Brevet FR2875162A1 — publié le 20060317

Système télescopique multi-bras Domaine technique de l'invention L'invention concerne un système télescopique passant d'une position repliée à une position déployée et comportant une pluralité de bras. État de la technique Dans de nombreux domaines, domestiques ou industriels, des systèmes télescopiques, du type canne à pêche ou lunette astronomique, sont souvent utilisés, car leur déploiement est très pratique et permet de couvrir de grandes distances. Un tel système télescopique comporte généralement une pluralité de bras, de préférence de section circulaire, disposés coaxialement les uns à la suite des autres en position déployée et s'emboîtant les uns dans les autres en position repliée. Le diamètre du premier bras est suffisamment grand, afin que les bras suivants, de diamètre décroissant par rapport au premier bras, s'emboîtent successivement les uns dans les autres à l'intérieur du premier bras. Cependant, ce type de système nécessite un premier bras de taille suffisamment grande pour recevoir les autres bras en position repliée, ce qui s'avère souvent inadapté selon les situations. La solidité d'un tel système est également problématique, car les bras sont généralement reliés uniquement par un câble, passant à l'intérieur des bras et entraînant leur coulissement les uns dans les autres. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un système télescopique multi-bras qui soit solide, facile d'utilisation et permettant d'atteindre de grandes distances lors de son déploiement. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les bras du système, en o position repliée, sont disposés successivement et longitudinalement les uns à côté des autres, chaque bras comportant, dans le sens de déplacement du système vers la position déployée, des moyens d'entraînement du bras suivant et des premier et second moyens de liaison, respectivement solidaires des moyens d'entraînement du bras précédent et du bras suivant, de manière à coulisser le long du bras précédent, lors du déploiement du système. Selon un développement de l'invention, chaque bras comporte des rails de guidage, dans lesquels circulent lesdits moyens d'entraînement. Selon un autre développement de l'invention, les moyens de liaison de chaque bras comportent des griffes de serrage, faisant saillie par rapport au bras et s'accrochant aux moyens d'entraînement des bras le suivant et le précédant. Selon un mode de réalisation préférentiel, la succession de bras du système 25 comportant un premier bras fixe, le système comporte des moyens d'actionnement, reliés aux moyens d'entraînement du premier bras. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente un mode particulier de réalisation d'un système télescopique selon l'invention, en position repliée. o La figure 2 représente le système télescopique selon la figure 1, en position déployée. La figure 3 représente schématiquement les moyens de liaison et les moyens d'entraînement des différents bras du système télescopique selon la figure 1. Les figures 4 et 5 sont des vues partielles agrandies d'une partie du système télescopique, respectivement selon les figures 1 et 2. Description de modes particuliers de réalisation En référence aux figures, le système télescopique 1, destiné à passer d'une position repliée, représentée sur la figure 1, à une position déployée, représentée sur la figure 2, comporte quatre bras 2, 3, 4 et 5, de forme et de taille identiques. En position repliée, les bras 2 à 5 sont disposés successivement et longitudinalement les uns à côté des autres, dans un même plan constituant le plan de déploiement du système télescopique 1. Le système 1 comporte un premier bras 2, de préférence fixe, à partir duquel se déploient les trois autres bras 3, 4 et 5. Le déplacement du système 1 vers la position déployée, représentée sur la figure 2, s'effectue à partir du bras fixe 2. Le premier bras 2 comporte, de préférence, des pieds 6, destinés à supporter et positionner le système 1 sur le sol ou contre un mur et le surélever par rapport au sol ou au mur. Les bras 3, 4 et 5 comportent alors des roulettes 7, pour améliorer le déploiement du système 1 et situer les bras 3, 4, 5 au même niveau que le bras 2. Le déploiement des bras mobiles 3, 4 et 5 du système télescopique 1 est engendré par un dispositif d'entraînement du type poulie et courroie. Chaque bras 2 à 5 comporte, par exemple, une courroie d'entraînement 8, représentée o schématiquement sur la figure 3, circulant dans des rails de guidage 9 (figures 1, 2 et 4, 5) et autour de deux poulies 10, situées aux extrémités de chaque bras 2 à 5. La courroie 8 associée au bras 2 est destinée à entraîner le bras 3 pour le faire coulisser le long du bras 2. La courroie 8 du bras 3 est destinée à entraîner le bras 4 et le faire coulisser le long du bras 3. La courroie 8 du bras 4 est destinée à entraîner le bras 5 et le faire coulisser le long du bras 4 (figure 2). Le premier bras 2 comporte, de préférence, un élément (non représenté) assurant l'actionnement du système télescopique 1. À titre d'exemple, le système 1 peut être actionné manuellement, par l'intermédiaire d'une manivelle reliée à la courroie 8 du bras 2, ou automatiquement, par l'intermédiaire d'un moteur, relié à la courroie 8 du bras 2. Le moteur peut être de type électrique, pneumatique ou hydraulique. Chaque bras 2 à 5 comporte également des éléments de liaison 2a à 4a et 3b à 5b (figure 3), pour obtenir le coulissement et le déplacement particulier des bras 2 à 5 les uns par rapport aux autres. Les éléments de liaison 2a, 3a, 4a sont solidaires respectivement des bras 2, 3, 4 et de la courroie d'entraînement 8 des bras 3, 4, 5 qui suivent les bras 2, 3, 4. Les éléments de liaison 3b, 4b, 5b sont solidaires respectivement des bras 3, 4, 5 et de la courroie d'entraînement 8 des bras 2, 3, 4 qui précèdent les bras 3, 4, 5. Ainsi, chaque bras mobile 3, 4, 5 coulisse respectivement le long du bras 2, 3, 4 qui le précède. Sur la figure 3, le bras 2 comporte un premier élément de liaison 2a, solidaire du bras 2 et de la courroie 8 du bras 3. Le bras 3 comporte un premier élément de liaison 3a, solidaire du bras 3 et de la courroie 8 du bras 4 qui suit le bras 3, et un deuxième élément de liaison 3b, solidaire du bras 3 et de la courroie 8 du bras 2 qui précède le bras 3. Le bras 4 comporte un premier élément de liaison 4a, solidaire du bras 4 et de la courroie 8 du bras 5 qui suit le bras 4, et un deuxième élément de liaison 4b, solidaire du bras 4 et de la courroie 8 du bras 3 qui précède le bras 4. Le bras 5 comporte un élément de liaison 5b, solidaire du bras 5 et de la courroie 8 du bras 4 qui précède le bras 5. Tous les bras 2 à 5 sont ainsi liés mécaniquement entre eux et les bras mobiles 3, 4 et 5 se déplacent simultanément de la même distance et selon la même vitesse, à partir de l'actionnement de la courroie 8 du bras fixe 2. Le fonctionnement du système télescopique 1 va être décrit plus en détail au regard de la figure 3. La courroie 8 du bras 2 est actionnée par l'intermédiaire de la manivelle ou du moteur, par exemple, dans le sens des aiguilles d'une montre selon la flèche F. La courroie 8 tourne à l'intérieur du bras 2 dans le sens de la flèche F et entraîne le bras 3 par l'intermédiaire de l'élément de liaison 3b, lié à la courroie 8 du bras 2. Le bras 2 reste en place et le bras 3 coulisse le long du bras 2, entraîné par l'élément de liaison 3b. En coulissant le long du bras 2, la courroie 8 du bras 3 est alors mise en mouvement par l'intermédiaire de l'élément de liaison 2a, fixé au bras 2 et à la courroie 8 du bras 3. L'actionnement de la courroie 8 du bras 3, par l'intermédiaire de l'élément de liaison 2a, entraîne alors, selon le même principe que précédemment, le coulissement du bras 4 le long du bras 3, grâce à l'élément de liaison 4b, solidaire du bras 4 et de la courroie 8 du bras 3. L'élément de liaison 4b entraîne le coulissement du bras 4 et le coulissement du bras 4 entraîne alors la mise en mouvement de sa courroie 8, car elle est liée au bras 3 par l'intermédiaire de l'élément de liaison 3a, fixé au bras 3. La courroie 8 du bras 4 entraîne alors le coulissement du bras 5 le long du bras 4, par l'intermédiaire de l'élément de liaison 5b, solidaire du bras 5 et de la courroie 8 du bras 4. Le coulissement du bras 5 entraîne alors l'actionnement de la courroie 8 du bras 5, par l'intermédiaire de l'élément de liaison 4a, fixé au io bras 4. Ainsi, le premier bras 2 entraîne en coulissement le bras suivant 3, qui entraîne en coulissement le bras suivant 4, qui entraîne en coulissement le dernier bras 5. Le déplacement des différents bras mobiles 3, 4 et 5 se fait donc simultanément, la course et la vitesse de déplacement de chaque bras 3, 4 et 5 étant identiques. Ce déploiement particulier du système télescopique 1, grâce aux courroies 8 et aux éléments de liaisons 2a à 4a et 3b à 5b, présente l'avantage d'être efficace et surtout rapide, car le déplacement de tous les bras 3, 4 et 5 se fait simultanément à la même vitesse et sur une même distance. Dans le mode particulier de réalisation représenté sur la figure 3, la courroie 8 du dernier bras 5 du système 1 et l'élément de liaison 4a, destiné à entraîner la courroie 8 du bras 5, ne sont pas nécessaires au fonctionnement du système télescopique 1, car ils participent uniquement au coulissement d'un bras supplémentaire éventuel, adjacent au bras 5. Dans une variante de réalisation non représentée, il est possible de prévoir un bras 5 sans courroie 8 ni poulies 10 et relié uniquement au bras 4 par l'intermédiaire de l'élément de liaison 5b. Dans une autre variante de réalisation non représentée, le dernier bras 5 peut comporter, à son extrémité libre, opposée à l'élément de liaison 5b solidaire de la courroie 8 du bras 4, un organe supplémentaire propre à une application prédéterminée. À titre d'exemple, le bras 5 peut comporter une pince de préhension, emmanchée dans l'extrémité libre du bras 5 et destinée à saisir automatiquement une pièce dans une chaîne de production automatisée. Comme représenté sur les figures 1, 2 et 4, 5, les éléments de liaison sont conformés, par exemple, en griffes de serrages, faisant saillie par rapport au bras correspondant sur lequel elles sont fixées. Les griffes de serrage sont de forme coudée et se positionnent au-dessus des rails de guidage 9 des bras adjacents, afin de serrer la courroie 8 (non représentée pour des raisons de clarté) circulant à l'intérieur des rails de guidage 9. Les rails de guidage 9 ont, de préférence, une section sensiblement en forme de U, afin que les griffes de serrage se solidarisent complètement avec les courroies 8 des bras adjacents. À titre d'exemple, chaque bras 2, 3, 4 et 5 est constitué par un profilé de section carrée, ouverte et creuse. Les roulettes 7 font saillie à l'extérieur du profilé, d'une hauteur sensiblement égale à celle des pieds 6, de manière à stabiliser le système 1. La course maximale des bras mobiles 3, 4 et 5 correspond sensiblement à la moitié de la longueur d'un bras du système 1 (figure 5). Un tel système télescopique 1 présente notamment l'avantage de pouvoir être posé au sol, pour un déploiement horizontal parallèle au sol, ou être accroché contre un mur, pour un déploiement vertical. II suffit de positionner le système 1 par l'intermédiaire des pieds 6 sur une surface quelconque, et la présence des roulettes 7 garantit un déploiement efficace et sur. Par ailleurs, le système télescopique 1 a une souplesse dans tous les sens, horizontal ou vertical, car son actionnement est positif dans les deux sens. Le système télescopique 1 est également facile à manipuler et présente un réel gain de place quand les bras 2 à 5 sont en position repliée. Le système 1 est très solide car tous les bras sont identiques, de même section et de même taille. Le dernier bras 5 peut donc supporter une charge importante sans présenter de risques de rupture. De plus, les courroies d'entraînement 8 ne sont pas bruyantes et ne nécessitent pas d'entretien. Le système 1 permet de couvrir une distance relativement importante, correspondant au nombre de bras, et assez rapidement, grâce au déplacement simultané des bras mobiles 3, 4 et 5. L'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits ci-dessus. Il est évident que le système télescopique 1 peut comporter moins de bras ou beaucoup plus de bras que le nombre représenté sur les figures 1 à 5. Le système télescopique 1 reste efficace, tant que les bras comportent des moyens d'entraînement et des éléments de liaison appropriés, de manière à ce que chaque bras mobile du système 1 se déploie simultanément de la même distance et selon la même vitesse que les bras mobiles qui lui sont adjacents. Il est donc possible de réaliser un système télescopique 1 comportant uniquement deux bras, un bras fixe et un bras mobile, pour des applications correspondant à de faibles distances, ou un système télescopique 1 comportant, par exemple, un bras fixe et une dizaine de bras mobiles, pour des applications correspondant à de très grandes distances. Les courroies 8 peuvent être des courroies crantées, des courroies striées, des courroies trapézoïdales, des courroies rondes ou des courroies plates. Le dispositif du type courroie et poulie peut être remplacé par tout autre dispositif équivalent, par exemple un dispositif de chaîne montée sur deux pignons situés aux extrémités de chaque bras. L'utilisation de chaînes permet d'obtenir une durée de vie et une force de tension plus élevées pour chaque bras, par rapport à l'utilisation de courroies. Chaque bras peut comporter une butée de fin de course maximale. Le premier bras 2 peut comporter des roulettes 7 à la place des pieds 6. L'organe supplémentaire associé au dernier bras 5 du système télescopique 1 peut être, par exemple, une ventouse, une pince de préhension, un support de pièces, un crochet de fixation à un portail, etc. L'organe supplémentaire peut varier et être interchangeable selon l'application recherchée. Le système télescopique 1 peut comporter également des moyens de couplage à un autre système télescopique 1 identique. Les deux systèmes 1 sont alors disposés symétriquement de part et d'autre d'un élément à déployer. À titre d'exemple, il est possible de fixer un système 1 de part et d'autre d'une bâche ou d'une verrière pour piscine et de fixer la bâche sur les derniers bras 5 des systèmes télescopiques 1. Le déploiement simultané des deux systèmes 1 couplés permet alors de couvrir la piscine très facilement et très rapidement. De multiples applications sont possibles pour un tel système télescopique 1. Pour une utilisation privée, il est possible d'installer le système télescopique 1 pour une automatisation d'abris de piscine, de véranda, de store, de porte de garage, de portail, etc. Pour une utilisation industrielle, il est possible d'utiliser le système télescopique 1 pour équiper un manipulateur, un robot, un vérin télescopique, un bras de préhension, etc. Revendications 1. Système télescopique (1) passant d'une position repliée à une position déployée et comportant une pluralité de bras, système caractérisé en ce que les bras (2, 3, 4, 5) du système (1), en position repliée, sont disposés successivement et longitudinalement les uns à côté des autres, chaque bras (2, 3, 4, 5) comportant, dans le sens de déplacement du système (1) vers la position déployée, des moyens d'entraînement (8) du bras suivant et des premier (3b, 4b, 5b) et second (2a, 3a, 4a) moyens de liaison, respectivement solidaires des moyens d'entraînement (8) du bras précédent et du bras suivant, de manière à coulisser le long du bras précédent, lors du déploiement du système (1). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bras (2, 3, 4, 5) comporte des rails de guidage (9), dans lesquels circulent lesdits moyens d'entraînement (8). 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de chaque bras (2, 3, 4, 5) comportent une courroie (8) circulant autour de deux poulies (10), situées aux extrémités du bras (2, 3, 4, 5). 4. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de chaque bras (2, 3, 4, 5) comportent une chaîne (8) circulant autour de deux pignons (10), situés aux extrémités du bras (2, 3, 4, 5). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison de chaque bras comportent des griffes de serrage (2a, 3a, 3b, 4a, 4b, 5b), faisant saillie par rapport au bras (2, 3, 4, 5) et s'accrochant aux moyens d'entraînement (8) des bras le suivant et le précédant. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, la succession de bras (2, 3, 4, 5) du système (1) comportant un premier bras (2) fixe, le système (1) comporte des moyens d'actionnement, reliés aux moyens d'entraînement (8) du premier bras (2). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du système (1) comportent une manivelle à actionnement manuel. 8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du système (1) comportent un moteur à actionnement automatique. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le premier bras (2) fixe comporte des supports de positionnement (6). 10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les bras (3, 4, 5) du système télescopique (1) comporte des roulettes (7), afin de faciliter le coulissement des bras (3, 4, 5), lors du déploiement du système (1).