Brevet FR2725632A1 — publié le 19960419

La présente invention concerne une balancelle du type comprenant un châssis fixe reposant sur une surface horizontale de soutien et un support pour un objet devant être soumis à un mouvement de balancement, ledit support s'étendant horizontalement lorsque il est au repos et étant suspendu au-dessus de la surface horizontale de soutien par au moins deux montants ou suspentes, dont les extrémités inférieures sont attachées au support en des points de celui-ci espacés d'une distance prédéfinie, et dont les extrémités supérieures sont attachées au châssis fixe en des points espacés. On connaît déjà de nombreux modèles de balançoires ou de balancelles, en particulier des balancelles de jardin dont le support, destiné à recevoir et à supporter au moins une personne souhaitant se balancer, est constitué soit par une simple pianche, soit par un siège à une ou plusieurs places, qui est suspendu au-dessus du sol par au moins deux suspentes en un matériau souple tel que des cordes, des tresses, des filins ou similaires, en fibres végétales ou synthétiques ou à base de fils métalliques, ou par au moins deux montants Usuellement, les montants ou les suspentes s'étendent verticalement et le mouvement de balancement est un mouvement pendulaire qui s'effectue dans un plan perpendiculaire à un axe passant par les points d'attache des extrémités supérieures des montants ou suspentes. On connaît par ailleurs des berceaux pour enfant pouvant être animés d' un mouvement de balancement soit par le fait que la nacelle du berceau est suspendue à un chassies fixe à la manière d'une balançoire ou d'une balancelle, soit par le fait que le piétement du berceau comporte deux patins arqués à convexité tournée vers le sol. Là encore, le mouvement de balancement est un mouvement pendulaire ou une sorte de mouvement pendulaire s'effectuant dans un plan vertical perpendiculaire & un axe passant par les points d'attache des montants ou suspentes de la nacelle du berceau ou à un axe passant par les centres de courbure des deux patins arqués du berceau. Dans tous les cas (balançoires, balancelles, berceaux) on sait que le mouvement de balancement On connaît par ailleurs des dispositifs agitateurs faisant appel à un mouvement de balancement pour agiter ou mélanger des produits devant être mélangés. La encore, le support qui porte le récipient contenant les produits à mélanger est animé d'un mouvement pendulaire. De tels dispositifs agitateurs a mouvement pendulaire sont peu efficaces iorsqu'il s'agit de mélanger deux produits ayant des densités différentes. En effet, le produit le plus dense est soumis a une force centrifuge plus importante que le produit le moins dense et il a tendance à se rassembler dans le fond du récipient soumis au mouvement pendulaire. Dans tous les cas (baiançoires, balancelles, berceaux ou dispositifs agitateurs) l'énergie nécessaire pour amorcer le mouvement de balancement est relativement importante. Cela tient au fait qu'il faut élever la totalite de la masse de la personne ou de l'objet que i'on désire balancer, à iaquelie s'ajoute la masse du support sur lequel est posé la personne ou l'objet à balancer, à un niveau plus élevé que le niveau correspondant & l'état d'équilibre de la balancelle. La présente invention a donc pour but de fournir une balancelle dont le support est susceptible d'effectuer un mouvement compiexe qui, lorsque la balancelle est utilisée comme dispositif de bercement, a un effet accentue sur les canaux semi-circulaires de l'enfant bercé, procurant ainsi une plus grande sensation de bien-être, donc un plus grand effet calmant et une plus grande incitation au sommeil pour les jeunes enfants, et qui, lorsque la balancelle est utilisée comme dispositif mélangeur, donne des accélérations localisées qui sont dirigées verticalement vers le haut et qui favorisent le mélange de deux produits ayant des densités différentes. La présente invention a également pour but de fournir une balancelle qui nécessite moins d'énergie pour amorcer son mouvement et pour le maintenir ensuite. Subsidiairement, ia présente invention a également pour but de fournir une balancelle qui est simple a fabriquer, peu coûteuse, facile à monter et silencieuse, et qui peut être facilement et rapidement adjointe à un berceau ou à une voiture d'enfant (landau, poussette, pousette-canne, etc.) qui n'était pas prévu à l'origine pour pouvoir effectuer un mouvement de balancement. A cet effet, ia balancelle selon la présente invention est caractérisée en ce que les points d'attache des extrémités supérieures des deux montants ou suspentes sur le châssis sont espacés d'une distance plus grande que celle des points d'attache des montants ou suspentes sur ie support, chacun des deux montants ou suspentes faisant un angle par rapport à la verticale lorsque le support est dans un état d'équilibre. Dans ces conditions, lorsqu'on fait osciller le support dans un plan vertical contenant les points d'attache des extrémités supérieures des montants ou suspentes, le support effectue un mouvement de tangage dans ce plan en plus de son mouvement pendulaire. Ce mouvement de tangage, combiné au mouvement pendulaire, accentue l'effet du mouvement de balancement sur les canaux semi-circulaires de l'enfant bercé, avec les effets bénéfiques qui en résultent. En outre, ainsi que cela sera démontré plus loin, l'énergie nécessaire pour amorcer le mouvement de balancement est plus faible que dans le cas où les montants ou suspentes sont verticaux. Cette énergie peut être encore réduite lorsque les suspentes sont réalisées en un matériau souple, comme par exemple des cordes, des tresses ou des filins, et que la force communiquée a la balancelle pour amorcer son mouvement est appliquée au milieu de la longueur de l'une des suspentes en matériau souple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux au cours de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de la balancelle, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure i est une vue en perspective de la balancelle selon i'invention. La figure 2 est une vue en élévation latérale de la balancelle de la figure i. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 montre, à plus grande échelle, en partie en élévation et en partie en coupe, un détail de la balancelle des figures 1 à 3. Les figures Sa et 5b montrent, en coupe transversale, deux autres formes possibles pour le support de la balancelle. La figure 6 est un schéma illustrant le fonctionnement de la balancelle au moment du lancement de son mouvement de balancement. La figure 7 est une vue en perspective montrant de manière schématique un berceau et deux balancelles selon l'invention supportant ie berceau. La balancelle représentée dans les figures 1 à 3 comporte essentiellement un chasses fixe 1 et un support 2 propre à supporter un objet à balancer, qui est suspendu au châssis fixe par des montants ou suspentes 3. Le support 2 peut avoir toute forme et dimensions adaptées à l'objet qu'ii est destiné à supporter. Par exemple, dans le cas où deux balancelles selon l'invention sont utilisées pour supporter un berceau figure 7), une voiture d'enfant ou similaire, le support 2 peut être constitué par une plaque rectangulaire, par exemple en tôle d'acier, dont la longueur est au moins égaie à i'écartement des pieds avant ou arrière ou des roues avant ou arrière d'un berceau ou d'une voiture d'enfant, ou encore à l'écartement d'un pied avant et d'un pied arrière ou d'une roue avant et d'une roue arrière du berceau ou de la voiture d'enfant.La plaque en tôle formant le support 2 est de préférence pliée de manière à former une rigole à section transversale en V, comme montré dans les figures i et 3, afin de caler les pieds ou les roues du berceau ou de la voiture d'enfant en les empêchant de glisser dans le sens transversal de la rigole. La plaque en tôle formant le support 2 peut être également pliée de manière à former une rigole à fond plat et à bords inclinés (support 2a de la figure 5a) ou à bords verticaux (support 2b de la figure 5b). Le chassies fixe i peut être par exemple constitué par un chassies tubulaire, par exemple en tube d'acier, composé de deux arceaux ia et lb se faisant mutuellement face et de deux longerons horizontaux parallèles îc et ld reliant entre eux les pieds des arceaux la et lb. De préférence, les arceaux ia et lb et les longerons îc et Id font partie d'un unique tube convenablement cintré en plusieurs endroits comme montré sur la figure 1, les deux extrémités du tube unique étant par exemple fixées l'une à l'autre par soudage. La longueur des longerons lc et Id correspond à celle de la plaque de tôle formant. le support 2. Toutefois, le châssis tubulaire 1 pourrait être constitué à partir de plusieurs tubes assemblés entre eux par soudage ou par emboîtement. Par exemple, chacun des deux arceaux la et lb peut être constitué par un tube cintré trois fois de manière à former l'arceau proprement dit et une partie de chacun des deux longerons Ic et Id. Dans ce cas, le tube formant l'un des deux arceaux peut avoir des extrémités rétreintes de manière à présenter un diamètre extérieur légèrement plus petit que le diamètre intérieur de l'autre tube, de telle sorte que les tubes puissent être emboîtés télescopiquement i'un dans l'autre pour permettre un réglage de la longueur des longerons lc et Id, par exemple pour l'adapter à l'écartement des pieds ou des roues du berceau ou de la voiture d'enfant.Dans le méme but, chacun des deux longerons ic et ld peut être constitué en partie par un tube dont le diamètre extérieur est légèrement plus petit que le diamètre intérieur du tube formant chacun des deux arceaux la et lb, ou encore par un tube dont le diamètre intérieur est légèrement plus grand que le diamètre extérieur du tube formant chacun des deux arceaux la et lb. Ainsi, les tubes formant les longerons lc et Id peuvent être emboîtés télescopiquement dans ou sur les tubes formant les arceaux la et lb.Dans le cas où on utilise plusieurs tubes pouvant être emboîtés télescopiquement les uns dans les autres, au moins un dispositif de blocage peut être prévu pour bloquer les tubes télescopiques les uns par rapport aux autres dans n'importe queile position réglée désirée. A cet effet, on peut utiliser par exemple un dispositif de blocage du type & cône et à bague filetée de serrage, semblable à ceux qui sont utilisés dans les monopodes ou les tripodes pour appareil photographique. De tels dispositifs de blocage sont bien connus et il n'est donc pas Jugé utile de les décrire en détail. Chacun des deux longerons lc et id est équipé de deux patins anti-dérapants 4. Chaque patin 4 peut être par exemple constitué par un manchon en une matière élastomère, par exemple en caoutchouc, entourant étroitement le longeron lo ou ld. Les patins 4 sont destinés à empêcher ie châssis fixe 1 de glisser sur le sol ou sur toute autre surface horizontale de soutien lorsque la balancelle est en mouvement. Ils ont également une fonction d'isolation acoustique en empêchant que les éventuelles vibrations engendrées par le fonctionnement de ia balancelle ne soient transmises au sol. Comme cela est plus particulièrement visible dans les figures 1 et 3, chaque extrémité de la plaque de tôle formant le support 2 est suspendue à l'un des deux arceaux la et lb par deux montants ou suspentes 3. Bien que les montants ou suspentes pourraient être constitués par des tiges ou barres rigides, ils sont de préférence constitués par des suspentes en un matériau souple, par exemple des cordes en "Nylon". Chaque suspente 3 peut être constituée par un morceau de corde dont l'extrémité inférieure est attachée à ia plaque en tôle formant le support 2, dans un angle de cette plaquent dont l'extrémité supérieure est attachée a l'arceau la ou lb correspondant. Toutefois, selon une forme d'exécution permettant un montage particulièrement simple et rapide, chaque paire de suspentes 3 peut être constituée par un unique morceau de corde, qui passe sous l'extrémité correspondante de la plaque en tôle formant le support 2 et à travers des évidements 5 se trouvant à ladite extrémité de ia plaque Une rondelle 8 est ensuite enfilée sur les deux extrémités libres du morceau de corde formant les deux suspentes 3 et lesdites extrémités libres sont liées entre elles par un noeud 9. Le noeud 9 est formé de manière à avoir un diamètre plus grand que celui du trou central de la rondelle 8. Le diamètre du trou supérieur 7 est plus grand que le diamètre extérieur de la rondelle 8 qui est lui-même plus grand que le diamètre du trou inférieur 6. Ainsi, en service, la rondelle 8 et le noeud 9 sont cachés à l'intérieur de l'arceau la ou lb. Les évidements 5 sont de préférence constitués par des encoches formées dans les bords longitudinaux de la plaque formant le support 2 à chacune des extrémités de celui-ci. Ainsi, l'unique morceau de corde formant chaque paire de suspentes 3 peut être facilement et rapidement engagé dans les encoches.Toutefois, les encoches 5 pourraient être remplacées par des trous ronds, mais le montage serait alors un peu plus compliqué car il faut enfiler les suspentes 3 dans les trous du support 2. Comme montré dans la figure 2, les points d'attache 11 des suspentes 3 aux arceaux la et lb sont plus espacés que les points d'attache 12 desdites suspentes au support 2. Dans ces conditions, lorsque le support 2 est dans un état d'équilire, les suspentes 3 ou plus exactement le plan défini par chaque paire de suspentes 3 fait un angle a avec la verticale passant par le point d'attache 11 correspondant. Ainsi, lorsque le support 2 de la balancelle est mis en mouvement dans un plan vertical contenant les deux points d'attache 11, chaque extrémité du support 2 effectue un mouvement d'oscillation autour du point d'attache tl correspondant et le support 2, dans son ensemble, effectue en outre un mouvement de tangage comme cela est illustre par des traits pleins et par des traits mixtes dans la figure 2. On notera que si les suspentes 3 étaient verticales comme dans une balançoire ou une balancelle classique, le support 2 resterait en permanence horizontal au cours de son mouvement d'oscillation. On expliquera maintenant comment la balancelle peut entre mise en mouvement en faisant référence au schéma de la figure 6. Dans cette figure, P désigne le poids total du support 2 et de la charge qu'il supporte. Le poids supporté par chaque paire de suspentes 3 est donc égal à P/2.Le support 2 de la balancelle peut être mis en mouvement en appliquant pendant un court instant une force F à l'une des deux paires de suspentes 3, par exemple à celles qui sont situées à gauche dans la figure 6. La force F peut être appliquée manuellement ou à l'aide d'une motorisation appropriée et à cause de l'énergie potentielle de la demi-masse P/2 de l'extrémité droite qui tend, en combinaison avec la tension T des deux suspentes 3 de droite, à tirer l'extrémité droite du support 2 vers la droite.Sous l'effet de la force F, les deux suspentes 3 de gauche, qui sont souples, se déforment en formant un angle obtus comme montré dans la figure 6 et l'extrémité gauche du support 2 s'élève en 12'. Dans ces conditions, on voit que la masse à soulever est seulement égale à P/2. En outre, si la force F est appliquée au milieu de la longueur des deux suspentes 3 de gauche, l'effort à produire correspond a P/4. Par contre, si toutes les suspentes 3 avaient été verticales comme dans une balançoire ou balancelle classique, l'effort à produire correspondrait à la totalité du poids P. On voit donc qu'avec la balancelle de la présente invention, l'effort, donc l'énergie à produire pour amorcer le mouvement du support 2 de la balancelle est plus faible que pour une balancelle classique. Lorsque la force F est relâchée, le support 2 est tiré vers la droite par une force F' qui est la résultante du poids P/2 et de la tension T des suspentes 3 de droite. Xême si le support 2 n'a pas bougé vers la gauche sous l'effet de la force F, la force F' n'est pas nulle du fait que les suspentes 3 font un angle a par rapport & la verticale La valeur de l'angle a peut varier selon les applications envisagées. Plus l'angle a est grand, plus le mouvement d'oscillation du support 2 sera facile à amorcer. En pratique, l'angle a peut autre choisi entre 5' et 40'. Dans le cas où deux balancelles selon l'invention sont associées à un berceau 13 Que les deux longerons lc et Id aient une longueur fixe ou réglable, il est de préférence prévu deux séries d'encoches 5 Dans la figure 7, i'une des balancelles supporte les pieds avant du berceau 13, tandis que l'autre balancelle supporte les pieds arrière dudit berceau. Dans ces conditions, lorsque les balancelles sont mises simultanément en mouvement dans le sens longitudinal, le mouvement de tangage de chacun des deux supports 2, considérés isolément, se traduit par un mouvement de roulis pour le berceau i3. En utilisant deux balancelles dont les supports 2 et les longerons lc et id ont des longueurs correspondant à l'écartement entre les pieds avant et arrière du berceau, il serait également possible de disposer les deux balancelles dans le sens longitudinal du berceau, de telle façon que i'une d'elle supporte les pieds droits et l'autre les pieds gauches dudit berceau. Dans ce dernier cas, le mouvement de tangage des deux supports 2 se traduit également par un mouvement de tangage du berceau 13. Dans les deux configurations mentionnées ci-dessus > il est également envisageable de mettre simultanément les balancelles en mouvement dans le sens transversal. Il va de soi que ie mouvement longitudinal et le mouvement transversal peuvent être combinés. En donnant au support 2 une forme telle que, par exemple, celle montrée dans la figure 5b et en lui donnant des dimensions appropriées, on peut faire en sorte que le support 2 constitue lui-même la nacelle d'un berceau. Bien entendu, dans ce cas, le châssis fixe 1 doit avoir des dimensions plus importantes que dans le cas de la figure 7 et il pourra également avoir une forme différente de celle montrée dans les figures 1 à 3. L'utilisation de cordes ou autres matériaux souples similaires pour les suspentes 3 offre l'avantage, par rapport à des tiges ou barres rigides, d'assurer un fonctionnement souple et silencieux de la balancelle. En outre, elle permet de se dispenser de prévoir des articulations mécaniques coûteuses au niveau des points d'attache 11 et 12. Néanmoins, sans sortir du cadre de la présente invention, & la place des suspentes en matériau souple on pourrait utiliser des suspentes ou montants rigides lorsque les problèmes de coût et/ou de bruit ne sont pas primordiaux. Il est du reste bien entendu que le mode de réalisation de la balancelle qui a été décrit ci-dessus a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que, en plus des modifications déjà indiquées plus haut, de nombreuses autres modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que, dans la figure 2, les deux arceaux la et lb sont représentés avec une position inclinée par rapport a la verticale suivant un angle voisin de l'angle a.Une telle disposition permet au châssis fixe i de mieux résister aux moments de flexion auxquels il est soumis dans les régions où les pieds des arceaux la et ib se raccordent aux longerons ic et ld, et qui résultent des forces de traction exercées par les suspentes 3 sur les extrémités supérieures des arceaux la et lb. Néanmoins, en utilisant des tubes de plus forte section ou en prévoyant des goussets de renfort dans les régions où les pieds des arceaux la et lb se raccordent aux longerons lc et ld, les arceaux la et lb pourraient être disposés verticalement. En outre, bien que la présente invention ait plus particulièrement été décrite à propos d'une balancelle destinée à supporter un berceau ou une voiture d'enfant ou à propos d'une balancelle constituant elle-même un berceau oscillant Quelle que soit l'application envisagée pour la balancelle, la mise en mouvement du support 2 de la balancelle peut être effectuée manuellement ou à l'aide d'un actionneur approprié D'autre part, au lieu de suspendre à l'aide de deux paires de suspentes l'élément de la balancelle qui supporte l'objet à balancer, il peut être suspendu uniquement par deux suspentes, ou au contraire par un plus grand nombre de suspentes, le nombre des suspentes utilisées dépendant de la forme de l'élément de support et/ou du poids de l'objet qu'il supporte. REVENDICATIONS 1.- Balancelle comprenant un châssis fixe (1) reposant sur une surface horizontale de soutien et un support (2) pour un oojet (13) devant être soumis à un mouvement de balancement, ledit support 2.- Balancelle selon ia revendication 1, caractérisée en ce que ledit angle est compris entre 5 et 40'. 3.- Balancelle selon ia revendication 2, caractérisée en ce que ledit angle (a) est environ égal à 20'. 4.- Balancelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les montants ou suspentes 5.- Balancelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support 6.- Balancelle selon la revendication 5, caractérisée en ce que le châssis (;) est un châssis tubulaire composé de deux arceaux 7.- Balancelle selon la revendication 6, caractérisée en ce que les longerons (lc, Id) du châssis (1) sont réglables en longueur. 8.- Balancelle selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que ladite plaque rectangulaire (2) comporte, dans la région de chacun de ses angles au moins un évidement étant prévue à chaque extrémité de ladite plaque rectangulaire (2). 9.- Balancelle selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque paire de suspentes 10.- Balancelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que les évidements (5) sont constitués par des encoches formées dans les bords longitudinaux de la plaque rectangulaire 11.- Balancelle selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'une série d'encoches 12.- Balancelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque longeron (lc, Id) du châssis tubulaire (1) repose sur ladite surface horizontale de soutien par l'intermédiaire de deux patins (4) en une matière élastomère. 13.- Application de la balancelle selon l'une quelconque des revendications précédentes au bercement. 14.- Application de la balancelle selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'on utilise deux balancelles (1-3) et un berceau (13), une voiture d'enfant ou similaire, le support (2) de chaque balancelle recevant et supportant deux des quatre pieds ou roues du berceau ou de la voiture d'enfant. 15.- Application de la balancelle selon la revendication 13, caractérisée en ce que ledit support de la balancelle est constitué par la nacelle d'un berceau d'enfant. 16.- Application de la balancelle selon l'une quelconque des revendications q a 12 à l'homogénéisation d'un produit ou au mélange de plusieurs produits.