CA1037534A - Manipulateur a rotule_ - Google Patents

Manipulateur a rotule_

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Abstract

Manipulateur actionnant des interrupteurs à l'aide d'un levier mobile autour d'une rotule. Le levier est associé à deux équipages rectangulaires, chacun d'eux étant rappelé au repos par deux leviers associés chacun à un ressort. Disposition avantageuse dans les manipulateurs commandant des engins de lavage. Figure 3

Description

L'invention se rapporte à un manipulateur dans le-que]. les déplacements de l'organe de manoeuvre provoquent des déplacements correspondants de deux équipages pivotants indé- :
pendants dont les axes sont concourants et perpendiculaires de façon à constituer une rotule et où chaque équipage comporte un organe qui est rappelé dans sa position de repos par la poussée provenant de l'un de deux leviers pivotant chacun sur le même axe que celui de ltéquipage, et soumis à l'action d'un ressort dont une extrémité est liée au levier, la position de repos de l'organe de manoeuvre étant déterminée par une posi-tion où le~ leviers s'appuient sur une butée ~olidaire du bâtiO
De tels manipulateurs sont utilisés pour actionner des interrupteurs commandant par exemple des appareils de levageO
On conna~t déjà~ par le brevet français 1 153 152, un manipulateur conforme à l'art antérieur décrit ci-dessus.
dans ce dispo~itif connu où aucun ef~ort important n'est n vaincre pour provoquer les déplac0ments d0 lCorgane de ma-noeuvre, la réaction du ressort de rappel es1; proportionnelle à l'amplitude du déplacement de l'organe, ce qui est tolérable compte tenu de la faible valeur dudit déplacementO
Les efforts à fournir si un tel ma]~ipulateur était associé à un groupe d~interrupteurs à commande mécanigue de-viendraient toutefois si importants que la réaction propor-tionnelle du res~ort d'un tel système de rappel se traduirait par une fatigue excessive de l'opérateur.
De plu~, l'usure résultant des chocs répétés sur les butées qui déterminent la po~ition de repos amènerait un jeu se traduisant par une incertitude de cette position.
Comme, dans certaines applications, ces manipula-teurs sont l'objet de manoeuvre très fré~uentes et que toute - 1- ~ '' : . . . .. .- : . . - : , . .... - . - , . - ., , lV37534 incertitude dans la détermination de la position de repos doit etre écartée, l'invention se propose d'améliorer un appareil conforme à celui décrit ci-dessus, par des mesures perme-ttant de rendre les efforts de manoeuvre aussi constants que possible et d'assurer une position de repos stable et fidèle malgré l'usure des pièces en mouvement.
Selon l'invention, ce résultat est obtenu grâce au fait que chaque levier est disposé de part et d'autre du centre de la rotule, le ressort de rappel étant accroché d'-~0 une part, à l'extrémité du levier voisine de la butée, etd'autre part, en un point du bâti tel que l'angle formé par l'axe du ressort et la direction générale du levier soit ~oisin de 45, la butée étant représentée par une encoche centrale pratiquée sur une rampe courbe sur laquelle s'appuie élastiquement un élément du levier. IJne mesure complémentaire su~ceptible de procurer un gain de place intére~sant se tra-duisant par uno longueur importante du re~sort con~isto en ce gue le point du bâti où est accrochée l'ex,trémité fixe du re~ort est voisin du plan passant par les axes d'oscillation des deux équipages et que l'axe du ressort passe au voisinage de l'encoche jouant le rôle de butée.
Dans un mode de réalisation où l'on se propose d'-assurer à l'un des équipages des positions d'encliquetage autres gue la position centrale, on obtient de bons résultat~
grâce au fait que le ressort de rappel est disposé à l'exté-rieur du bâti de fa~on à être aisément amovible, que le le-vier et l'équipage auquel il est associé peuvent être rendus solidaires par un élément amovible simple et que les rampes sont constituées par des organes aisément placés à l'intérieur ~0 du bâti~

~037534 D'autres caractéristiques intéressantes de l'in-vention apparaltront dans la description ci-dessous et à
la lumière du dessin annexé où :
La figure 1 représente une vue en élévation d'un appareil conforme à un mode d'exécution préféré de l'inven-tion, avec une coupe partielle par un plan passant par 1'-axe de l'un des équipages;
La figure 2 est une vue de dessus de cet appareil;
La figure 3 est une vue de côté de l'appareil, dans laquelle le ressort de rappel a été représenté en coupe;
La figure 4 repré~ente, d'une façon schématique, les principaux éléments de rappel.
Le manipulateur figuré au dessin e~t principalement constitué d'un corps 1 présentant une face supérieure 2 ~ervant a la fixation des organes et quatre portions de parois 3~ 4, 5, 6, perpendiculaires a la ~ace 2~ Ainsi qu0 cela est visible aux figures 1 et 2.
Un organe de manoeuvre 7 se présente comme un ~olide comportant, à l'extrémité inférieure d'une tige cy-lindrique 8, deux paliers 9 et 10 d'axe ZZ' clui lui permet-tent un mouvement oscillant par rapport à des tourillons 11 et 12 solidaires d'un équipage 130 Ce dernier oscille autour d'un axe XXI du corps 1 perpendiculaire à l'axe ZZ', grâce à de~ portées 24, 25 visibles à.la figure 2.
Un second équipage 14, vi~ible à la figure 1~ peut osciller autour d'un axe YY' perpendiculaire à l'axe XX'~
grâce à des portéeq cylindriques 15, 16, pivotant dans le~ .
paliers 1~, 18 du corps 1. L'axe ZZ' est confondu avec l'axe YY' lorsque l'organe 7 est en position verticale de repos.
Les axes XX' et YY' se coupent en un point 0 qui représente le centre d'une rotule autorisant, entre cer-.

lU37534 taines limites, tout mouvement angulaire de l'organe de manoeuvreO
Le second équipage 14 présente un étrier 19 dans lequel a été aménagée une rainure 20 dont le plan passe par 1'axe YY', en vue de recevoir une roulette 21 axialement solidaire de llextrémité inférieure de l'organe de manoeuvre.
Toutes les positions de llorgane de manoeuvre se traduisent par des positions déterminées des équipages os-cillants 1~ et 13. Au moins llune des portées cylindriques 15, 16, 24, 25 présénte un prolongement cylindrique exté-rieur, tel gue représenté en 23, figures 1 et 2, en vue de recevoir un groupe de cames 26 représenté en pointillé sur la figure 1. Ces cames sont destinées à actionner des groupes de contacts 36 fixés sur le corpsO
Ce groupe de cames~ qui peut se déplac0r en rota-tion autour de l~axe du prolongement 23, e~t rendu solidAire de l~équlpage mobile voisin grâce à une vi~ 27 qui le tra-verse et vient ~e fixer dan~ un orifice fileté 28 porté par une ~aillie 29 de l~équipage mobile 14 (figu:res 1~ 2 et 3).
On a représenté, en pointillé, à la figure 2, un autre groupe de cames 30 associé à l'équipage mobile 13 et au prolongement 60 de la portée 24, pour coopérer avec un groupe de contactq (non figurés) fixés directement ou indirectement ~ur la paroi 6.
Ces différents contacts sont actionné~ selon la po~ition des équipages mobiles et donc pour certaines posi-tions de l~organe de manoeuvre 7. Il est fréquemment sou-haité de rendre sensible à lloperateur ces di~erses positions ainsi que la position centrale de llorgane de manoeuvre, gui doit également etre fixée sans ambiguitéO La position centrale :', ~037534 de l'organe de manoeuvre constitue la position de repos et des mesures particulières doivent assurer son retour vers cette position, ou sa tendance à y revenir. Cette fonction est assurée, dans l'appareil, pour chaque équipage, par deux leviers, tels que 31 et 32, qui assurent le rappel de l'-équipage 14. Un système analogue, non figuré, assure le rappel de l'équipage 130 On voit à la figure 1 que les leviers 31 et 32 sont pivotés sur les portées 16, 15 en un endroit situé entre l'étrier 19 et les parois latérales 3 et 40 Cette disposi-tion intérieure des leviers procure une distance plus impor-tante entre les paliers 17, 18, ce qui se traduit par une meilleure résistance aux efforts auxguels est soumis l'équi-page 14 et permet de fixer à l'intérieur des parois des rampes~ telles que 33 et 34~ analogues à 1A rampe 35 égale-ment visible à la figure lo On libère aint~i la surfac0 exté-rieure des parois pour permettre la mise en place des groupes de contact 360 Chacune des extrémités des leviers 31, 32 opposées à
l'axe YY' est équipée d'une roulette 37 respectivement 38 soumise à l'action d'un ressort tel que 39 qui l'appuie contre la rampe 33 respectivement 34.
Si la rampe est lisse et présente une certaine cour-bure~ le~ réactions entre la roulette et la rampe peuvent se traduire par un couple de rappel du levier vers la région '~ centrale de la rampe.
Si la rampe possède des dents, tel représenté en 35 à la figure 1, chaque passage de la roulette sur leur so ët ; ~ produira un effet de freinage. Toutes les rampes possèdent sur la partie la plus basse une encoche telle que 41, suffi-~oment profond- pour guc la roulette et, par sQlte, le _ 5 _ ; ~ .

levier restent bien encliqueté dans la position correspon-dante, laquelle définit la position de repos.
En se reportant à la figure 3, on va décrire le système de rappel en position centrale du levier 31. Une patte 50 du levier, placée au voisinage de la rampe 33, comporte un téton sur lequel est engagée l'extrémité 42 d'un piston 434 Ce dernier peut se déplacer dans un cylindre 44 en comprimant un ressort 45 placé entre ces deux derniers elémentsO L~extrémité du cylindre 44 opposée à la rampe est fixée au corps 1 par un téton cylindrique 46 qui en est solidaireO
Dans ce type de réaliqation, on voit que l'angle formé par la direction générale du levier 31 et par l'axe du ressort 45 est voiqin de 45.
Cette di~po~ition, schématisée à la figure 4, permet do donner au ressort 45 une grande longueur, et de rendre sen-siblement constant le couple nécessaire AU dopl~c0ment AllgU-laire du levier 31.
En effet, lorsque la force de rappe:l F du ressort augmente, la distance d qui sépare l'axe YY' de 1'axe du ressort diminueO
Dan~ le type de réalisation décrit, le point d'atta_ che P du ressort est placé au voi~inage du plan pas~ant par le~ axes ~X', YY', ce qui permet de dégager la partie infé-rieure de la paroi 1, pour y ~ixer les groupe~ de contactO
Cette disposition entraine par contre une limitation de la course possible du levier 31, lequel ne peut osciller que dans une zone angulaire placée à gauche ~ur la figure 3.
Comme l'équipage mobile 14 doit être associé au .~
levier 31 et comme la course angulaire de ce dernier e~t 1~37534 moitié de celle que peut effectuer l'équipage 14, l'on doit prévoir un accouplement unidirectionnel entre ce~ deux élé-mentsO Cet accouplement est obtenu simplement grâce à une saillie 47 solidaire de l'équipage 14 et venant s'appuyer ~ur le coté du levier en regard du ressort 45. Cette saillie est symétrique de la ~aillie 29 déjà décrite. Afin que le levier 31 soit maintenu efficacement dans une position où la roulette 37 pénètre dans l'encoche 48 de la rampe, on peut comprimer préalablement le res~ort ~5 dans le cylindre 41 pour lui faire développer un effort déterminé tendant à
faire déplacer la roulette vers la droite de la figure 30 Le levier 32 est à son tour associé à un système de rappel identique à celui qui est utilisé pour le levier 31 et est accouplé dans un sens avec l'équipage mobile 14, par une saillie 29 de ce dernier visible sur la figure lo Le système de rappel est toutefois disposé symétriquement par rapport a un axe vertical WW' pa~sant par le point 0, et il coopère avec la rampe 340 L'ensemble des deux systèmes de rappel décrits assure le maintien de l'équipage mobile dans sa position centrale de reposO
Dans une réalisation particulière (figure 1) du di~positif de guidage des roulettes 37, 38, on a utilisé, ~ pour introduire un amortissement, le mouvement de la tige ;: de guidage 56 qui maintient la rouletteO A cet effet, la tige 56 prend la forme d'un cylindre ajouté dan~ un alé~age 51 du levier 31, de façon à produire un laminage de l'air contenu à l'intérieur de l'alésage.
Cette précaution évite des oscillations rapides et répétées de l'organe de manoeuvre lorsqu'on vient à le lâcher avant so~ retour en position de reposO Elle est en tout cas nécesgaire pour éviter que le levier 31 ne vienne buter i~ur le cylindre 440 Au cas où le mouvement de l'organe de manoeuvre, dans un certain plan, nécessite l'encliquetage de certaines position~, la rampe utilisée présente des dents telles que représentées gur la rampe 35 de la figure 1, tandis que le :~
levier est lié à l'équipage mobile, par exemple à l'aide d'une vis 53 visible en pointillé ~ur la figure 30 Dan~ ce dernier cas, le système de rappel e~t uniquement obtenu par la pre~ion que le res~ort 52 communigue à la roulette 540 Le cylindre 44 peut alors être ~upprimé si l'on dé~ire que le levier 31 oscille danq la région ~ituée à droite de la position de repos.
Bien que la di~position illustrée à la figure 4 soit ~u~ceptible d0 fournir un couple de rappel qui ne croiqse pas de façon ~ensible lor~que le levier 31 e~t doplacé vers la gauche~ on peut encore~ pour éviter la ~atigue de l~opéra-teur~ rendre ce couple décroi~santO
Une ~olution simple permettant d~atl;eindre ce résul-tat ¢on~iste à donner à la rampe 33 un profil courbe représen-té par la courbe c de la ~igure 4, dont le rayon de courbure R est supérieur à la di~tance qui sépare l'axe de pivotement YY~ du point où est placée 1'encoche 48; par cette mesure, on permet au ressort 39 de produire un couple qui se retranche du couplo exercé par le re~ort 47.

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Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Manipulateur pour l'actionnement d'interrupteurs à l'aide d'un organe de manoeuvre oscillant qui est monté dans un bâti à l'aide d'une rotule pivotant autour d'un centre et dont les mouvements provoquent des déplacements correspondants de deux équipages pivotants indépendants dont les axes sont per-pendiculaires et passent par ledit centre et où chaque équipage est rappelé
dans une position de repos définie par une butée solidaire du bâti, grâce à au moins un levier pivotant soumis à l'action d'un ressort de rappel dont une extrémité est solidaire dudit bâti caractérisé en ce que deux leviers distincts (31 et 32) sont disposés symmétriquement par rapport au centre (0) et sont pivotés chacun sur des tourillons (15) et (16) servant au pivotement de l'équipage correspondant (13) respectivement (14) et que les extrémités opposées (46, 32) du ressort de rappel (45) associé au dit levier, sont solidaires respectivement d'un point (p) du bâti et d'une extrémité (50) du levier opposée au tourillon, tels que l'angle (.alpha.) formé par l'axe (VV') duressort avec la direction générale du levier soit voisin du 45°, et en ce que la butée est représentée par une encoche (48) pratiquée au centre d'une rampe courbe (33 or 34) solidaire du bâti, un organe élastique (37) disposé à
l'extrémité du levier venant s'appuyer sur ladite rampe.
2. Manipulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point (P) est voisin du plan passant par les axes d'oscillation (XX' et YY') des deux équipages (13, 14) et que l'axe (VV') du ressort (45) passe au voisinage de l'encoche (48) lorsque le levier (31) est au repos.
3. Manipulateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ressort de rappel (45) est disposé à l'extérieur du bâti de façon aisément amovible, que le levier (31) et l'équipage auquel il est associé, peuvent être rendus solidaires par un organe amovible simple (53) et que chacune desdites rampes courbes (33, 34) est portée par des organes (35) aisément amovibles, placés à l'intérieur du bâti.
4. Manipulateur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la rampe courbe (33) présente un rayon de courbure (R) supérieur à la distance séparant l'axe d'oscillation (YY') du tourillon, de ladite encoche (48).
5. Manipulateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit organe elastique est représenté par une roulette (37) associée à un piston (56) et à un ressort (39) disposés dans un logement cylindrique (51) dudit levier (31) pour constituer un amortisseur.
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