Brevet FR2688700A1 — publié le 19930924

La présente invention concerne un mécanisme de lancer de balles ou ballons, notamment de ballons de football pouvant être utilisé dans un appareil de lancer de balles ou ballons. Un tel appareil peut par exemple être utilisé pour l'entraînement des joueurs, notamment l'entraînement à l'arrêt de tirs pour les gardiens de but ou l'entraînement au jeu de tête pour les joueurs. On connaît déjà de tels appareils et on citera, à titre d'exemple, les documents de brevet FR-A-2 334 381, EP-A-19 311 et EP-A-213 195. Les mécanismes de lancer qui équipent les appareils décrits dans ces publications comportent un plot où reposent les ballons à lancer et un marteau constitué d'une bras à l'extremite libre duquel se trouve une masse et qui peut pivoter autour d'un axe sensiblement horizontal perpendiculaire à la direction du tir. Le marteau est généralement mû dans son mouvement de pivotement au moyen d'un moteur électrique par l'inter médiaire d'une came. Un dispositif est prévu pour alimenter l'appareil en ballons. L'action de l'appareil sur le ballon est entièrement engendrée par le moteur au moyen d'une came. Pour effectuer un tir puissant, le facteur le plus important n'est pas la force avec laquelle on frappe le ballon mais la vitesse de cette frappe. Or, un mécanisme à came entraîne le marteau à des vitesses somme toute relativement lentes. Un premier but de l'invention est de prévoir un mécanisme qui permette au marteau d'atteindre au moment de la frappe du ballon des vitesses sensiblement plus élevées qu'avec des mécanismes à came. Un autre inconvénient des mécanismes décrits cidessus résulte de l'utilisation de moteurs électriques qui demandent, par conséquent, d'être raccordés à une source d'énergie absente sur le lieux même de 1' entraînement. Un autre but de l'invention est de prévoir un mécanisme qui peut fonctionner manuellement, ce qui permet d'avoir un appareil de lancer de balles ou de ballons qui n'a pas besoin d'être raccordé à une source d'énergie. Un autre but de l'invention est de prévoir un tel mécanisme ayant une structure simple, ce qui permet d'avoir un appareil plus économique que les appareils du type de ceux qui sont mentionnés ci-dessus. A cette fin, un mécanisme de lancer de ballons ou de balles selon l'invention comporte un levier d'armement pouvant pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement d'un marteau, ledit levier et ledit marteau coopérant de manière que ledit levier d'armement, en pivotant autour de son propre axe, entraîne ledit marteau en rotation dans la direction opposée à celle du tir tout en tendant un moyen élastique de rappel. Ledit mécanisme est en outre prévu pour que le marteau échappe à l'entraînement dudit levier à partir d'un point dit point d'échappement, ledit marteau étant alors rappelé vers sa position de repos au delà de laquelle il va frapper ladite balle ou ledit ballon à lancer. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extremite libre du levier comporte un organe d'entraînement qui, lorsque le levier commence à pivoter autour de son axe, passe devant le marteau au repos et qui, lorsqu'il entre en contact avec lui, lui applique un moment pour l'entraîner en rotation, le marteau échappant au levier au point d'échappement qui se trouve à l'intersection des trajectoires de I'extrémité de frappe du marteau et de l'organe. Selon une autre caractéristique de l'invention, 1' élément élastique soumet le marteau à une force de rappel qui est dans un sens lorsque le marteau se déplace dans la direction opposée à celle du tir et dans l'autre sens lorsqu'il se déplace dans la direction du tir au delà de sa position de repos, cette action étant nulle dans ladite position de repos. Selon une autre caractéristique de l'invention, le levier d'armement est solidaire d'au moins un bras d'armement destiné à l'entraîner en rotation pour pouvoir effectuer l'armement, le bras pouvant être actionné manuellement. Les caractéristiques de l'invention mentionnées cidessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est un schéma d'un mécanisme selon l'invention, la Fig. 2 est un second schéma montrant un mécanisme selon l'invention présentant un perfectionnement par rapport à celui de la Fig. 1, les Figs. 3a à 3c montrent la cinétique du levier d'armement et du marteau lors de la phase d'armement, et la Fig. 4 est un vue en perspective d'un appareil équipé d'un mécanisme selon l'invention. Le mécanisme représenté à la Fig. 1 est place à l'arrière, en considérant la direction de tir représentée par la flèche A, d'un plot 1 qui est destiné à recevoir le ballon ou la balle à lancer. Il comprend un bras d'armement 2 pourvu, à un extrémité, d'un axe 3 autour duquel il peut pivoter. Le bras d'armement 2 est entraîné en rotation autour de l'axe 3 soit manuellement par un levier d'armement 4, tel que cela est représenté sur la Fig. 1, soit au moyen d'un moteur électrique, par exemple un système à came ou à crémaillère, soit au moyen d'un vérin ou d'un système équivalent. Le mécanisme comprend encore un marteau 5 qui est constitué d'un bras pouvant pivoter autour d'un second axe 6 parallèle à l'axe 3 du bras 2. Le marteau 5 a une extrémité 5a, dite de frappe, qui est destinée à frapper le ballon à lancer. Le marteau 5 est prolongé, symétriquement par rapport à l'axe par une biellette 5b. Les axes 3 et 6 sont perpendiculaires à la direction de tir A. Le premier axe 3 est en arrière du second 6 et celui-ci est tel que l'extrémité de frappe 5a du marteau 5 rencontre sur sa trajectoire le ballon. Ces axes sont avantageusement horizontaux. Le bras d'armement 2 et le marteau 5 ont leurs positions de repos qui sont d'un même côté d'une droite dd' qui joint les deux axes 3 et 6. De manière préférentielle, le bras d'armement 2 et le marteau 5 ont leurs positions de repos qui sont respectivement sensiblement verticale et horizontale. Un ressort de rappel 7 a une première extrémité 7a qui est fixe et l'autre extrémité qui est fixée à l'extrémité libre de la biellette 5b. Le ressort 7 est destiné à rappeler le marteau 5 dans sa position de repos lorsque celui-ci s'en éloigne dans la direction opposée à la direction de tir A. Pour réaliser cette fonction de rappel, on a utilisé un ressort à boudin mais l'homme du métier comprendra que cette fonction pourrait également être obtenue par des éléments de rappel équivalents, tels que des ressorts spirales. On a prévu un organe d'entraînement 8 à l'extrémité libre du bras d'armement 2 qui, lorsque le bras d'armement 2 pivote autour de son axe dans la direction opposée à celle du tir A, entraîne le marteau 5 dans son mouvement de pivotement dans la même direction que lui. En effet, en tournant dans la direction opposée à celle du tir, l'organe 8 passe devant le marteau 5 au repos puis entre en contact avec lui au point du marteau 5 marqué 5c sur la Fig.1. Pour ce faire, lorsque le bras 2 et le marteau 5 sont au repos, l'organe 8 doit se trouver dans le secteur rentrant qu'ils forment ensemble. Après le contact, l'organe 8, entraîné en rotation par le bras d'armement 2, applique au marteau 5 un moment et l'entraîne par conséquent en rotation autour de son axe 6. Aux Figs. 3a à 3c, on a représenté le bras 2 et le marteau 5 dans différentes positions: Fig. 3a, avant la droite dd'; Fig. 3b, après la droite dd'; Fig. 3c au moment ou le marteau 5 échappe le bras 2. L'organe d'entraînement 8 peut être un doigt ou une barre transversale avantageusement pourvus l'un ou l'autre d'un galet pour limiter les forces de frottement. On peut constater que le point de contact de l'organe 8 évolue sur le marteau 5. Au delà de la droite dd' qui joint les deux axes 3 et 6, au point d'échappement Pe, l'organe 8 échappe le marteau 5 et celui-ci, rappelé dans sa position de repos par l'élément élastique 7, a alors son extrémité de frappe 5a qui se dirige vers le ballon. Du fait de son inertie, le marteau 5 passe au delà de sa position de repos pour venir frapper le ballon. Là, le marteau 5 libère l'énergie cinétique qu'il avait acquise et revient dans sa position de repos. On a prévu, sur la trajectoire du marteau 5 et à la fin de celle-ci, une butée à ressort 9 (Figs 1 et 2). Le point d'échappement Pe se trouve à l'intersection des trajectoires tl et t2 des extrémités du bras d'armement 2 et du marteau 5. Au moment de l'échappement, le bras 2 et le marteau 5 présentent entre eux un angle a dont la valeur doit être au moins de 900 pour que le marteau 5 puisse être rappelé par l'élément élastique 7. Afin de pouvoir optimiser la vitesse du marteau 5 au moment du tir, il est possible de prévoir des masses sur le marteau 5 pour modifier son moment d'inertie. Pour faciliter le retour du marteau 5 dans sa position de repos, celui-ci doit être soumis à une force de rappel, donc opposée à son mouvement, qui est dans un sens lorsqu'il se déplace dans la direction opposée à celle du tir et dans l'autre sens lorsqu'il se déplace dans la direction du tir au delà de sa position de repos. On aurait pu prévoir un élément élastique de rappel qui présente une caractéristique de rappel telle que son action sur le marteau 5 soit nulle dans la position de repos du marteau 5 et inverse de part et d'autre de cette position. Selon un mode de réalisation de l'invention (Fig. 2), on a prévu, au lieu d'un tel élément élastique, un mécanisme de rappel 10 qui est constitué d'un coulisseau 11 qui est prévu pour coulisser dans le plan contenant le marteau 5 et qui est rappelé, dans ce mouvement de coulissement, par un moyen élastique 12 tel qu'un ressort de compression. L'extrémité arrière de l'élément de rappel 7 est fixée sur le coulisseau 11. Celui-ci est prévu pour être en butée lorsqu'il est soumis à l'action de l'élément de rappel 7, ctest-à-dire lorsque le marteau se déplace dans une direction opposée à celle du tir. Il coulisse, entraîné par le ressort 7 complètement détendu, sous l'action du marteau 5 lorsque celui-ci se déplace dans la direction du tir A, au delà de sa position de repos. Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant. Au repos, le coulisseau 11 est en butée et l'élément de rappel 7 est complètement détendu. Lorsqu'on arme, le coulisseau 11 est encore en butée et le marteau 5 est soumis à la force de rappel émanant de l'élément de rappel 7. Lorsqu'il dépasse sa position de repos dans la direction du tir, le ressort 7 est détendu et il pousse alors le coulisseau 11 vers l'arrière. Celui-ci comprime le ressort 12 jusqu'à la position de frappe du marteau 5. Celui-ci est donc soumis à la force de rappel émanant du ressort de compression 12. Ainsi, une fois la frappe du ballon effectuée, le coulisseau 11 est rappelé dans sa position de repos et il entraîne, dans sa position de repos, via le ressort 7, le marteau également 5. Le plot 1 sur lequel repose le ballon à lancer est mobile d'avant en arrière afin de pouvoir sélectionner l'angle de tir. En position avancée, le tir est à ras de terre alors qu'en position reculée il est en lobe. Bien sûr tous les types de tirs entre ces deux types sont possibles en sélectionnant la position correspondante du plot 1. Le plot 1 est, par exemple, constitué d'un plateau la qui forment avec des pieds lb et des articulations îc un parallélogramme déformable. Un organe de commande (non représenté) est prévu pour faire pivoter les pieds et pour faire déplacer le plateau d'avant en arrière. Le mécanisme de lancer de ballons peut équiper un appareil de lancer de ballons de football tel que celui qui est représenté à la Fig. 4. Celui-ci comprend un bati 20, par exemple tubulaire, constitué de deux longerons 21 et 22 sur lesquels sont fixés des pieds 23 et 24 et, à l'avant, des roues 25 et 26 (seule la roue 25 est représentée sur la Fig. 4). Les deux longerons 21 et 22 forment, à l'arrière de l'appareil, deux brancards 27 et 28 permettant de transporter l'appareil à bras d'homme. Le bâti 20 comprend encore deux arceaux 29 et 30 reliés par des barres 31 supportant l'un, le mécanisme de rappel 10 et l'autre, l'articulation du marteau 5. A la partie inférieure de l'arceau arrière 30, sont prévues des articulations 32 et 33 autour duquel peut pivoter le bras d'armement 2. A l'avant du bras d'armement 2, on voit le galet 8 qui entraîne le marteau 5. L'arceau avant 29 est renforcé par des barres inclinées 34 le reliant à une barre transversale 35 reliant les longerons 21 et 22. Sur ces barres inclinées 35, est montée la butée à ressort 9. A l'avant du bâti 20, est prévu le plot 1 sur lequel repose le ballon à lancer. Sur l'appareil, pourrait être monté un dispositif d'alimentation de ballons. L'invention s'applique également pour le lancer de balles, telles que des balles de tennis, base-ball, etc. REVENDICATIONS 1) Mécanisme de lancer de balles ou ballons destiné à équiper un appareil de lancer de balles ou ballons, comprenant un marteau (5) pouvant pivoter autour d'un premier axe (6) pour frapper, dans ladite direction de tir, une balle ou un ballon posé sur un plot, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un bras d'armement (2) pouvant pivoter autour d'un second axe (3) parallèle au premier, ledit bras (2) et ledit marteau (5) coopérant de manière que ledit bras (2), en pivotant autour de son propre axe (3), entraîne ledit marteau (5) en rotation autour de son axe (6) dans la direction opposée à celle du tir tout en tendant un élément de rappel (7), ledit mécanisme étant prévu pour que le marteau (5) échappe à l'entraînement dudit bras (2) à partir d'un point (Pe) dit point d'échappement, ledit marteau (5) étant alors rappelé vers sa position de repos au delà de laquelle il va frapper ladite balle ou ledit ballon à lancer. 2) Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité libre du bras comporte un organe d'entraînement (8) qui, lorsque le bras (2) commence à pivoter autour de son axe (6), passe devant le marteau (5) au repos et qui, lorsqu'il entre en contact avec lui, lui applique un moment pour l'entraîner en rotation, le marteau (5) échappant au bras (2) en un point (Pe) à l'intersection des trajectoires (t1 et t2) de l'extrémité de frappe du marteau (5) et de l'organe (8). 3) Mécanisme selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ltélément élastique (7) soumet le marteau (5) à une force de rappel qui est dans un sens lorsque le marteau (5) se déplace dans la direction opposée à celle du tir et dans l'autre sens lorsqu'il se déplace dans la direction du tir au delà de sa position de repos, cette action étant nulle dans ladite position de repos. 4) Mécanisme selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de rappel (10) constitué d'un coulisseau (11) prévu pour coulisser dans le plan contenant le marteau (5) rappelé, dans ce mouvement de coulissement, par un moyen élastique (12), l'élément de rappel (7) est fixé sur le coulisseau (11), celui-ci étant prévu pour être en butée lorsqu'il est soumis à l'action de l'élément de rappel (7), et pour coulisser, entraîné par le marteau 5, lorsque l'élément de rappel (7) est complètement détendu. 5) Mécanisme selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras d'armement (2) est solidaire d'au moins un levier d'armement (4) destiné à l'entraîner en rotation pour pouvoir effectuer l'armement, le bras (2) pouvant être actionné manuellement.