Brevet FR2575973A1 — publié le 19860718

La présente invention se rapporte à un dispositif d'équilibrage des règles graduées dans un dispositif à règles parallèles universelles, o une règle graduée est forcée à se mettre en condition de libre rotation par rapport à un organe non rotatif d'une tête sur une planche à dessin inclinée, ce par quoi la règle graduée n'est pas entraînée rapidement en rotation en direction de chute du fait de l'inclinaison de la planche à dessin pour maintenir la règle graduée en condition stable et statique. On dispose de dispositifs d'équilibrage des règles graduées dans un dispositif à règles parallèles universelles de divers types, mais les dispo- sitifs sont grossièrement répartis en système à contre- poids et système à came excentrique. Le système à contre- poids est tel qu'un poids d'équilibrage est forcé à fonctionner dans une direction opposée à la direction de rotation sur un organe solidaire de la rotation d'une règle graduée en direction de chute pour équilibrer la règle graduée par le poids. Le dispositif d'équilibrage de ce système à contrepoids est révélé dans des publica- tions comme, par exemple, la publication du modèle d'utilité au Japon N 47-9478, la publication du brevet japonais N 57-47040, la publication du brevet japonais N 57-49399 et la publication du brevet japonais N 584640. Par ailleurs, le dispositif d'équilibrage du système à came excentrique est tel qu'un ressort soit forcé à agir sur une came excentrique solidaire de la ro- tation d'une règle graduée, et un couple de rotation est produit sur la came excentrique par la force élastique du ressort dans une direction opposée à la direction de rota- tion due au propre poids de la règle graduée pour équili- brer la règle graduée. Le dispositif d'équilibrage du système à came excentrique est révélé dans la publication du modèle d'utilité japonais N 52-28605. Le système à contrepoids présente par exemple l'inconvénient que le poids devient lourd du fait de l'utilisation du contrepoids et également que la rotation manuelle de-la règle graduée par la force d'inertie du contrepoids est dure. Le système à came excentrique présente l'inconvénient qu'une force de frottement est produite sur une partie de contact élastique du ressort et de la came excentrique, ce par quoi la rotation manuelle de la règle graduée par la force de frottement devient dure. La présente invention a pour objet principal un dispositif d'équilibrage des règlesgraduéessans utiliser un contrepoids et une came excentrique, et la règle graduée est maintenue en condition équilibrée en connectant un organe formant ressort à un organe rotatif qui tourne en étant solidaire de la règle graduée,ce par quoi la règle graduée est entraînée en rotation par une légère opération manuelle. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une tête; - la figure 2 est une vue en élévation d'un dispositif à règles parallèles universelles; - la figure 3 est une vue en plan d'une tête dans une condition o un couvercle est retiré; et - la figure 4 est un schéma d'explication. Dans un dispositif d'équilibrage des règles graduées o un ressort 6 prévu du côté d'un organe non rotatif d'une tête est monté sur un organe rotatif 4 fixé à une broche 9 reliée à une règle graduée 2, et o la force de réaction du ressort 6 est forcée à agir sur une partie excentrique de l'organe rotatif 4 pour annuler le couple de rotation de la broche 9 par le poids de la règle graduée 2, lorsque la règle graduée 2 est à une position de presque +900, la force de traction du ressort 6 est égale à zéro et le couple de rotation de la broche 9 centrée autour d'un organe tubulaire 8 par le poids de la règle graduée 2 est à zéro. Dans la construction ci-dessus, lorsque l'organe rotatif 4 tourne de façon que la règle graduée 2 se trouve à zéro degré comme le montre la figure 4(b), la charge de traction, par exemple de 49N, du ressort agit sur la broche 9. Le couple de rotation de la broche 9 par le ressort 6 devient au maximum. Par ailleurs, lorsque l'or- gane rotatif 4 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la règle graduée 2 soit à -90 (voir figure 4(c)), la force du ressort devient de 98 N et le couple de rotation de la broche 9 par la force du ressort devient nul. Dans ce cas, la force du ressort agit sur la charge de 98 N entre la broche 9 et l'organe tubulaire 8. Avec cet agencement, la charge de pression de la broche 9 contre l'organe tubulaire 8 devient plus importante et elle exerce une influence néfaste sur la durabilité de la tête et la précision angulaire de la règle graduée 2. Cependant, comme le montrent les figures 4(d) à 4(f), dans la construction dans laquelle une roue dentée 11 est tourillonnée en 10 de manière rotative sur un organe non rotatif de la tête, et o les pourtours externes de la roue dentée 11 et de l'organe rotatif 4 sont en prise et que le ressort 6 est monté sur la partie excentrique de la roue dentée 11, lorsque la règle graduée 2 est à +90 , la force du ressort est à zéro et le couple de la roue dentée 11 est à zéro, la force du ressort devient de 49 N à condition que la règle graduée 2 soit à zéro degré, et le couple de la roue dentée 11 devient au maximum. Comme le montre la figure 4(f), lorsque la roue dentée 11 est tournée jusqu'à ce que la règle graduée 2 soit à -900, la force du ressort devient de 98 N mais le couple de rotation de la roue dentée 11 par la force du ressort est nul. Dans ce cas, comme seul le couple de rotation de la roue dentée 11 agit sur l'organe rotatif 4, la charge de pression par le ressort 6 agissant entre la broche 9 et l'organe tubulaire 8 est nulle. Comme cela est évident à la lecture de la description qui précède, l'organe rotatif connecté à la règle graduée est en engagement avec la roue dentée prévue sur l'organe non rotatif de la tête, et la force du ressort est prévue pour agir sur la roue dentée, la charge de pression par la force du ressort entre la broche 9 et l'organe tubulaire 8 diminue. Cependant, lorsque le diamètre de la roue dentée de l'organe rotatif 4 est faible, la force F pour faire fonctionner l'organe rotatif 4 en direction d'équilibrage doit être plus importante. Lorsque la force F devient importante, la force de frottement entre l'organe rotatif 4 et la roue dentée 11 devient importante du fait de la force F. Afin que la force F soit plus faible, il est nécessaire que le diamètre de l'organe rotatif 4 soit aussi grand que possible. Mais comme la roue dentée 11 doit être tournée de manière identique à l'organe rotatif 4, avec un plus grand diamètre de l'organe rotatif 4, le diamètre de la roue dentée 11 doit être également plus important, et par suite l'espace dans le logement pour la roue dentée 11 devient important. Selon l'invention, deux étages de roues dentées inter- médiaires sont forcés à s'interposer entre l'organe rotatif 4 et la roue dentée 11 et ainsi le diamètre de l'organe rotatif 4 peut être plus grand sans agrandir le diamètre de la roue dentée 11. Sur la figure 2, le chiffre de référence 10 désigne une planche à dessin et elle est fixée à un cadre de support d'un socle (non représenté) pouvant basculer afin d'être fixé à un angle souhaité d'inclinai- son entre l'horizontale et la verticale. Le chiffre 12 désigne un rail horizontal disposé sur un côté supérieur de la planche à dessin 10 et un curseur horizontal 14 est monté déplaçable sur le rail horizontal. Une extrémité supérieure d'un rail vertical 16 est connectée au curseur horizontal 14. Une extrémité inférieure du rail vertical 16 est montée sur la planche à dessin 10 au moyen d'un galet de partie arrière afin de se déplacer librement. Le chiffre 18 désigne un curseur vertical monté de manière déplaçable sur le rail vertical 16 et une plaque de base de support 24 d'une tête 22 est connectée au curseur vertical au moyen d'un mécanisme connu à charnière double 20. Sur la figure 1, le chiffre 26 désigne un organe tubulaire supporté sur la plaque de base de support 24 et une pièce tubulaire d'espacement 28 et un rapporteur 30 sont fixés à une partie de bride de l'organe tubulaire 26 au moyen de vis. Le rapporteur 30 est fixé à la plaque de base de support 24 par un frein de ligne de base (non représenté) pour être libéré. Le chiffre de référence 32 désigne une broche, et le pourtour externe de la broche 32 s'adapte de manière rotative au pourtour interne de l'organe tubulaire 26. A la partie supérieure de la broche 32 est fixée une poignée 34, et une plaque 38 de montage des règles graduéesest fixée à la partie inférieure de la broche 32 au moyen d'une pièce d'espacement 36. Des règles graduées et 42 sont fixées à la plaque de montage 38. Une première roue dentée 44 est formée sur la plaque 38 de montage des règles graduées avec un centre de rotation de la broche 32 qui est son centre sur une plage de presque 240 . Le chiffre de référence 46 désigne une seconde roue dentée, et la roue dentée 46 est connectée à un disque supporté sur un arbre 48 rotatif sur la plaque de base de support 24. Une partie d'espace pour disposer une corde 52 entre le disque 50 et la roue dentée 46 est formée sur une plage prédéterminée. Une patte formée sur la roue dentée 46 est maintenue par une tige filetée 54 en direction diamétrale de la roue dentée 46 et un bouton 56 est vissé à la tige 54, Un élément 58 est fixé rotatif à une partie concave du bouton 56. L'élément 58 est construit pour être contrôlé par un guide le long de la tige filetée 54 de la roue dentée 46, et il est décalé en étant solidaire du décalage,le long de la tige filetée 54,du bouton 56. Une extrémité en métal 52a connectée à une extrémité de la corde 52 est fixée à l'élément 58. Le chiffre 60 désigne un poulie de guidage tourillonnée rotative sur la plaque de base de support 24, et la corde 52 est tendue sur la poulie de guidage 60. L'autre extrémité de la corde 52 est connectée à une extrémité du ressort 62, et l'autre extrémité du ressort 62 est en engagement avec une vis fixée à la plaque de base de support 24. Le chiffre de référence 64 désigne un arbre fixé à la plaque de base de support 24, et une roue dentée intermédiaire 66 consistant en deux étages de roues dentées est supportée rotative.- Une roue dentée 66a de petit diamètre de la roue dentée intermé- diaire 66 est en prise avec la seconde roue dentée 46 et une roue dentée 66 b de grand dianmètre est en prise avec la première roue dentée 44. Dans ce mode de réalisation, dans le cas o le diamètre de la première roue dentée 44 est A et o le diamètre de la roue dentée de grand diamètre 66b est B, et que le diamètre de la seconde roue dentée 46 est C et que le diamètre de la roue dentée de petit diamètre 66a est D, il s'établit la formule A: B = C: D. Par ailleurs, la tête 22 est construite de façon à pouvoir être statique en une position choisie sur la planche à dessin basculée par un dispositif connu d'équilibrage de la tête (non représenté). Le fonctionnement de ce mode de réalisation sera décrit dans ce qui suit. Dans une condition o la fixation de la plaque 38 de montage des règles graduées contre la plaque de base de support 24 est libérée, et o la plaque 38 de montage des règles graduées est librement rotative, lorsque la planche à dessin 10 est en position basculée, la plaque 38 - de montage des règles graduées produit un couple de rotation E dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans un plan parallèle à la surface de la planche à dessin 10 de la figure 3 avec l'organe tubulaire 26 pour son centre, par le poids des règles graduées 40 et 42 et analogues. Par ailleurs, un couple de rotation F est produit en direction de rotation dans le sens des ai- guilles d'une montre sur la figure 3, sur la seconde roue dentée 46 par une force élastique de traction du ressort 62, et ce couple F de rotation est transmis, en tant que couple, en direction de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, à la première roue dentée 44 par la roue dentée intermédiaire 66. Le couple de rotation par le poids des règles graduées 40 et 42 de la première roue dentée 44 et le couple rotatif par le ressort 62 sont mutuellement annulés du fait des directions opposées et la plaque 38 de montage des règles graduées maintient une condition stable et statique sans rotation rapide contre laplaque de base de support 24 par le poids des règles graduées 40 et 42 du fait de l'équilibre. Comme on l'a décrit dans ce qui précède, le rapport A: B du diamètre A de la première roue dentée 44 et du diamètre B de la roue dentée 66b de grand diamètre est identique au rapport C: D du diamètre C de la seconde roue dentée 46 et du diamètre D de la roue dentée de petit diamètre 66a, donc le déplacement angulaire en rotation de la première roue dentée 44 et le déplacement angulaire en rotation de la seconde roue dentée 46 sont identiques, et une courbe sinusoïdale du couple de - rotation par le poids des règles graduées 40 et 42 de la première roue dentée 44 accompagnée de la rotation de la première roue dentée 44 et une courbe sinusoïdale du couple de rotation accompagnée par la rotation de la seconde roue dentée 46 par le ressort 62 sont en synchro- nisme. Si l'on souhaite que la courbe sinusoïdale du couple de rotation par le ressort 62 de la seconde roue dentée 46 soit en synchronisme-avec la courbe sinusoïdale du couple de rotation par le poids des règles graduées et 42 de la première roue dentée 44, le diamètre de la seconde roue dentée 46 doit être identique au diamètre de la première roue dentée 44. Dans ce cas, lorsque la première roue dentée 44 est de grand diamètre, la seconde roue dentée 46 doit également être de grand diamètre. Lorsque le diamètre de la première roue dentée 44 est un petit diamètre, le rayon requis pour le couple de rotation de la roue dentée 44 devient petit,il existe donc la nécessité de renforcer le couple de rotation pour équilibrer la roue dentée en prise avec la première roue dentée 44. La force F pour équilibrer agissant sur la première roue dentée 44 agit comme une force de réaction G sur la roue dentée 44, comme le montre la figure 3 et la force de réaction G et la force H par le poids comme la plaque 38 de montage des règles graduées agissent entre l'organe tubulaire 26 et la broche 32 sous la forme d'une force combinée J. Cette force combinée J agit comme une force de friction entre la broche 32 et l'organe tubulaire 26. Afin que la force combinée J soit faible, le diamètre de la première roue dentée 44 doit être agrandi. Lorsque le diamètre de la roue dentée 44 est important, le couple de rotation de la roue dentée 44 par la force d'équilibrage F agissant sur la roue dentée 44 peut être augmenté. En conséquence, il est possible de produire le couple de rotation équilibrant le couple de rotation par le poids des règles graduées 40 et 42 de la première roue dentée 44 dans la première roue dentée 44 par la faible force d'équilibrage F. En supposant que la force de traction du ressort 62 est F1, et que le rayon de la première roue dentée 44 est R1, et que le rayon de la seconde roue dentée 46 est R2, R1 x F = R2 x F1 Comme R2 roue dentée en direction d'équilibrage est ajustée. R E V E N D I CATION Dispositif d'équilibrage des règles graduées d'un dispositif à règles parallèles universelles du type comprenant une tête, une broche supportée rotative sur un organe non rotatif de la tête, une plaque de montage des règles graduées fixée à une partie inférieure de la broche, une poignée fixée à une partie supérieure de la broche et des règles graduées montéessur la plaque de montage des règles graduées, caractérisé en ce qu'une première roue dentée (44) est prévue faisant corps avec la broche (32) de façon que son centre coïncide avec le centre de rotation de la broche (32), et une seconde roue dentée (46) excitée dans une direction prédéterminée de rotation et une roue dentée intermédiaire à deux étages (66) sont supportées rotatives sur l'organe non rotatif de la tête (22), et la seconde roue dentée (46) est en prise avec une roue dentée (66a) de petit diamètre de la roue dentée intermédiaire (66) de façon que le couple de rotation de la seconde roue dentée (46) par le poids des règles graduées (40) et (42) soit transmis à la première roue dentée (44) dans une direction o le couple est annulé par le couple de rotation par le poids des règles graduées(40) et (42), et une roue dentée (66b) de grand diamètre de la roue dentée intermédiaire (66) est en prise avec la première roue dentée (44), et le rapport de diamètre de la première roue dentée (44) et de la roue dentée (66b) de grand diamètre est presqu'iden- tique au rapport de diamètre de la seconde roue dentée (46) et de la roue dentée de petit diamètre (66a).