Brevet FR2682168A1 — publié le 19930409

La présente invention concerne un dispositif d'orientation dans ltespace. L'orientation est traditionnellement effectuée à l'aide de plusieurs axes de rotation ou d'une rotule pour pouvoir mettre en position relative des pièces dans les trois dimensions de l'espace. Le dispositif selon l'invention permet d'utiliser un seul axe de rotation pour obtenir un positionnement angulaire. Il comporte en effet un guidage en rotation dont l'axe est incliné par rapport aux trois directions de l'espace. Cet axe est perpendiculaire à un plan incliné de la même valeur par rapport au trois plans d'un trièdre trirectangle {1 n raf?ron eo d'un angle dont la cotangents est égale à Une rotation autour de cet axe entraine donc ltorienta- tion pour chaque tiers de tour face à l'un des plans de référence d'un trièdre trirectangle. La liberté en rotation autour de l'axe est soit conservée ,soit fractionnée, soit indexée, soit virtuelle. Une étanchéité peut être adjointe si nécessaire. Les liaisons complètes ou partielles sont soit permanentes soit démontables, rigides ou élastiques sont obtenues par obstacle ou adhérence. Des moyens de liaison et d'isolement électrique sont adjoints si nécessaire. Le présent dispositif est utilisé dans de nombreuses applications dont certaines sont exposées ici à titre d'exemple et de façon non limitative. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en perspective la géométrie du présent dispositif par rapport à un cube de référence. La figure 2 représente une machine telle une pompe ou un compresseur et la figure 3 un de ses embouts. La figure 4 représente en vue en coupe un raccord orientable dont le plan perpendiculaire à l'axe de rotation est vu de profil. La figure 5 est une demi-vue d'un raccord orientable et la figure 6 une vue en coupe de ce raccord. La figure Z représente un raccord orientable pour air comprimé vu en coupe et la figure 8 est vne vue de ce raccord. La figure 9 représente une pomme de douche. La figure 10 représente en perspective un robinet. La figure 11 représente une machine à fraiser en perspective, munie pour sa tête et son support de pince du présent dispositif La figure 12 représente un flacon pulvérisateur en perspective. La figure 13 représente une machine à percer portative. La figure 14 représente un porte électrode de machine à souder. La figure 15 représente un support de lampe. La figure 16 est une vue en perspective d'un connecteur. La figure 17 est une vue en perspective d'un détecteur. La figure 18 représente un coude. La figure 19 représente une liaison pour stucture. Le dispositif représenté figure i comporte un plan (i) incliné par rapport aux trois plans des faces d'un cube de référence de trois angles (2) de même valeur. Les organes d'alimentation et d'évacuation d'une machine telle que pompe,compresseur,moteur,vanne,filtre, aspirateur alimentation de carburant...réalisés suivant la présente invention comportent des embouts orientables. Un mode de réalisation est donné à titre d'exemple pour une pompe ou un compresseur. L'embout (3) représenté figure 3 peut s'orienter horizontalement, verticalement ou: frontalement lorsqu'il pivote dans son logement (5) dont l'axe est incliné dans trois directions. Une gorge (a) permet la disposition d'un joint d'étanchéité. Un pion venant se loger dans un trou (6) permet par son introduction dans des trous en regard des positions préétablies. Des organes de liaison filetés maintiennent les embouts grace aux trous (4). Des modes de réalisation sont utilisés pour la jonction de canalisations de fluides, les embouts, les coudes, les tés, les réductions, les croix, les raccords, symétriques ou asymétriques. Un mode de réalisation consiste à réaliser un emboîtement dont l'axe est incliné dans trois directions. Un exemple de réalisation d'un raccord à braser ou coller formé des deux parties emboîtées (8) et (9) est représenté figure 4. Un autre exemple de réalisation avec un emboîtement incliné dans trois directions de l'espace est illustré par les figures 5 et 6. Le plan perpendiculaire à l'axe permettant l'orientation des deux parties (11) et (12) est vu de profil figure 6. Ce plan est incliné d'un angle dont la tangente a une valeur de racine de deux divisée par deux par rapport à l'axe des deux parties. La jonction peut être mobile et démontable. Les figures 7 et 8 illustrent la réalisation d'un raccord pour air comprimé. Une vis creuse (16) permet la rotation d'un embout (13) sur une pièce (n4), l'étanchéité est obtenue par deux joints (15)o La figure 18 illustre la réalisation d'un coude ou le plan du collet est également incliné dans les trois directions de ltespace, Dans une forme de réalisation l'emboîtement ou l'inclinaison du plan de jonction est directement formé sur le bout de la canalisation. Des formes de réalisation sont utilisées pour les appareils distributeurs de fluide tels que robinets, souflette de nettoyage et à air chaud, sèche cheveux, sèche mains, chalumeau, pulvérisateur, buse de sablage, pistolet de poudrage, buse de flacon, bec verseur, pomme de douche, lance d'aarrosage. La partie permettant la distribution du fluide étant orientable grace- à une rotation sur un axe incliné dans trois directions de l'espace. Dans un mode de réalisation préférentiel et non limitatif le maintien en position est réalisé par l'emploi d'un organe élastique assurant l'adhérence. La figure 9 illustre une pomme de douche (1) orientable sur son support (8). La figure 10 illustre l'embout de robinet (19 > - orientable sur son corps (20). La figure 12 illustre la buse orientable (25) encliquetée par un axe expansible muni d'un joint sur un pulvérisateur. Des modes de réalisation de la présente invention sont employés pour les supports d'organes effecteurs tels que ceux employés sur les machines outils, machines à visser portes électrodes, embouts de fers à souder, marteaux à river motorisé, ensemble réducteur sur moteur... La rotation autour d'un axe incliné dans trois directions permet l'orientation de l'effecteur. La figure 11 représente une machine à fraiser dont la tête (21) est orientable. La figure 13 représente à titre d'exemple une machine à percer portative dont le porte foret (26) est orientable grace à un guidage en rotation (28) dont une vis de pression permet le blocage en position par rapport à la poignée (27). La figure 14 représente à titre d'exemple un porte électrode de machine à souder (29) orientable sur la poignée (30 > par un axe muni d'un dispositif élastique venant faire presser les crans dont sont munis les surfaces de contact du plan de jonction incline dans trois directions. Un mode de réalisation de la présente invention est utilisé pour les supports de pièces devant subir une opération tels les bases d'étaux, les dispositifs d'ablocage, les tables de machines. Une rotation par des moyens manuels, mécaniques ou motorisés, continue ou fractionnée oriente les pieces par l'emploi d'un axe incliné dans trois directions. Une application particulièrement interessante est l'orien- tation de pièces sur les machines transferts pour des opérations sur plusieurs faces. La figure 11 représente à titre d'exemple un support de pieces pour machine à fraiser (23r orientable sur le plan incliné dans trois directions de l'espace de son corps (-24) Une forme de réalisation est employée pour la réalisation de supports articulés. Les supports d'écrans de visualisation et de protection, d'appareils de métrologie, de panneaux solaires, de parasol, de projecteurs, de miroirs, de loupes, de téléphones, d'appareils photographiques, cinématographiques et optique s, des lampes, des microphones et des objets usuels sont concernés. L'articulation comporte un axe incliné dans trois directions et permet l'orientation grace à une rotation qui peut être supprimée après règlage par adhérence ou par obstacle. La figure 15 illustre à titre d'exemple l'emploi d'articulations orientables (-31) pour dirige le réflecteur (-'32) d'une lampe. Une forme- de réalisation est employée pour la réalisation d-'équipements électriques et électroniques pour l'orient tation d'une partie par rapport à une autre et notamment ltorientation des raccordements. La figure 16 illustre à titre d'exemple un connecteur dont le raccordement (33) est orientable dans trois directions perpendiculaires deux à deux. La figure 17 représente un détecteur dont-la partie détectrice (35) est orientable par rapport au corps (34). Selon une forme de la présente invention elle est utilisée pour la réalisation de moyens de liaison de barres, tubes ou profilés employés par exemple pour la charpente, les éc*hafaudages,le montage de structure et ossatures, la construction en tubes et profilés. Les goussets, colliers ou éclisses sont positionnés dans un plan incliné d'une valeur égale dans trois directions orthogonales par rapport à l'axe des éléments. Les liaisons sont réalisés par adhérence ou par obstacle. Elles sont fixes ou démontables. Ce type d'assemblage permet une construction modulaire. La figure 19 illustre à titre d'exemple la jonction d'un tube sur deux barres perpendiculaires et l'orientation fractionnée angulaire grace à des vis (36) portés par une surface inclinée (37). Une forme de réalisation de l'invention est employée pour articuler deux éléments de manipulateur ou d'élévateur ou de bras d'engin de levage, de manutention, de robot par un axe incliné de la même valeur dans trois directions de l'espace.' Une forme de réalisation de l'invention consiste à faire un support escamotable en utilisant une articulation dont l'axe est incliné de la même valeur dans trois directions de l'espace. La rotation autour de cet axe entraînant le support dans l'un des trois plans orthogonaux d'un espace cartésien. Une application particulièrement interessante est utilisée pour rentrer les trains d'atterrissage d'avion. Les plans de travail, les sièges et leurs dossiers, accrochés à un support par une articulation dont l'axe est incliné dans trois directions peuvent être escamotés ou maintenus dans leur position d'utilisation à l'aide d'un verrouillage. Le dispositif est particulièrement destiné à être appliqué dans l'industrie de construction de conduites avec liaison statique ou cinétique de raccordement. Le transport des fluides, liquides ou gazeux et des solides ( granulés, minerais, copeaux, ciments, produits alimentaires...) donne de multiples applications. Le dispositif selon l'invention est aussi particulièrement destiné pour les industries de production soit comme supports d'orientation des pièces, soit comme supports des organes effecteurs. -Le dispositif selon l'invention s'applique également pour la fabrication de supports orientables d'objets usuels de façon extérieure ou intégrée, il permet la réalisation de supports escamotables. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'orientation angulaire caractérisé en ce qu'il comporte un guidage en rotation dont l'axe est incliné par rapport aux trois plans d'un trièdre trirectangle d'un angle dont la cotangente a une valeur égale ou proche de racine de deux divisée par deux. Z) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un système d'étanchéité. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un système d'indexation de la rotation. 4) Elément d'alimentation ou d'évacuation d'une machine telle que pompe, compresseur, moteur, vanne, filtre, aspirateur, alimentation en carburant d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte une orientation réalisée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 5) Elément de jonction de canalisation tel que embout, raccord, té, croix, coudes, réduction, caractérisé en ce qu'il comporte une orientation réalisée suivant l'une quelconque des revendications I à 3 6) Elément d'appareil distributeur de fluide tel que porr- me de douche, lance d'arrosage, robinet, souflette de nettoyage et à air chaud, séche cheveux, seche mains, chalumeau, pulvérisateur, buse de sablage, pistolet ae poudrage et de peinture, buse de flacon, bec verseur.. caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d1orienta- tion réalisé suivant l'une quelconque des revendications 1à3. 7) Support d'organe effecteur tel que tête de machine outil, machine à percer, macine à fraiser, machine à meuler, machine à visser, machine à tarauder, tour,marteau à river motorisé, ensemble réducteur sur moteur, embout de fer à souder, porte èlectrode... caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'orientation réalisé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 3 8) Porte pièce tel que base d'étau, table de machine, dispositif d'ablocage, porte pièce de machine transfert et de centre d'usinage... caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'orientation réalisé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 9) Support orientable tel que support d'écran de visualisation et de protection, d'appareils de métrologie, de panneau solaire, de parasol, de projecteur, de miroir, de loupe, de téléphone, d'appareil photographique, cinématographique et optique, de lampe de microphone et appareil acoustique.. caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'orientation réalisé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 10) Elément de machine articulée telle que manipulateur, robot, élévateur, engin de levage, de manutention, agricole, travaux publics... caractérisé en ce qutil comporte un dispositif d'orientation réalisé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 11) Elément d'équipement électrique ou électronique tel que connecteur, prise, détecteur, conduit de filerie... caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'orientation réalisé suivant l'une quelconque des revendications 1à3. 12) Système d'assemblage de tubes, barres ou profilés caractérisé en ce qu'il comporte un élément incliné par rapport aux trois plans d'un trièdre trirectangle d'un angle dont la cotangente a une valeur égale ou proche de racine de deux divisée par deux. 13) Support escamotable caractérisé en ce qu'il comporte une articulation dont l'axe est incliné par rapport aux trois plans d'un trièdre trirectangle d'un angle dont la cotangente a une valeur égale ou proche de racine de deux divisée par deux.