d'effectuer un auto-entrainement. On a fabriqué un modèle expérimental du dispositif proposé, qui a déjà passé avec succès des essais d'entraî- nement de joueurs de tennis et de hockey (gardien de.but dans ce dernier cas). Il convient de noter, en particulier, qu'en utilisant un alimentateur conçu coformément à l'invention, pourvu de pattes d'appui assurant une mise en position rapide et précise des balles en position de frappe, on a réussi à obtenir un lancement stable des balles dans les directions voulues et avec de grandes vitesses de lancement des balles, ce qu'on ne pouvait obtenir qu'à l'aide-de canons pneumatiques puissants. Le dispositif revendiqué est suffisamment fiable, simple et de fabrication peu coûteuse. Le dispositif revendiqué peut lancer des balles, ballons ou analogues dans différentes directions et à des vitesses et avec divers degrés (réglables) de vrillage conformément à un programme prescrit, composé par un entraîneur ou par le sportif lui-même. De plus, il convient de noter que les paramètres de vol des balles, leur vitesse initiale, leur direction, la période de lancement, la vitesse et le sens de vrillage des balles peuvent être simulés de manière à reproduire les coups de joueurs de grande classe ou de champions, ou même bien meilleurs que ceux-ci, ce qui est particulièrement important lorsqu'on désire d'obtenir un perfectionnement rapide des joueurs de tennis ou autres que l'on veut entraîner. Outre les modifications pouvant être apportées aux dispositifs de lancement fixes, il est possible d'utiliser des variantes de réalisation portatives. Ce dispositif, de commande aisée et peu couteux, peut être transporté dans le coffre à bagages d'une voiture de tourisme ou d'une motocyclette etsa commande peut être alimentée par la batterie d'accumulateurs du véhicule automobile ou de la motocyclette, ce qui permet d'effectuer l'entraînement des joueurs sur le terrain, dans un champ, une forêt, sur une plage, o il y a un terrain pouvant recevoir le dispositif. R E V E ND I CA T I 0 N S 1. Dispositif de lancement de balles,ballons ou analogues, du type comportant une tubulure (4) d'amenée de ceux-ci reliée à une embase (3), un frappeur (9) muni d'un marteau et emmanché sur un arbre de commande (8) monté sur l'embase (3) et servant au déplacement angulaire du frappeur (9) dans un plan transversal à l'arbre de la commande (8), un alimentateur (11) relié à l'embase (3) et destiné à déplacer les balles (5) arrivant de la tubu- lure (4) jusqu'à une position de frappe de celles-ci, ledit alimentateur (11) étant relié cinématiquement au frappeur (9) pour leur déplacement en synchronisme, caractérisé en ce que, sur le côté de l'alimentateur (11) qui est en regard de frappeur (9), sont fixées en porte-à- faux au moins deux pattes d'appui (15) dont les extrémités libres (16) sont orientées vers la tranche de sortie (7) de la tubulure (4), et qui sont adaptées pour recevoir et maintenir la balle (5) à frapper, les pattes d'appui (15) étant, à cet effet, disposées, l'une par rapport à l'autre, à une distance inférieure au diamètre de la balle (5) et supérieure à la largeur du marteau (10) du frappeur (9) et étant orientées de manière que le marteau (10) du frappeur (9) puisse passer entre elles. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes d'appui (15) sont constituées par des lames à ressort et qu'au moment o une balle (5) arrive de la tubulure (4) sur les pattes d'appui (15), leurs extrémités libres s'appliquent sur la tubulure (4) près de la tranche de sortie (7) de celle-ci. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'alimentateur (11) se présente sous forme d'un levier (18) pivotant sur un axe (17) monté sur l'embase (3) parallèlement à l'arbre de commande (8). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que sur l'extrémité libre du levier (18) est montée une plaque formant écran (19), disposée en travers du levier (11), orientée par sur extrémité dans le sens allant en s'éloignant des pattes d'appui (15) et destinée à retenir dans la tubulure (4) la balle (5) suivante lorsqu'une balle (5) se trouve en position de frappe sur les pattes d'appui (15).