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"DISPOSITIF DE LEVIERS HOMOTHETIQUES POUR TOUTES APPLICATIONS"
L'idée principale de l'invention et le but qu'elle ae propose dans les cas les plus divers peuvent se résumer ainsi : en s'appuyant sur un point figea multiplier la force en réduisant les déplacements est une propriété précieuse du levier, et il n'est pour ainsi dire pas une machine qui ne l'utilise, mais l'extrémité d'un levier simple ne peut exercer son action que tangentiellement à une sphère ayant le point d'appui pour centre.
Des résultats industriels nouveaux et innombrables pourraient être obtenus si cette extrémité pouvait exercer en principe l'effort multiplié dont elle est capable en tous
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les points de l'espace et dans toutes les directions.
Cette extrémité pourrait alors non seulement sou- lever un poids, mais en outre effectuer un travail quelconque par exemple déplacer sans efforts, en tous points de l'espace, un objet équilibré par un contrepoids ou manoeuvrer un outil en toutes directions comme si cet outil était guidé à la main, mais avec une puissance convenablement multipliée ou bien encore exécuter diverses manoeuvres avec une grande précision, si le but spécial qu'on se propose est l'exécution de très petits mouvements.
Les dispositifs schématiquement décrits ci-dessous permettent très simplement l'obtention de ces résultats.
Les diverses figures du dessin annexé représentent des formes de réalisation d'un dispositif support orientable, suivant l'invention, pour toutes applications.
La figure 1 représente un levier ordinaire mobile en toutes directions de l'espace autour du point fixe A.
L'extrémité C du grand bras AC peut décrire toutes les trajeotoires possibles sur la surface d'une sphère de rayon AC, tandis que l'extrémité B du petitbras AB décrit en sens inverses des trajectoires semblables mais plus petites surubnne sphère de rayon AB.
Les trajectoires de C et de B sont des figures homothétiques inverses par rapport au centre d'homothétie A, et ai par exemple AC = 3 foie AB, leur rapport de simili- tude est 1/3, les chemins parcourus par B sont le 1/3 de ceux parcourus par C, les vitesses sont dans le rapport 1/3, mais les efforts exercés sur C sont multipliés par trois.
En particulier, un objet pesant placé en C, par exemple, un appareil d'éclairage pour la photographie ou la cinématographie, doit pouvoir projeter sur un point déter- miné un faisceau lumineux orienté'dans une direction déter- minée et émanant d'un point déterminé, une maohine-outil
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portative, par exemple une perceuse éleotrique trop lourde pour être portée à la main, sera en équilibre indifférent sur tous les points de la sphère si on place en B un contrepoids trois fois plus lourd que cet objet.
Le centre de gravité de l'ensemble est en A quelle que soit la position du levier, et le support F reposant sur le sol est toujours stable.
Si on voulait que C puisse occuper, à volonté, n'importe quel point de l'espace, il faudrait que le bras du levier AC soit extensible et construit par exemple à l'aide de tubes télescopiques coulissants (figure 2), et si on vou- lait conserver au point B la propriété de décrire dans l'espace une trajectoire homothétique de celle décrite par A avec le rapport de similitude 1/3, il faudrait que le rap- port des longueurs AB/AC= 1/3 soit conservé-, on obtiendra
AC oe résultat si B peut coulisser le long du levier BA et ae rapprocher de A d'une certaine longueur quand C s'en rapproche d'une longueur triple, et inversement quand C s'éloigne. Le centre de gravité restera ainsi invariablement en A et l'ensemble sera équilibré et stable pour toutes les positions de C dans l'espace.
La figure 3 montres à titre d'exemple, et dans une de ses formes d'exécution, l'application d'un tel levier à une lampe d'éclairage portative équilibré et orientable.
L'ampoule électrique (indiquée en pointillé figure 3) est maintenue en C par l'extrémité de la fourche S, elle est entourée d'un réflecteur R orientable en tous sens, la manière d'un projecteur, autour des axes X X et Y Y qui se renoontrent en son centre de gravité Co L'axe de la fourche S peut coulisser télesoopiquement dans le bras de levier tubulaire L.
L'extrémité L1 du braa L est'rétréoie (voir figure 10) et fendue d'un trait de soie Q (figure 3).
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Le rebord L ainsi obtenu s'engage en serrant élaatiquement dans les rainures circulaires à bord oblique P, P1, P2,,,, oreusées sur l'axe N qui peut ainsi tour- ner à frottement dur sans coulisser.
Q2 (figure 9) est une virole d'acier fendue qui renforce le serrage élastique du tube L.
Si on voulait faire coulisser télescopiquement N (figure 10), il suffirait de tirer assez fortement pour vaincre le serrage élastique du tube fendu L jusqu'à ce qu'une des rainures suivantes telles que P s'engage Boue le rebord L1. Pour augmenter le frottement, l'extrémité de L est fendue en P4 et s'applique avec frottement, contre la paroi interne du tube L; une virole élastique d'acier du genre de Q2 (figure 9) peut renforcer cette élasticité.
Le tube L porte un contrepoids B et coulisse dans le trou K de la pièce H (représenté isolément figure 8). H est mobile autour de l'axe horizontal W W (figure 3), grâce aux tourillons J1 et J2 portés par la chape G.
Une vis d'arrêt 1 s'engageant dans les crans d'arrêt I1,I2 ou I3.... permet de fixer la distance de B à A. Un pointeau poussé par un ressort (figure 7), un frottement dur, etc... pourraient remplir le rôle de la vis 1.
La chape G pivote autour de l'axe vertical AZ dans le socle F (figures 3 et 4), grâce au tourillon E.
La goupille V, la rondelle U et le ressort T (figure 4. peuvent être disposés ponr freiner son mouvement de rotation.
De même, pour freiner la rotation de H (figure 3) les branches de la ohape G peuvent exercer sur H une certaine pression par élasticité. la contrepoids B (en/coupe, figure 10) peut tre
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totalement ou partiellement oraux et oonvenablement lesté de frenaille de poub B retenue par le couvercle B1.
La figure 10 montre également un réfleoteur para-
2 bolique R. perfectionne qui peut remplacer le réflecteur
R représenté figure 3, Il est porté par la douille R3 portée elle-même par l'arceau R4.lequel est pourvu d'é- ohanorures telles que R3 dans lesquelles deux pivots tels que R6 peuvent coulisser.
On fixe la position du pivot R le long de l'é- chancrure par le serrage d'une via, par un ressort ou tout autre dispositif de manière que l'axe Y Y passant par le centre de gravité de la partie mobile formée par le réfleo- teur R , l'ampoule, la douille R3. 0 l'arceau R , etc... rencontre en C l'axe x X du levier.
Les figures 11 et 12 montrent les positions du pivot R6 pour deux réflecteurs différents.
La figure 13 montre un dispositif analogue R 4 applicable à des objets ou a des machines de toutes sortes, par exemple une rainure R6 qui permet de déplacer le point d'articulation G d'un moteur électrique C1 actionnant une meule d'émeri C2. G viendrait en G A si on employait une meule différente C3.
Les isolateurs B4.S2,R7 (figure 10) protègent le fil. La figure 4 montre également une tige métallique R2 servant à aoorooher le socle à une paroi verticale à l'aide d'un clou à. crochet spécial adapté et comportant un plan incliné F10 propre à coincer la tige R8 de façon à appliquer le socle contre la paroi.
Dans la variante, figure 12. la génératrice de la tête. conique joue le rôle de la surface oblique du clou F10 (figure 8).
Si la position du contrepoids B est réglée confor- mément aux principes exposée au début, et si à chaque rainure
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telle que P1 correspond un repère tel que I1 convenable- ment placé, on constate (voir figure 3) qu'on peut faire occuper à l'ampoule 0 toutes les positions possibles dans l'espace puisque le levier B A 0 peut être hprizon- tal, vertical (en pointillé figure 3) ou incliné et que dans chaque orientation la distance C A peut varier.
La figure 39 représente, à titre de comparaison, un appareil d'éclairage dont le principe appartient au do- maine public et qui comporte un levier, un réflecteur 0 orientable, un socle et une rotule et un contrepoids B également représenté en pointillé pour montrer que le levier ne péut occuper la position verticale à cause du socle F,
Si l'axe E est vertical l'appareil est stable pour toutes les positions de la lampe C et quel que soient la largeur et le poids du socle F. Si on emploie des am- poules électriques ou des réflecteurs de formes diverses, on peut toujours amener leur centre de gravité sur l'axe x à l'aide du dispositif coulissant R, figure 10.
Toutes les articulations se meuvent avec un léger frottement suffisant pour que le foyer lumineux ne quitte pas sa position sous l'action d'un effort minime tel que trépidations, etc... mais insuffisant pour que les réactions dues à ces frottements compromettent la stabilité quand on déplace le point G.
Si le socle est très lourd ou fixé au sol, ou au mur, les frottements peuvent être augmentés.
La figure 5 montre un soole creux F en métal embouti dont le fond élastique est retenu par la goupille V qui traverse l'axe E. Le socle est lesté à volonté par de
2 la grenaille de plomb F., du sable, etc...
L'appareil, figure 3, est concu pour rendre éco- nomique le démontage, l'emballage et le transport : G se
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sépare du socle F en enlevant V (figures 4 et 5), se retire en éoartant élastiquement les branches de G, le réflecteur R en écartant les branches de S (figure 3).
Si les contrepoids sont creux, de forme conique et fixés par la pièce B (figure 10), on peut les emboîter les uns dans les autres de même que les socles F (figure 5) et les réflecteurs R (figure 3). Il est inutile de transporter le lest (grenaille de plomb, sable, etc...) que l'on peut se procurer n'importe où.
Le tube N se déboîte de L en entraînant le fil B5 (figure 3).
Dans l'appareil simplifié décrit ci-dessus, il faut amener à la main la lampe 0 et le contrepoids B en position correcte par rapport au point fixe d'articulation A. oe qui est facile si les échancrures I1, 12, etc... sont placées en tenant compte de la position des rainures P1,
2 P , etc...
Les divers dispositifs déorits ci-après permettent d'éloigner ou de rapprocher B A automatiquement de la quantité voulue quand on éloigne ou rapproche à la main 0 de A.
B décrit alors dans toutes les directions de l'espaoe une trajectoire homothétique inverse de celle que l'on impose à C.
Si on fait abstraction des frottements des diverses résistances passives et du poids propre des leviers, les efforts exercés sur 0 seront intégralement transmis à B et multipliées dans le rapport inverse des chemins parcourus, et dirigés parallèlement et en sens inverse.
Pour simplifier la présente description, le rapport sera supposé être toujours éfal à 1/3 mais il pourrait être quelconque, par exemple 1/10; 1/50; 1/1; 3/1; etc ...
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Si l'effort est celui de la pesanteur, c'est-à-dire constant et vertical, on peut obtenir un équilibre indiffé- rent pour toutes les positions de l'objet 0 dans l'espace à l'aide d'un contrepoids B de poids invariable.
Dans la description qui suit, il est supposé, pour simplifier le texte, qu'il s'agit uniquement d'équilibrer un objet pesant par un contrepoids, mais il est clair que les appareils conserveraient les propriétés du levier homothéti- que pour des efforts variables ou diversement orientés.
Dans l'appareil schématique, figure 14, représenté en coupe, (figure 15), le levier tubulaire carré L articulé en A et pivotant en L comporte un prolongement tubulaire carré coulissant N qui porte l'objet 0.
La pièce N porte un écrou N2 dans lequel se visse la rampe hélicoïdale N3. laquelle se prolonge par le tourillon N4 qui tourne sans coulisser dans un coussinet fixe au tube L.
N4 se prolonge par la rampe hélicoïdale N5 qui se visse en sens inverse de la première et avec un pas trois fois moins rapide dans l'éorou O2 fixé au tube carré coulissant 0.
Quand le tube N portant l'objet C rentre dans le tube L. il faut tourner les rampes hélicoïdales, le tube 0 portant le contrepoids B rentre également, mais une vitesse trois fois moindre, dans le tube L.
Dans la figure 16, l'objet C est solidaire de la
2 crémaillère C laquelle fait tourner autour de l'axe fixe A le pignon C3 accolé au pignon trois fois plus petit C4 lequel entraîne en sens inverse à une vitesse trois fois moindre, lé crémaillère B2 solidaire du contrepoids B.
Dans la figure 17 le levier L porte trois axes a,b10 et C10. L'objet fixé en 0 à la chaîne sans fin c9 entraîne-la poulie A8, la poulie solidaire A9. de diamètre
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trois fois plus faible! et la chaîne sans fin B9.
Le contrepoids est fixé en B et se déplace le long du levier en sens inverse de C à une vitesse trois fois moindre.
Dans la figure 18. C est porté par la tige du piston hydraulique C2 qui refoule le liquide du cylindre L sous un autre piston B2 de surface trois fois plus grande, lequel se meut en sens inverse trois fois moins vite dans le cylindre L1 en entraînant le contrepoids B.
Dans la figure 19. on emploie une série de croi- aillons formant des losanges ou des parallélogrammes égaux articulée, déformables et juxtaposés,
Si l'on raocouroit la rangée de six croisillons disposés entre le point fixe A et l'objet C, la série de deux croisillons disposée entre. A et le contrepoids S se raccourcit trois fois moins comme l'indique le tracé pointillé C2 A. B2
Dans la figure 20. toutes les articulations su- perflues ont été supprimées et le dispositif se réduit à un seul parallélogramme articulé,, on obtient ainsi une sorte de pantographe dont le point A est fixe et dans lequel la trajectoire de B est homothétique inverse de celle de C.
Si les divers organes sont construits d'une façon suffisamment rigide et susceptibles de résister aux efforts de torsion, il est clair qu'aucun bras de levier reotiligne ne sera nécessaire entre A et B, de sorte que dans le cas où un objet encombrant serait placé sur la ligne pointillée AB, le levier homothétique pourrait néanmoins fonctionner et les déplacements de C et de B s'opéreraient dans l'espace le long des trajectoires homothétiques B1 et C1 exactement comme si 0 et B coulissaient sur un levier reotiligne fictif BAC.
La figure 21 est une autre disposition.
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La ligne pointillée T5,T6 est une bielle facul- tative supplémentaire qui pourrait être un câble.
La figure 22 est une variante de la figure 21 dans laquelle le point A est fixé sur une traverse arti- culée U1. U2 et U3, U4 est une barre articulée facultative qui atténue la flexion des bras de levier.
Dans la figure 23, le bras P1.C portant l'objet entraîne, dans sa rotation, une poulie P1 reliée par une chaîne sans fin à une poulie égale p2 solidaire du bras p2 B portant le contrepoids, de sorte que les bras C P et B P2 peuvent décrire plusieurs tours complets tout en res- tant constamment parallèles.
Il est facile de démontrer que les triangles A, P1, 0 et A, p2, B sont toujours semblables entre eux et homothétiques et que par conséquent la ligne B A C est une ligne droite partagée par A suivant le rapport de similitude 1.3.
La figure 24 représente une réalisation schéma- tique du principe de la figure 23,
Le bras p3 p4 articulé en A autour des axes W et Z est traversé par lesaxes P1 P3, et P3 P4 des bras coudés P1 0 et p2 B qui portent l'un l'objet C, l'autre le contrepoids B,
Deux poulies et une chaîne sans fin obligent les bras P1 0 et P2 B à. tourner du même angle quand on déplace l'un d'eux.
Si on suppose le bras P2 A P4 horizontal et immobile, on voit ciue 0 décrit une circonférence dans un plan horizontal et que B décrit une circonférence trois fois plus petite dans un plan parallèle.
La figure 25 montre géométriquement ces oiroon- férences décrites surdes plana parallèles, elles sont homo- thétiques Inverses pr rapport à un point A situé à la
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rencontre des deux droites B 0 et P1 P2.
La figure 25 montre également que A se trouve dans un troisième plan parallèle trois fois plus rapproché du plan parcouru par G, cette condition est réalisée dans le dispositif schématique, figure 24. où le point d'articu- lation A est à la rencontre de la droite P1 P2 et de la droite G B.
La figure 27 montre schématiquement, décrite à titre d'exemple et dans une de ses formes d'exécution, une lampe d'éclairage comportant un levier homothétique du genre schématiquement représenté par la figure 24.
Cette lampe possède les avantages du dispositif représenté figure 20 c'est-à-dire qu'elle permet de placer le foyer lumineux 0 dans des endroits qu'il serait im- possible d'atteindre à l'aide d'un porte-lampe à levier réctiligne, du genre représenté figure 14, par exemple à cause de l'enaonbrement dû à un objet volumineux.,
Un mécanicien effectuant une réparation sous une automobile, un dentiste ou un chirurgien qui ne veulent pas être gânéS dans leurs mouvements par la présence d'un bras reotiligne, etc... utiliseront cette propriété en plaçant les leviers articulés dans une position moins gê- nante tout en conservant au foyer lummunieux la position nécessaire à l'exécution de leur travail.
La chape G (figure 27 pivote en E dans le soole F.
Un coussinet H pivote dans la chape autour de l'axe J.
Le coussinet H est traversé par le tube L qui peut tourner mais non coulisser.
Le tube L porte à une extrémité l'axe de la poulie P1 et à l'autre extrémité,, l'axe de la poulie P2, les poulies sont égales et reliées entre elles par la chaîne
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sans fin Q.
La chaîne est légèrement déviée pour traverser le tube L dont les extrémités sont évasées à cet effet. la poulie P1 est solidaire du bras articulé 0 qui porte un foyer lumineux schématiquement représenté en G.
La poulie est solidaire du bras P2 B qui porte le contrepoids B.
Quand un des bras P1 0 décrit un tour complet autour de l'axe de sa poulie, l'autre bras B est en- traîné et décrit un tour complet eh lui restant parallèle.
Le parallélisme subsiste quand le tube L pivote dans le coussinet H, ou bascule autour de l'axe J.
La chape G est suffisamment élargie pour per- mettre toutes les évolutions possibles du contrepoids B.
Le socle F est muni de dispositifs permettant de le fixer à une paroi verticale et le foyer lumineux peut recevoir un réflecteur orientable.
Pour transmettre le déplacement angulaire des bras, on peut remplacer le système poulies et chaîne sans fin par tout autre moyen donnant le même résultat par exemple deux jeux de pignons d'angle réunis par un axe traversant le tube L (schématiquement représentés figure 35,
La figure 28 représente une variante d'un mode différent de construction.
Les bras articulés se déplacent exclusivement/dans un plan vertical, de ce fait, ils n'ont pas à résister à des efforts de torsion comme par exemple le bras L représenté figure 26. Cela permet de constituer économiquement les bras par des barres de métal plat assemblées par des rivets (figure 28). al figure 28 montre en outre, pour supporter le
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point A une potenoe A L qui peut basculer autour de L et est soutenue par une tringle articulée coulissante M K réglable par une vis d'arrpêt I.
Le tout est supporté par la pièce G qui pivote autour d'un axe vertical J1 J2 dans des supports fixés au mur.
Le point A peut denc/ocouper toutes les positions sur une sphère de rayon L Ao
Il pourrait même occuper tous les points de l'es- pace ai L A était coulissant extensible.
La potence articulée ci-dessus permet d'augmenter le rayon de l'appareil sans augmenter les dimensions du levier homothétiquB.
La figure 29 montre que le contrepoids n'est pas forcement en B, mais peut être placé plus bas pour augmenter la stabilité.
Le levier homothétique articulé B A C est du genre représenté figure 20.
Il est porté en A par une colonne verticale E A qui pivote en E dans le socle F reposant sur le sol.
Le contrepoids B2 est suspendu au point B par la tringle B B .
2 2 2 2 2 2 Les tringles D-D2 B2-D2 et D - A formant des parallélogrammes articulés, sont théoriquement faoulta- tives et ne servent qu'à empêcher les oscillations du con- trepoids.
Elles seraient au contraire nécessaires si F ne reposait pas sur le sol mais était fixé à une paroi verti- cale, la colonne E A serait alors horizontale et le contrepoids serait moins en porte à faux que s'il était placé en B.
En adjoignent des parallélogrammes articulés du genre, figure 33, à des appareils du genre, figure 28,
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ou figure 29, on pourrait maintenir constamment verticale une- lampe au gaz d'éclairage portée par l'articulation G.
L'application du levier homothétique aux appareils d'éclairage est un cas très particulier.
L'état d'équilibre indifférent dans tous les points de l'espace confère des qualités précieuses à des objets très divers qui peuvent ainsi être déplacés ou orientés sans effort, par exemple : maohines-outila portatives, brûleurs à huile lourde, instruments de précision très pesants tels que règles ou marbres d'ajustages, ou xédes accessoires légers tels que tuyaux d'adduction de liquide sur les outils létaux, etc...
Cet état d'équilibre indifférent a déjà été obtenu par l'application de principes très différents, en particu- lier à l'aide du support équilibreur décrit par le brevet français n 581.781, schématiquement représenté figure 30, gui se compose d'un levier équilibré 0 A B portant un autre levier équilibré E C B.
Mais, dans la présente invention, le même résultat est obtenu à l'aide d'appareils beaucoup moins lourds et moins encombrants, et avec des avantagea et des résultats supplémentaires très importante qui permettent des utilisa- tions industrielles nouvelles.
Dans le support équilibreur (figure 30), le con- trepoids B doit équilibrer non seulement le poids d'un objet E, mais en plus, le poids du contrepoids D direc- tement opposé à l'objet E, de sorte que B atteint un poids considérable par rapport à E.
On ne pourrait diminuer le poids de l'ensemble qu'en allongeant A B par rapport à A C et C D par rapport à C E, mais dans ce cas, l'espaoe que l'on doit réaerver pour la libre évolution des contrepoids devient très grand et l'appareil est très enoombrant, au c9ontraire,
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dans le levier homothétique
1 ) le contrepoids est beaucoup plus faible puisqu'il équilibre directement l'objet seul, et non pas cet objet déjà puni d'un premier contrepoids.
2 0 l'encombrement se réduit à la sphère parcourue par contrepoids unique.
3 ) quand on n'utilise pas la totalité du rayon d'ac- tion de l'appareil, o'est-à-dire quand l'objet se rapproche du point d'appui fixe, le contrepoids se rapproche également, oe qui réduit l'encombrement,, alors que dans le support équilibreur, l'encombrement du contrepoids ne diminue pas quand on rapproche l'objet du point A.
4 ) on peut imposer à l'objet une position ou une trajectoire voulue d'avanoe en agissant en sens inverse sur le contrepoids et réciproquement en agissant sur l'objet, on peut imposer au contrepoids la position voulue, par exemple, la moins gênante,, ce qui serait impossible avec le support équilibreur, à moins de faire intervenir des mécanismes compliqués.,
5 ) on peut, non seulement équilibrer le poids de l'objet, mais, en plus, lui faire exercer des efforts de direction et d'intensité bien déterminés, ce qui est im- possible à l'aide du support équilibreur.
6 ) certains modes de construction permettent de donner au levier homothétique une forme reotiligne dont l'encombrement est minimum quelle que soit la distance des extrémités au point d'appui, ce qui dst impossible avec le support équilibreur.
Certains des dispositifs décrits ci-dessus, le pantographe ou la série de croisillons, par exemple, ne sont pas nouveaux, mais ils sont ici adaptés à des besoins différents et nouveaux et réalisés sous une forme différente
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ou combinés différemment.
Appliqué à la transmission d'efforts et de dé- placements orientés none pas verticalement comme la pe- santeur, mais dirigés en tous sens, le levier homothétique permet d'obtenir avec une extrême simplicité des résultats industriels nouveaux.
Par exemple, figure 31, un levier hydraulique du genre représenté figure 18, portant en B un outil tranchant. Un ouvrier agissant à la main sur la poignée C s'en servira pour sculpter un bloc de pierre ou de
2 bois B.. Ses efforts étant multipliés, il n'aura pas recours au choc du marteau.
Le point d'appui A est constitué par une arti- oulation à cadan portée par un support comportant trois pieds télescopiques fixés au sol par des rotules.
Des vis d'arrêt ou autres dispositifs permettent de fixer la longueur de chaque pied, de sorte que le point A puisse être déplacé puis fixé en tout point de l'espace.
L'appareil pourrait servir également à ébarber un lingot d'acier au burin ou à la meule, à mater un joint sans chocs, écraser un rivet, plier le bord d'une tôle, démolir une chaussée en béton, pétrir une matière plasti- que, etc...
Le support A peut être évidemment rendu soli- daire par tous moyens convenables du bloc de matière que l'on travaille. Ce bloc pourrait étre, d'autre part, mis en rotation par un tour déplace par des glissières, etc...
La figure 32 représente un levier à croisillons du genre représenté figure 19, destiné à manipuler un objet lourd ;: G2 suspendu en G, par exemple pour mettre
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en place une machine sur son socle, superposer deux châssis de fonder:!:,.'. etc...
Le point d'appui A est porté par un support D reposant sur le sol (ou suspendu à, un point roulant D1 indiqué en pointillé). En supportant un objet en trois pointa par trois leviers, on,pourrait non seulement le porter, mais également l'orienter facilement.
La figure 33 représente un levier homothétique supportant une plate-forme C2 qui se déplace en restant horizontale grâce à des parallélogrammes articulés. L'en- semble pivote autour de l'axe vertical d'un chariot M dont la stabilité n'est nullement influencée par les dé- placements de la plate-forme. La plate-forme peut porter un objet quelconque, par exemple un projecteur pour prise de vues cinématographiques, une maohine, etc..., ou un ouvrier chargé d'effectuer une réparation dans un endroit difficilement accessible sans le secours d'un échafaudage, par exemple sous la toiture d'un atelier pendant que les machines sont en marche, etc....
Si les articulations sont suffisamment libres, on pourra déplacer le chariot sans que l'ouvrier se déplace; qi'il se retient 4 un objet fixe.
Réciproquement, l'ouvrier pourra se déplacer sans effort monter ou descendre en prenant appui sur cet objet fixe, il immobilisera la plate-forme pendant son tra- vail par tous moyens convenables par exemple,enel'attachan à un crochet fixé au mur ou en freinant les articulations.
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Le contrepoids réglable peut être constitué par une caisse que l'on charge de poids.
La Fig. 33 montre également en pointillé un système de poulies et chaînes sans fin destiné soit à remplacer le paral- lélogramme articulé pour maintenir horizontal le plateau G, soit à imprimer au plateau un mouvement de rotation pour l'in- cliner par exemple en agissant sur la poulie P placée à por- tée de la main, etc...
Une telle plate-forme pourrait supporter un opérateur et un appareil de prise de vues cinématographiques. Une hélice aérienne mue par un moteur et orientable en toutes directions pourrait servir à opérer les déplacements de la plate-forme.
Le levier homothétique peut être combiné à un appareil de levage (fig. 34). Il faut dans ce cas que le contrepoids G puisse glisser jusqu'en Gl au voisinage de A. On accroche alors l'objet à soulever B au point B, puis on élève le con- trepoids C1 en le faisant glisser jusqu'en G à l'aide d'un piston hydraulique, d'un treuil, etc...
G sera alors rendu solidaire d'un dispositif propre à rendre ses déplacements homothétiques de ceux de B, par exemple poulies et chaînes du genre représenté fige 17. L'objet pourra alors être manipulé comme dans le cas illustré par la fig.32.
L'appareil peut être porté par un chariot.
Pour que le levier homothétique fonctionne correctement pour des objets de poids différents, on emploiera des con- trepoids de poids variable tels que empilage de rondelles de fonte dont on ne soulèvera qu'un certain nombre, un réservoir que l'on remplit partiellement d'eau, etc...
On pourrait également employer un poids invariable mais faire varier le rapport de similitude du levier homothétique par tous moyens convenables par exemple dans un appareil à croisillons du genre ftg. 19, enfixant le contrepoids aU
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@ quatrième, au cinquième, au sixième croisillons, etc...
Dans l'appareil fig. 16 en disposant d'un jeu de pignons de différents diamètres. Dans l'appareil fig. 17 à l'aide de poulies extensibles, etc... on peut combiner le poids variable et le rapport variable.
Dans les réalisations pratiques des dispositifs figs.15 16 et 17, la transmission des efforts dirigés dans le sens de la longueur du levier s'opère avec un rendement moins bon que le basculement autour de l'axe A, à cause du frottement des rampes hélico9dales des engrenages, pistons, etc...
Dans la fig. '36, le mouvement de bascule est opéré à la main et le mouvement d'allongement de A B par piston hydrau- lique alimenté par une canalisation d'huile sous pression qu'un robinet à quatre voies R envoie sous l'une ou l'autre face du piston.
Le robinet R est manoeuvré par l'articulation A1 du pantographe C1 A1 Bl dont les extrémités G! et Bl sont respectivement solidaires de G et de Bo
L'accouplement élastique ou autre est réalisé comme dans les serve-moteurs, c'est-à-dire de telle sorte que; tant que A1 n;est pas en face de la position au point mort du robinet, l'huile afflue sous l'une ou l'autre face du piston.
On conçoit que tout déplacement de G déplace 6 d'une certaine quantité et A1 d'une quantité moindre, il en résulte un afflux d'huile sous le piston et le déplacement de B jusqu'à ce que A reprenne aa position primitive au point mort.
Il va de soi qu'à l'aide de dispositifs de commande convenables et sans interposition d'un pantographe on pour- fait opérer par des servo-moteurs le pivotement et le basculement du levier autour de A.
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L'opérateur n'aurait ainsi à fournir aucune puissance, son rôle se réduirait à opérer des mouvements dans les direc tions voulues.
Les pistons peuvent être remplacés par des vis mues par des moteurs électriques ou autres mécanismes convenables, etc..
Il va de soi que l'invention comprend non seulement les ap- pareils décrits ci-dessus plus ou moins schématiquement mais également les variantes que l'on peut obtenir en combinant entre eux les dispositifs oi-dessus décrits, ainsi que les réalisations très variées que tout homme de l'art pourra cons- truire dans le but d'appliquer les principes de la présente invention à des usages très variés.
La fig. 38 montre une combinaison comportant une perceuse électrique portée en son centre de gravité C1 par l'extrémité d'un levier homothétique. Le foret M, engagé dans le bloc P, peut supporter sans se rompre une perceuse très lourde parce que le poids en porte-à-faux est annulé par l'effort vertical constant exercé en C1 par l'extrémité du levier homothétique équilibré.
La Fig. 37 montre une riveuse hydraulique 6 équilibrée de la même façon, que l'on peut placer sand le moindre effort dans l'alignement des rivets qui doivent assembler deux tôles minces T! et T2. Le fonctionnement n'imprime aucune déforma- tion aux tôles, comme si le poids de la riveuse était absolu- ment négligeable.
Pour diverses raisons telles que la diminution du prix de revient ou la simplification de la fabrication ou la destination des appareils, ou bien pour tenir compte du poids propre des leviers, on sera souvent amené à ne réaliser qu'approximativement les conditions géométriques théoriques.
L'invention comprend évidemment ces réalisations, ainsi que celles ou les propriétés théoriques sont modifiées par des
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résistances passives, par exemple lorsqu'on fera intervenir momentanément ou constamment le frottement pour rendre les articulations moins mobiles, etc....
REVENDICATIONS
1. Dispositif de leviers homothétiques pour toutes ap- pliaations, caractérisé en ce qu'il est composé d'un levier portant à une de ses extrémités un contrepoids et à l'autre extrémité un objet quelconque tel qu'une lampe d'éclairage, une machine, une plate-forme, etc..
Le levier est mobile en toutes directions autour d'un point d'appui fixe et les bras du levier sont extensibles, les extrémités du levier étant assujetties par tous moyens convenables à se déplacer sur une ligne droite passant par le point d'appui, et l'appareil com- portant d'autre part des repères, échancrures, etc.. permettant de donner respectivement aux deux bras du levier des longueurs inversement proportionnelles aux poids respectifs de l'objet et du contrepoids, de sorte que l'objet soit toujours en équilibre indifférent dans tous les points de l'espace quelle que soit l'extension que l'on donne au bras de levier qui le porte.