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Procédé et dispositif de traçage de courbes
La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de traçage de courbes.
On connaît à l'heure actuelle de nombreux instruments permettant aux dessinateurs de dresser des courbes sur un support de dessin. On connaît depuis toujours le compas qui permet de tracer uniquement des cercles ou arcs de cercle. On connaît aussi des pistolets qui offrent à l'utilisateur une série limitée de courbes différentes et dont la grandeur est en général réduite. Pour représenter de grandes courbes, les dessinateurs à l'heure actuelle font usage de ces pistolets. Ils dessinent des petites sections de courbe qui sont à raccorder l'une à l'autre. Ce travail demande une grande habilité de la part du dessinateur car il doit effectuer ces raccords de manière parfaite et invisible et ce travail prend énormément de temps. Il est impossible de mémoriser une courbe à l'aide de ces pistolets.
Par conséquent pour tracer deux courbes identiques il faut faire deux fois la même opération fastidieuse prédécrite.
On connaît aussi des instruments en forme de cordon constitué d'un noyau à section carrée en plomb glissé entre deux lames d'acier enrobées de matière plastique souple. On doit déformer ce cordon manuellement et la matière souple dont il est formé conserve la déformation qu'il subit. Toutefois, il est malaisé de faire disparaître toutes les traces des déformations antérieures lorsqu'on veut tracer une nouvelle courbe.
On connaît par ailleurs des instruments appelés conformateurs qui consistent en une succession de lamelles minces disposées côte à côte dans un cadre de maintien et capables de coulisser l'une par rapport à l'autre dans un même plan. Lorsqu'on applique ces lamelles sur un corps solide présentant un profil courbe, les lamelles se déplacent pour donner en négatif la forme de l'objet
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à dessiner. Les extrémités de lamelles ont cependant une certaine épaisseur et elles ne permettent donc pas directement le tracé d'une courbe mais plutôt celui d'une ligne en escalier.
Il existe aussi bien sûr, à l'heure actuelle, des dispositifs commandés par ordinateur qui sont capables de tracer des courbes de grande longueur. Ces dispositifs sont toutefois très complexes et donc très coûteux et ils ne sont utilisables de manière rentable que dans des domaines spécifiques. Ils ne peuvent en aucun cas être prévus comme un outillage de manipulation simple pour dessinateur courant.
La présente invention a pour but de mettre au point un procédé et un dispositif de traçage de courbes qui permette d'éviter les inconvénients précités et qui, en particulier, garantisse la possibilité de tracer des courbes de longueurs et de formes très variées et notamment de grande dimension, en une seule opération.
Des courbes en forme de "5" ou de vagues, des arcs de cercle, des segments d'ellipse doivent pouvoir être aisément tracés d'un seul trait par le dessinateur. Avantageusement le dispositif doit être stable pour permettre un tracé parfait des courbes et des moyens de mémorisation de la forme des courbes tracées peuvent de préférence être prévus pour pouvoir reproduire une courbe donnée à plusieurs reprises.
Avantageusement, le dispositif sera de préférence d'un coût favorable et accessible pour tout dessinateur courant et son emploi ne demandera pas un apprentissage fastidieux.
On résout ces problèmes, suivant l'invention, par un procédé de traçage de courbes comprenant un agencement sur un substrat plan d'une lame élastiquement flexible présentant deux extrémités de fixation et une tranche par laquelle elle peut reposer sur le substrat plan, un déplacement relatif entre les deux extrémités de la lame de manière à provoquer une flexion de la lame et un glissement de sa tranche sur le substrat plan, une fixation de la lame en position de flexion lorsqu'un bord de sa tranche suit une courbe souhaitée, et
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un traçage de la courbe souhaitée sur un support de dessin à l'aide d'un instrument de dessin en suivant le bord susdit de la tranche de la lame posée sur ledit support de dessin.
Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, le procédé comprend un reprérage de points sur un support de dessin, ladite courbe souhaitée devant passer par ces points, et ledit agencement de la lame sur le support de dessin servant de substrat plan.
On a également prévu, suivant l'invention, un dispositif de traçage de courbes comprenant au moins une lame élastiquement flexible présentant deux extrémités de fixation et une tranche par laquelle cette lame peut reposer sur un substrat plan, deux organes de retenue capables de saisir chacun, éventuellement de manière détachable, une desdites extrémités de fixation de la lame, des moyens de déplacement relatif entre les deux organes de retenue, et respectivement les deux extrémités de fixation de la lame, ces moyens de déplacement étant capables de provoquer une flexion de la lame et un glissement de sa tranche sur le substrat plan, et des moyens de fixation des organes de retenue déplacés lorsqu'un bord de la tranche de la lame est dans une position de flexion correspondant à la courbe souhaitée.
De préférence, ce dispositif comprend plusieurs lames échangeables ayant des longueurs et/ou épaisseurs différentes.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, entre ses deux extrémités de fixation, la lame présente des ergots qui font saillie latéralement par rapport à la tranche de manière coplanaire à celle-ci et sur lesquels un dessinateur peut appuyer des doigts. Cette disposition permet de stabiliser parfaitement en position de flexion la lame déformée, même pendant le passage de l'instrument de dessin le long de la lame.
Suivant une forme avantageuse de réalisation de
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l'invention, les organes de retenue comportent chacun une paire de plaques de pinçage, entre lesquelles peut être passée une des extrémités de fixation de la lame, et des éléments de serrage qui, en position de serrage, pincent la lame entre les deux plaques de pinçage susdites.
Suivant une forme perfectionnée de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement comprennent une latte de support et deux bras de fixation, supportés sur la latte de manière à pouvoir coulisser sur elle et/ou pivoter par rapport à elle dans un plan parallèle au substrat plan et portant chacun un desdits organes de retenue.
Suivant une forme particulièrement avantageuse de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement comprennent en outre, sur au moins un bras de fixation, une plaquette de préréglage supportée de manière à pouvoir pivoter par rapport à ce bras dans un plan parallèle au substrat et portant ledit organe de retenue d'une des extrémités de la lame.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens de mémorisation de la position respective des deux organes de retenue déplacés et fixés.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue en plan d'un dispositif de traçage de courbes suivant l'invention, présentant deux formes de réalisation différentes de bras de fixation.
La figure 2 représente une vue en coupe, suivant la ligne II-II, de la figure 1.
La figure 3 représente une vue en plan du dessous d'une lame élastiquement flexible, à l'état de repos.
La figure 4 représente une vue latérale de la figure 3.
Les figures 5 à 8 représentent des vues en plan de différentes déformations des lames flexibles mises en oeuvre
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dans un dispositif suivant l'invention.
Sur les différents dessins, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes références.
Ainsi qu'il ressort des figures 1 à 4, le dispositif suivant l'invention comprend au moins une lame élastiquement flexible 1. Selon le matériau et l'épaisseur de la lame on obtient une lame plus ou moins déformable à la flexion. On utilise avantageusement comme matériaux pour les lames, du chlorure de polyvinyle, de l'aluminium, du plexiglas, etc.... La longueur de la lame est à choisir en fonction de la longueur de courbe à réaliser.
Dans un dispositif suivant l'invention, donné à titre d'exemple, ce dernier comprend un jeu de lames élastiquement flexibles en chlorure de polyvinyle présentant les dimensions suivantes :
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<tb>
<tb> Longueurs <SEP> (mm) <SEP> Epaisseurs <SEP> (mm)
<tb> 340 <SEP> 1, <SEP> 5
<tb> 395 <SEP> 2
<tb> 450 <SEP> 2, <SEP> 5
<tb> 505 <SEP> 3
<tb> 560 <SEP> 3, <SEP> 5
<tb> 615 <SEP> 4
<tb> 670 <SEP> 4, <SEP> 5
<tb>
A l'aide de ce jeu, un nombre très varié de courbes est réalisable, dans une mesure impossible à atteindre avec les dispositifs connus de l'état antérieur de la technique. Avantageusement, à l'état de repos ces lames sont rectilignes, dans une vue en plan, et par leur élasticité elles reviennent directement à cet état de repos dès qu'elles ne sont plus soumises à une flexion.
Ainsi qu'il ressort en particulier des figures 3 et 4, la lame 1 présente deux extrémités pourvues chacune d'une ouverture 2 et respectivement 3, en forme de fente traversant complètement la lame 1 et ouverte également vers l'extérieur le long d'un bord 4 de la lame 1.
La lame 1 repose normalement par sa tranche 5 sur un substrat plan 6, par exemple une planche à dessin, un support de dessin, tel que feuille de papier à dessin, de calque, de transparent
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en matière plastique, etc....
Dans l'exemple de réalisation illustré, le dispositif suivant l'invention comprend en outre une latte de support 7 qui est à poser à plat sur le substrat 6. Ici, cette latte 7 comporte deux glissières longitudinales, parallèles 8 et 9, dans chacune desquelles sont logées les têtes de deux tourillons 10 et 11 et respectivement 12 et 13. Seules les têtes des tourillons 11 et 13 sont représentées sur les dessins (voir figure 2). Dans l'exemple de réalisation illustré ces tourillons sont capables de coulisser dans ces glissières et leur tige, ici filetée, fait saillie vers le haut en dehors des glissières 8 et 9. Les tiges 14 et 15 des tourillons 11 et 13 sont représentées de manière détaillée sur la figure 2.
Avantageusement, la face inférieure de cette latte 7 est pourvue d'un revêtement anti-dérapant 20. De préférence, le long de chaque glissière, elle présente une échelle graduée 21 et respectivement 22.
Le dispositif suivant l'invention, tel qu'illustré, comprend en outre deux bras de fixation 16 et 17. Chaque bras de fixation comporte une fente allongée longitudinale 18 et respectivement 19. Les bras de fixation sont supportés sur la latte de support de manière que la tige d'un tourillon 11 et 13, ou respectivement 10 et 12, de chacune des glissières 8 et 9, fasse saillie au travers de sa fente longitudinale 18 et respectivement 19. Des écrous 23 à 26 sont prévus vissés sur l'extrémité libre des tiges filetées des tourillons 10 à 13 et ils permettent ainsi un serrage rapide des bras de fixation dans une position donnée.
Par cet agencement les bras de fixation 16 et
17 peuvent à la fois coulisser le long des deux glissières 8 et 9 de la latte de support 7, de manière éventuellement différente dans chacune d'elles, et pivoter autour de chacun des tourillons correspondants 11 et 13, ou respectivement 10 et 12, et cela dans un plan parallèle au substrat plan 6. Ils peuvent en outre coulisser le long de leur propre fente longitudinale.
Les bras de fixation 16 et 17 portent chacun à une de leurs extrémités un organe de retenue capable chacun de
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saisir, de manière de préférence détachable, une des extrémités de la lame 1 par une de ses ouvertures 2 ou 3.
L'extrémité du bras de fixation 16 (à gauche sur la figure 1) porte cet organe de retenue de manière solidaire, le long de son bord frontal avant 27 disposé en oblique par rapport à son axe longitudinal, dans le cas illustré approximativement sous un angle de 600. Cette disposition permet d'éviter grandement une collision des deux bras lors de la réalisation de certaines courbes.
Le long de ce bord frontal, est fixée, à titre d'organe de retenue de la lame 1, une paire de plaques de pinçage 28 et 29.
La plaque de pinçage 28 est, dans l'exemple de réalisation. illustré, fixée au bord frontal 27 du bras et cela de manière à s'étendre dans un plan perpendiculaire au substrat 6, et éventuellement à reposer sur ce substrat. Sur sa face opposée au bras de fixation la plaque de pinçage 28 porte une tige filetée 30 qui fait saillie parallèlement au substrat 1 et qui peut être passée à travers l'ouverture 2 de la latte de support 1.
La plaque de pinçage 29 présente un trou de passage pour la tige filetée 30 et à l'extrémité libre de celle-ci un écrou de serrage 31 peut être vissé de manière à enserrer ainsi de manière fixe la lame 1. L'ouverture 2 ou 3 prévue dans la lame 1 telle qu'illustrée sur la figure 4 permet de dégager celle-ci par le haut en dehors des plaques 28 et 29 sans dévisser complètement l'écrou 31. Cela permet aussi avantageusement de régler de manière exacte en hauteur la latte 1 de façon que sa tranche 5 repose parfaitement et légère- ment sur le substrat 6.
L'extrémité du bras de fixation 17 (à droite sur la figure 1 et figure 2) porte une plaquette de préréglage 32, qui, elle, porte un organe de retenue semblable à celui qui vient d'être décrit et formé de plaques de pinçage 33 et 34, dont les éléments de serrage sont constitués d'une tige filetée 35 et d'un écrou de serrage 36.
Cette plaquette de préréglage 32 sert de moyen de déplacement supplémentaire de la lame 1. Elle est supportée à une extrémité du bras de fixation 17 de manière à pouvoir pivoter
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par rapport à ce bras dans un plan parallèle au substrat. Ce pivotement est effectué autour d'un axe pourvu d'une tête 38 et d'une tige filetée 37 passée au travers d'une ouverture du bras de support et d'une perforation pratiquée à cet effet dans la plaquette de préréglage 32. Un écrou de serrage 39 permet de fixer en position la plaquette de préréglage 32 dans une position désirée.
Cet agencement permet un pivotement encore plus large des organes de retenue l'un par rapport à l'autre que ne le permet le bras de fixation 16.
Il est évident qu'un dispositif suivant l'invention peut comprendre à gauche et à droite le même type de bras de fixation, comme il est évident que les deux formes de réalisation décrites ne sont pas limitatives.
Les bras de fixation 16 et 17 portent avantageusement sur un de leurs bords longitudinaux une échelle graduée 40, 41. Le bras de fixation 17 présente aussi une échelle graduée circulaire 42 à son extrémité de support de la plaquette de préréglage 32.
Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante :
Les cas suivants entre autres peuvent se produire : il faut reproduire sur une feuille de papier une courbe dont certains points sont déjà portés sur la feuille, par exemple par calcul ; on peut aussi devoir reproduire à l'encre sur un calque un dessin déjà fait au crayon.
Selon la longueur de la courbe à tracer et son allure on sélectionne un type de lame flexible 1 susceptible de convenir. On la fixe entre les plaques de pinçage 28 et 29 et respectivement
33 et 34 en l'enfilant entre elles de manière que les tiges filetées
30 et 35 pénètrent par le bas dans les ouvertures 2 et 3. Lorsque la lame 1 repose sur le substrat 6 par sa tranche 5, on serre les écrous 31 et 36.
Les bras de fixation 16 et 17 sont portés de manière
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libre sur la latte de support 7 et la lame flexible est fixée sur les bras 16 et 17 de manière à se trouver en position de repos, c'est-à-dire sous une forme rectiligne dans une vue en plan.
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On déplace alors les bras de fixation ensemble ou l'un après l'autre. Les bras de fixation tels que décrits peuvent coulisser le long des deux glissières parallèles 8 et 9 de la latte de support 7, ils peuvent coulisser transversalement à celle-ci, le long de leur propre fente longitudinale 18 ou 19, ils peuvent aussi pivoter autour de chacun des tourillons 10 à 13. La plaquette de préréglage 32 permet, par un pivotement autour de la tige 37, de disposer le bras de fixation 17 moins en oblique par rapport à la latte de support 7 ce qui est très intéressant dans le cas de courbes extrêmes et surtout courtes, car il y aurait alors danger de collision entre les bras.
Tous ces mouvements entre bras de fixation 16, 17 et latte de support 1 ont pour effet de déplacer les extrémités de la lame l'une par rapport à l'autre. Il en résulte des efforts de traction et de compression à l'intérieur de la lame qui entraînent sa déformation par flexion et un glissement de sa tranche 5 sur le support de dessin servant de substrat 1.
Il suffit alors de donner la flexion appropriée à la lame pour que son bord 4 suive le contour de la courbe à tracer.
Les figures 1 et 5 à 8 illustrent cinq types de courbes différentes, parmi un grand nombre d'autres, que l'on peut obtenir à l'aide d'un dispositif suivant l'invention.
On procède alors au serrage des écrous 23 à 26 et 39 ou aux derniers d'entre eux, si certains ont déjà été serrés au début de l'opération de déformation de la lame ou pendant celle-ci.
Il suffit alors de tracer la courbe souhaitée à l'aide d'un instrument de dessin, tel qu'un crayon, tire-ligne, marqueur, etc...... en suivant le bord 4 de la tranche 5 de la lame 1 sur le support de dessin 6.
Avantageusement, on peut prévoir le long du bord de la lame 43, opposé au bord 5, des ergots 44 qui font saillie laté- ralement par rapport à la tranche 5 de manière coplanaire à celle-ci (voir figure 4). Ces ergots ont dans l'exemple de réalisation illustré la forme de pastilles sur lesquelles le dessinateur peut appuyer les doigts pour retenir en position correcte la lame 1 pendant le passage
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de l'instrument de dessin le long de son bord 4.
Comme il est aisé à comprendre, on peut aussi immédiatement tracer une ou plusieurs courbes identiques, sans devoir faire un nouveau réglage.
Les échelles graduées servent néanmoins de moyens de mémorisation de la position respective des organes de retenue de la lame 1 lorsqu'ils ont été fixés en position, par serrage des moyens de fixation des organes de retenue. On peut ainsi reproduire à plusieurs reprises une même courbe même après avoir permis un relâchement de la lame, si l'on a noté grâce aux échelles graduées les points de croisement des bras de fixation le long des deux glissières ainsi que la déviation angulaire de la plaquette de préréglage.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
On peut par exemple prévoir, comme illustré sur la figure 8, une latte de support comportant une seule glissière 45, dans laquelle sont logés deux tourillons 46,47. L'écrou de serrage 48 et respectivement 49 de chacun de ces tourillons est prévu sous la forme d'une large molette taraudée qui offre une large assise de serrage sur le bras de fixation.
On peut aussi prévoir de nombreux autres types d'organes pour le déplacement des extrémités des lames 1. Par exemple on peut envisager des bras télescopiques ou des éléments maintenant les plaques de pinçage par suspension. On peut envisager un réglage des moyens de déplacement des organes de retenue des extrémités des lames par l'intermédiaire de vis micrométriques, ou même par des commandes par ordinateur.
On peut aussi envisager d'autres formes de réalisation d'organes de retenue. Par exemple on pourrait se passer des plaques de pinçage extérieures 29 ou 34. On pourrait aussi envisager des mâchoires rappelées l'une vers l'autre par un ressort et ainsi l'opération de vissage pour pincer la lame 1 pourrait disparaître.