EP0502942B1 - Systeme porteur pour dispositif mobile orientable - Google Patents
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- EP0502942B1 EP0502942B1 EP91900272A EP91900272A EP0502942B1 EP 0502942 B1 EP0502942 B1 EP 0502942B1 EP 91900272 A EP91900272 A EP 91900272A EP 91900272 A EP91900272 A EP 91900272A EP 0502942 B1 EP0502942 B1 EP 0502942B1
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Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
- F21V21/34—Supporting elements displaceable along a guiding element
Definitions
- the present invention relates to a support system for a mobile device which can be oriented in various directions in space, comprising a carriage movable along a guide ramp, which serves to support said device.
- This device can be any device for transmitting or receiving radiation with directivity, such as a light source emitting a light beam, a detector offering a directional characteristic, or even any device having to take various orientations during its operation, such as that a handling device ensuring the gripping of an object or a merchandise then its deposit in another place.
- the object of the present invention is to remedy these drawbacks by creating a system of the type considered which is simple and inexpensive and makes it possible to move an orientable device so that it can be easily directed in any direction, and ensure an omnidirectional scanning of space.
- the ramp has the shape of a ribbon twisted helically around a straight or possibly curved axial line, and the carriage is formed by a pair of axles with substantially parallel axes. taking the sandwich ramp, against which they are applied by means of elastic connecting means which urge them towards each other, while the orientable device is mounted in one of the two axles, so as to rotate with it around its own axis, continuously or intermittently.
- a movement of the carriage along the helical ramp is accompanied by a double rotation movement of the orientable device, namely around the axial line of the ramp, due to the helical shape of the latter , and around the axis of the axle which carries said device, due to the rotation of this axle rolling on the ramp.
- the system makes it possible to orient the aforementioned device in a simple and easy manner in an omnidirectional manner, any complicated articulated assembly henceforth becoming useless.
- this device is a source emitting a light beam, it suffices to move the carriage on its ramp to be able to illuminate any point in space.
- the ramp offers a continuous slot along its axial line and the elastic connection means of the two axles comprise a central elastic link passing through this slot, thus ensuring the guidance of the axles along the ramp .
- each of the axles has a central body which rests on a respective face of the ramp by wheels capable of rolling there or possibly sliding there, guiding the axles when they move the along the ramp, while the swiveling device is integral with the central body of one of the two axles, this central body being coupled in rotation with the wheels of the latter permanently or intermittently.
- the carriage can be associated with a manual displacement means along the ramp, such as a cord running along the axial line thereof and which can be manually animated with a translational movement.
- the wheels of the axle, the central body of which carries the orientable device should therefore be integral with said central body, so that, when rolling on the ramp, these wheels drive the orientable device in rotation about the axis of the axle. .
- the carriage can be equipped with a remote-controlled drive motor, mounted in the central body of a first axle and comprising a casing and an output shaft, one of these two elements being prevented from rotating relative to to the axis of the second axle while the other element of the engine is coupled in rotation with the wheels of one of the axles, which constitute driving wheels for the carriage.
- the drive wheels of the carriage are those of the second axle and the coupling of the engine to these wheels is carried out via at least one lateral transmission assembly which may include either a belt passing over pulleys, or a train of 'gears, while the aforementioned orientable device is integral with the central body of the second axle.
- the orientable device is mounted in the central body of the axle, the wheels of which are the driving wheels of the carriage and each of these wheels is coupled to said central body by means of coupling means allowing free mutual rotation on a determined angle, which may be only slightly less than 360 °.
- This arrangement which has the effect of temporarily dissociating the two rotational movements to which the orientable device is subjected, makes it possible to rotate the latter over nearly 360 ° around the axis of the axle, the carriage remaining in place.
- the ramp comprises two rigid rails in the form of equal helices diametrically opposite with respect to their common axis, on which the wheels of the carriage are supported and by which they are guided.
- these two helical rails are preferably metallic and electrically insulated from each other, so as to constitute an electrical connection path, via the wheels - also metallic and insulated - of at least one of the two axles, or via friction shoes, for an electrical device at least located on board the carriage, such as the swiveling device, the drive motor, etc.
- the ramp can be provided with at least one conductive track extending along its longitudinal axis or winding helically around this axis in the same direction and at the same pitch as the ramp, the trolley being equipped with '' at least one power outlet wiper remaining in contact with said conductive track.
- This arrangement makes it possible to multiply the electrical connection paths along the ramp, intended for several electrical devices placed on board one or more trolleys.
- Figure 1 shows in perspective part of a system according to the invention.
- FIG. 2 shows in front elevation, on an enlarged scale, the carriage of the system of FIG. 1.
- FIG. 3 represents a section along line III-III of the object of FIG. 2.
- Figure 4 shows, like Figure 2, a motorized version of the carriage.
- FIG. 5 represents a section along the line V-V of the object of FIG. 4.
- FIG. 6 represents a view along arrow VI of the object of FIG. 4.
- FIG. 7 represents a section along line VII-VII of the object of FIG. 4.
- Figure 8 shows, like Figure 2, another embodiment.
- a portion of a mobile lighting system comprising a carriage 1 carrying a steerable device consisting of a directional light source 2, which can move along a guide ramp 3.
- This last, having a twisted conformation around its axis 4, is constituted by two non-linear rails 5, in the form of equal helices winding around their common axis 4 in diametrically opposite situations with respect thereto.
- These two rails are mutually secured by spacers 6 arranged from far to far.
- the carriage 1 consists of two axles 7a, 7b similar, arranged mutually opposite on either side of the two sides of the ramp 3 materialized by the rails 5, which they enclose elastically, being joined by elastic links 11 ( Figures 2 and 3) which keep them pressed against the rails 5.
- Each axle 7a, 7b consists of a central body 8 flanked by a pair of wheels 9 admitting respectively the same axis 10a, 10b and integral with the central body 8. It is by these wheels that the axles 7a, 7b are supported and roll on the rails 5.
- Each central body 8 has a pair of hubs 12 which emerge laterally outside the wheels 9. On the hubs 12 located on the same side of the carriage 1 passes an elastic strap constituting one of the aforementioned links 11.
- the wheels 9 located on the same side of the carriage 1 are covered by a pair of flanges 13, formed by disks of the same diameter as the wheels, which are mounted on the hubs 12 by central pivots 14 located on the axes 10a, Respective 10b of the axles 7a and 7b.
- the axles 7a, 7b rotate around their axes 10a, 10b while rolling on the rails 5
- the flanges 13 remain stationary, being interconnected so as not to be able to rotate around the respective axes 10a, b, without however being completely secured, which would counteract the action of the elastic bracelets 11.
- each lateral pair are connected in their contiguous regions by a bar 15 situated in their common plane and in the plane of the axes 10a, b, with respect to which each flange 13 can slide slightly (see FIG. 6).
- One of the axles namely the axle 7b, is equipped with a socket 16 intended to receive an electric bulb 17 provided with a reflector 26 (FIG. 5), the assembly constituting a light source 2 emitting a light beam in a direction D radial with respect to the axis 10b of the axle 7b.
- This bulb 17 is supplied with electric current via the rails 5 and the wheels 9 of said axle.
- the central body 8 is made of two metal parts 81, 82 electrically insulated by a connecting ring 18 made of insulating material.
- Each of the electrical connection pins 19 of the socket 16 is connected to a respective one of the parts 81, 82 and, via the corresponding wheel 9, to one of the two rails 5, made, like the wheels 9, of metal, their spacers 6 being electrically insulating.
- the other axle 7a, which is not provided with a socket 16, has a similar structure so as not to short-circuit the rails 5.
- the movements of the carriage 1 can be obtained by direct manual action.
- An actuation can also be provided by means of a cord similar to a curtain operating cord, running along the axis 4 of the ramp 3, the carriage 1 being connected by its flanges 13 to this cord.
- the cord can be operated by hand or using an electric motor.
- the motor 19 comprises a casing 20 and an output shaft 22.
- the casing 20 is secured to the flanges 13 which flank the latter by end pieces 23 passing through the hubs 12 of the axle 7a which, for this purpose, are hollow.
- the arrangement is such that the central body 8, composed of two symmetrical parts 81, 82, and the wheels 9 can rotate independently around their common axis 10a, but not the end pieces 23 nor, consequently, the casing 20 of the engine , due to the connection imposed by the two pairs of flanges 13 relative to the axis 10b of the other axle 7b.
- the output shaft 22 of the motor 19 actuates in rotation, via a gear transmission 24 and a pair of rollers 25, the pair of parts 81, 82 composing the central body 8 of the axle 7a, whose rotational movement is transmitted via the bracelet 11 - coupled in rotation, in this motorized version of the carriage, with the hubs 12 of the two central bodies 8 - to the central body 8 of the axle 7b carrying the socket 16.
- the parts 81, 82 of this block central drive the wheels 9 in rotation not directly, but by means of a lug 27 integral with each wheel 9 from which it projects in an eccentric position and which abuts against the ends 28, 29 of a circular groove 30 hollowed out in the side of the corresponding part 81 or 82 over a little less than 360 °, where the pin 27 can move freely from one to the other of its ends ( Figure 7).
- the motor 19 When the motor 19 is supplied with electric current, it imparts, via the rollers 25, a rotational movement to the central body 8 of the axle 7a with respect to the end pieces 23 which, themselves, cannot rotate, due to their connection to the axis 10b of the other axle 7b by the radial arms which constitute the lateral pairs of flanges 13.
- the rotation of this central block causes the rotation of that of the other axle 7b, via the elastic bracelets 11, which rotates d first without driving the wheels 9, which makes it possible to orient the light source 2 which it carries without moving the carriage 21.
- one end 28 or 29 of the grooves 30 comes into contact with the pins 27 of the wheels 9, these are in turn driven in rotation and cause the carriage 21 to advance on the rails 5.
- the motor 19 which is mounted in the central body 8 of the axle 7a so as to respect the electrical isolation of the two parts 81, 82 constituting it, receives its electric power supply from the rails 5, while like the bulb 17 of the light source 2 of the axle 7b.
- the starting, the direction of rotation and the stopping of the motor 19 are governed by a control device incorporated in the carriage 21, to which the corresponding orders are sent by remote control using coded signals transmitted either by the rails 5, jointly with the supply current, either by radio, infrared or ultrasound. It is also possible to provide, on an auxiliary helical support associated with the rails 5, conductive tracks for transmitting remote control commands, to which the motor control device 19 is connected via wipers fixed to the lateral flanges 13 of the carriage 21.
- the ramp 3 is made up of elements with a length of around 1 meter, assembled one after the other.
- helical elements can be added flat elements, not twisted, which can, if necessary, be interposed between helical elements. It is also possible to provide elements which are not rectilinear, but curved, extending along a curved axial line 4.
- the same ramp 3 can accommodate several manual 1 or motorized carriages 21.
- the motors are independently remote-controlled using specific coded signals, either radiated to the carriages 21, or transmitted by the rails 5 or by tracks conductive, each of which is assigned to a specific carriage 21.
- the axles of the carriage are constituted by rollers 48 composed of two metal parts 481, 482 electrically isolated from each other. These rollers, one of which includes a light source 2, roll on a ramp 3 formed of two flat rails 45, of rectangular section, twisted helically around their axis 4. Between the rails 45 appears a longitudinal slot 44 which a elastic belt 51 passing over idler pulleys 42 each of which belongs to one of the axles 48, on which it is mounted coaxially in a central position.
- the guide of the carriage 41 along the ramp 3 is provided by the belt 51 cooperating with the sides of the slot 44.
- the rails 45 are fixed by supports lateral 46 inside a tube 50 made of transparent rigid material, in which the carriage 41 can circulate.
- a tube 50 made of transparent rigid material, in which the carriage 41 can circulate.
- the fact that the system contained in this tube can be electrically isolated by the latter here authorizes the use of voltages higher electrical values, for example 220 V.
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Description
- La présente invention se rapporte à un système porteur pour dispositif mobile orientable suivant diverses directions de l'espace, comprenant un chariot mobile le long d'une rampe de guidage, lequel sert de support audit dispositif. Ce dispositif peut être tout dispositif d'émission ou de réception de rayonnement doué de directivité, tel qu'une source de lumière émettant un faisceau lumineux, un détecteur offrant une caractéristique directionnelle, ou encore tout dispositif devant prendre diverses orientations durant son fonctionnement, tel qu'un dispositif de manutention assurant la préhension d'un objet ou d'une marchandise puis son dépôt en un autre lieu.
- On connaît actuellement, par exemple selon DE-A-3 819 524, dans le domaine de l'éclairage, des systèmes comportant une rampe électrique horizontale le long de laquelle peut glisser une suspente articulée équipée d'une douille et d'un réflecteur recevant une ampoule électrique. Un tel système présente plusieurs inconvénients. Il nécessite notamment des moyens de déplacement dans chacune des directions horizontale et verticale, ce qui en fait un système complexe et coûteux, ne permettant toutefois que des manoeuvres relativement lentes en raison de la décomposition des mouvements et des temps d'arrêt nécessaire pour passer d'une direction de déplacement à une autre.
- La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients par la création d'un système du genre considéré qui soit simple et peu coûteux et permette de déplacer un dispositif orientable de façon que celui-ci puisse être aisément dirigé suivant toute direction, et assurer un balayage omnidirectionnel de l'espace.
- A cet effet, dans un système selon l'invention, la rampe présente la forme d'un ruban vrillé hélicoïdalement autour d'une ligne axiale rectiligne ou éventuellement incurvée, et le chariot est constitué par une paire d'essieux d'axes sensiblement parallèles prenant la rampe en sandwich, contre laquelle ils sont appliqués grâce à des moyens de liaison élastiques qui les sollicitent l'un vers l'autre, tandis que le dispositif orientable est monté dans l'un des deux essieux, de façon à tourner avec lui autour de son axe propre, en permanence ou par intermittence.
- Dans un système ainsi conçu, un déplacement du chariot le long de la rampe hélicoïdale s'accompagne d'un double mouvement de rotation du dispositif orientable, savoir autour de la ligne axiale de la rampe, du fait de la forme hélicoïdale de celle-ci, et autour de l'axe de l'essieu qui porte ledit dispositif, en raison de la rotation de cet essieu roulant sur la rampe. Ainsi, le système permet d'orienter de façon simple et aisée le dispositif précité d'une manière omnidirectionnelle, tout ensemble articulé compliqué devenant désormais inutile. Lorsque ce dispositif est une source émettant un faisceau lumineux, il suffit de faire se déplacer le chariot sur sa rampe pour pouvoir éclairer n'importe quel point de l'espace.
- Il convient de faire en sorte que les deux essieux du chariot présentent un poids respectif de moment sensiblement égal par rapport à l'axe de la rampe, de façon que le chariot se trouve constamment en équilibre indifférent quelle que soit sa position angulaire autour de l'axe de la rampe.
- Dans une forme d'exécution, la rampe offre une fente continue le long de sa ligne axiale et les moyens de liaison élastique des deux essieux comprennent un lien élastique central passant à travers cette fente, assurant ainsi le guidage des essieux le long de la rampe.
- Dans une autre forme d'exécution, chacun des essieux comporte un corps central qui s'appuie sur une face respective de la rampe par des roues susceptibles d'y rouler ou éventuellement d'y glisser en guidant les essieux lorsqu'ils se déplacent le long de la rampe, tandis que le dispositif orientable est solidaire du corps central de l'un des deux essieux, ce corps central étant couplé en rotation avec les roues de ce dernier en permanence ou par intermittence.
- Au chariot peut être associé un moyen de déplacement manuel le long de la rampe, tel qu'un cordon courant suivant la ligne axiale de celle-ci et pouvant être animé manuellement d'un mouvement de translation. Il convient alors que les roues de l'essieu dont le corps central porte le dispositif orientable soient solidaires dudit corps central, de façon qu'en roulant sur la rampe ces roues entraînent en rotation autour de l'axe de l'essieu le dispositif orientable.
- En variante, le chariot peut être équipé d'un moteur d'entraînement télécommandé, monté dans le corps central d'un premier essieu et comprenant un carter et un arbre de sortie, l'un de ces deux éléments étant empêché de tourner par rapport à l'axe du deuxième essieu tandis que l'autre élément du moteur est couplé en rotation avec les roues de l'un des essieux, qui constituent des roues motrices pour le chariot. Dans une forme de réalisation préférée, les roues motrices du chariot sont celles du deuxième essieu et le couplage du moteur à ces roues s'effectue via au moins un ensemble de transmission latéral pouvant comporter soit une courroie passant sur des poulies, soit un train d'engrenages, tandis que le dispositif orientable précité est solidaire du corps central du deuxième essieu.
- Avantageusement, le dispositif orientable est monté dans le corps central de l'essieu dont les roues sont les roues motrices du chariot et chacune de ces roues est couplée audit corps central par l'intermédiaire de moyens d'accouplement autorisant une libre rotation mutuelle sur un angle déterminé, lequel peut n'être que légèrement inférieur à 360°. Cette disposition, qui a pour effet de dissocier momentanément les deux mouvements de rotation auxquels est soumis le dispositif orientable, permet de faire tourner ce dernier sur près de 360° autour de l'axe de l'essieu, le chariot restant sur place.
- Dans une forme de réalisation particulière, la rampe comporte deux rails rigides en forme d'hélices égales diamétralement opposées par rapport à leur axe commun, sur lesquels les roues du chariot prennent appui et par lesquels elles sont guidées. Une telle structure permet de réduire à l'extrême l'effet de masque de la rampe sur le faisceau émis ou reçu par le dispositif orientable. Par ailleurs, ces deux rails hélicoïdaux sont de préférence métalliques et électriquement isolés l'un de l'autre, de façon à constituer un chemin de liaison électrique, via les roues - également métalliques et isolées - de l'un au moins des deux essieux, ou via des frotteurs, pour un dispositif électrique au moins situé à bord du chariot, tel que le dispositif orientable, le moteur d'entraînement, etc. En cas de besoin, la rampe peut être munie d'au moins une piste conductrice s'étendant suivant son axe longitudinal ou s'enroulant hélicoïdalement autour de cet axe dans le même sens et au même pas que la rampe, le chariot étant équipé d'au moins un frotteur de prise de courant restant en contact avec ladite piste conductrice. Cette disposition permet de multiplier les chemins de liaison électrique le long de la rampe, à destination de plusieurs dispositifs électriques placés à bord d'un ou de plusieurs chariots.
- Le système selon la présente invention permet, de façon simple et aisée, d'orienter en toutes directions de l'espace environnant toutes sortes de dispositifs, sources ou récepteurs directifs de rayonnement, ou organes de manutention embarqués à bord d'un chariot circulant sur une rampe tels que définis ci-dessus, et ce grâce à un mouvement unique de progression du chariot le long de la rampe. Il est ainsi appelé à de nombreuses applications, notamment :
- éclairage de lieux privés ou publics, commerciaux ou industriels, ou sur scènes de théâtre, en vue de la création d'ambiances changeantes ou d'effets scéniques spéciaux, ou encore d'éclairer tel ou tel point précis;
- protection électronique d'un espace par exploration de toutes ses parties à l'aide d'un capteur directif animé d'un balayage omnidirectionnel;
- automatismes de manutention ou de façonnage d'objets divers.
- D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'exemples de réalisation non limitatifs.
- La figure 1 représente en perspective une partie d'un système selon l'invention.
- La figure 2 représente en élévation de face, à échelle agrandie, le chariot du système de la figure 1.
- La figure 3 représente une coupe selon la ligne III-III de l'objet de la figure 2.
- La figure 4 représente, à la manière de la figure 2, une version motorisée du chariot.
- La figure 5 représente une coupe selon la ligne V-V de l'objet de la figure 4.
- La figure 6 représente une vue selon la flèche VI de l'objet de la figure 4.
- La figure 7 représente une coupe selon la ligne VII-VII de l'objet de la figure 4.
- La figure 8 représente, à la manière de la figure 2, une autre forme d'exécution.
- On voit sur la figure 1 une portion d'un système d'éclairage mobile comprenant un chariot 1 porteur d'un dispositif orientable constitué par une source de lumière directive 2, qui peut se déplacer le long d'une rampe de guidage 3. Cette dernière, présentant une conformation vrillée autour de son axe 4, est constituée par deux rails 5 non linéaires, en forme d'hélices égales s'enroulant autour de leur axe commun 4 en situations diamétralement opposées par rapport à celui-ci. Ces deux rails sont solidarisés mutuellement par des entretoises 6 disposées de loin en loin. Le chariot 1 se compose de deux essieux 7a, 7b semblables, disposés mutuellement en regard de part et d'autre des deux faces de la rampe 3 matérialisée par les rails 5, qu'ils enserrent élastiquement, étant réunis par des liens élastiques 11 (figures 2 et 3) qui les maintiennent appliqués contre les rails 5.
- Chaque essieu 7a, 7b se compose d'un corps central 8 flanqué d'une paire de roues 9 admettant respectivement un même axe 10a, 10b et solidaires du corps central 8. C'est par ces roues que les essieux 7a, 7b prennent appui et roulent sur les rails 5. Chaque corps central 8 comporte une paire de moyeux 12 qui émergent latéralement à l'extérieur des roues 9. Sur les moyeux 12 situés d'un même côté du chariot 1 passe un bracelet élastique constituant l'un des liens 11 précités. Pour éviter que les bracelets 11 couplent en rotation de même sens les deux essieux 7a, 7b, alors qu'ils doivent tourner en sens inverse en roulant sur les rails 5, il convient de faire en sorte que la force de frottement entre chaque bracelet 11 et les moyeux 12 soit faible, soit par le choix des matériaux, soit par interposition d'une bague tournant librement entre un moyeu et le bracelet correspondant.
- Les roues 9 situées d'un même côté du chariot 1 sont recouvertes par une paire de flasques 13, formés par des disques de même diamètre que les roues, qui sont montés sur les moyeux 12 par des pivots centraux 14 situés sur les axes 10a, 10b respectifs des essieux 7a et 7b. Quand les essieux 7a, 7b tournent autour de leurs axes 10a, 10b en roulant sur les rails 5, les flasques 13 restent immobiles, étant reliés mutuellement de façon à ne pouvoir tourner autour des axes 10a, b respectifs, sans toutefois être complètement solidarisés, ce qui contrecarrerait l'action des bracelets élastiques 11. En pratique, les flasques 13 de chaque paire latérale sont reliés dans leurs régions contiguës par une barrette 15 située dans leur plan commun et dans le plan des axes 10a, b, par rapport à laquelle chaque flasque 13 peut coulisser légèrement (voir figure 6).
- L'un des essieux, savoir l'essieu 7b, est équipé d'une douille 16 destinée à recevoir une ampoule électrique 17 munie d'un réflecteur 26 (figure 5), l'ensemble constituant une source de lumière 2 émettant un faisceau lumineux dans une direction D radiale par rapport à l'axe 10b de l'essieu 7b. Cette ampoule 17 est alimentée en courant électrique via les rails 5 et les roues 9 dudit essieu. A cet effet, le corps central 8 est réalisé en deux pièces métalliques 8₁, 8₂ isolées électriquement par une bague de liaison 18 en matière isolante. Chacune des broches de connexion électrique 19 de la douille 16 est reliée à l'une respective des pièces 8₁, 8₂ et, via la roue 9 correspondante, à l'un des deux rails 5, réalisés, comme les roues 9, en métal, leurs entretoises 6 étant électriquement isolantes. L'autre essieu 7a, qui n'est pas muni d'une douille 16, présente une structure analogue afin de ne pas court-circuiter les rails 5.
- Lorsqu'on fait se déplacer le chariot 1 le long de la rampe hélicoïdale 3 constituée par la paire de rails 5, chacun des essieux 8 roule sur les rails en tournant autour de son axe 10a, b, tandis que le chariot progresse en tournant autour de l'axe 4 de la rampe hélicoïdale. Ainsi, lorsque le chariot passe par exemple d'une position A à une position A' (figure 1), la direction initiale D du faisceau lumineux se change en une direction D' qui se déduit de la précédente par une double rotation autour de l'axe 10b de l'essieu 7b et autour de l'axe 4 de la rampe 3. On conçoit donc que, en faisant progresser le chariot 1 le long de celle-ci, la direction D du faisceau lumineux balaye tout l'espace environnant, et ce pratiquement sans perturbation de la part de la rampe 3 qui, composée de deux rail 5 de faible section, présente une transparence optimale.
- Les déplacements du chariot 1 peuvent être obtenus par action manuelle directe. On peut également prévoir un actionnement par l'intermédiaire d'un cordon analogue à un cordon de manoeuvre de rideaux, courant suivant l'axe 4 de la rampe 3, le chariot 1 étant relié par ses flasques 13 à ce cordon. Le cordon peut être actionné à la main ou encore à l'aide d'un moteur électrique.
- Au cas où, dans la position choisie pour le chariot 1 sur la rampe 3, la direction D du faisceau lumineux devrait être modifiée, il est possible de faire tourner, sans déplacement du chariot 1, l'essieu 7b, les roues 9 de celui-ci glissant sans rouler sur les rails 5.
- Dans la version illustrée aux figures 4 et 5, les déplacements du chariot, désigné maintenant par la référence 21, sont obtenus à l'aide d'un moteur électrique 19 incorporé à l'un des essieux, savoir l'essieu 7a qui est démuni de source lumineuse 2. Les éléments homologues des chariots 1 et 21 ont reçu les mêmes références. Le moteur 19 est agencé de façon à entraîner en rotation l'essieu 70 et ses roues 9 autour de l'axe 10b de celui-ci et, ainsi, à le faire rouler sur les rails 5. Comme on le verra plus loin, les roues 9 ne sont plus solidaires des corps centraux 8 des essieux 7a, 7b.
- Le moteur 19 comporte un carter 20 et un arbre de sortie 22. Le carter 20 est solidarisé aux flasques 13 qui flanquent ce dernier par des embouts 23 traversant les moyeux 12 de l'essieu 7a qui, à cet effet, sont creux. L'agencement est tel que le corps central 8, composé des deux pièces symétriques 8₁, 8₂, et les roues 9 peuvent tourner indépendamment autour de leur axe commun 10a, mais non pas les embouts 23 ni, par suite, le carter 20 du moteur, du fait de la liaison que leur imposent les deux paires de flasques 13 par rapport à l'axe 10b de l'autre essieu 7b.
- L'arbre de sortie 22 du moteur 19 actionne en rotation, via une transmission à engrenages 24 et une paire de galets 25, la paire de pièces 8₁, 8₂ composant le corps central 8 de l'essieu 7a, dont le mouvement de rotation est transmis via le bracelet 11 - couplé en rotation, dans cette version motorisée du chariot, avec les moyeux 12 des deux corps centraux 8 - au corps central 8 de l'essieu 7b porteur de la douille 16. Les pièces 8₁, 8₂ de ce bloc central entraînent en rotation les roues 9 non pas directement, mais par l'intermédiaire d'un ergot 27 solidaire de chaque roue 9 dont il fait saillie en position excentrée et qui vient buter contre les extrémités 28, 29 d'une rainure circulaire 30 creusée dans le flanc de la pièce 8₁ ou 8₂ correspondante sur un peu moins de 360°, où l'ergot 27 peut circuler librement de l'une à l'autre de ses extrémités (figure 7).
- Lorsque le moteur 19 est alimenté en courant électrique, il imprime, via les galets 25, un mouvement de rotation au corps central 8 de l'essieu 7a par rapport aux embouts 23 qui, eux, ne peuvent tourner, du fait de leur liaison à l'axe 10b de l'autre essieu 7b par les bras radiaux que constituent les paires latérales de flasques 13. La rotation de ce bloc central cause la rotation de celui de l'autre essieu 7b, via les bracelets élastiques 11, lequel tourne d'abord sans entraîner les roues 9, ce qui permet d'orienter la source lumineuse 2 qu'il porte sans déplacement du chariot 21. Puis, lorsqu'une extrémité 28 ou 29 des rainures 30 vient en contact avec les ergots 27 des roues 9, celles-ci sont à leur tour entraînées en rotation et font progresser le chariot 21 sur les rails 5.
- Le moteur 19, qui est monté dans le corps central 8 de l'essieu 7a de façon à respecter l'isolement électrique des deux pièces 8₁, 8₂ constitutives de celui-ci, reçoit son courant électrique d'alimentation par les rails 5, tout comme l'ampoule 17 de la source lumineuse 2 de l'essieu 7b. La mise en marche, le sens de rotation et l'arrêt du moteur 19 sont régis par un dispositif de pilotage incorporé au chariot 21, auquel les ordres correspondants sont adressés par télécommande à l'aide de signaux codés transmis soit par les rails 5, conjointement avec le courant d'alimentation, soit par voie hertzienne, infrarouge ou ultrasonore. On peut aussi prévoir, sur un support hélicoïdal auxiliaire associé aux rails 5, des pistes conductrices de transmission d'ordres de télécommande, auxquelles le dispositif de pilotage du moteur 19 est relié via des frotteurs fixés aux flasques latéraux 13 du chariot 21. Selon un mode de réalisation particulièrement simple, seule est prévue la transmission d'un ordre marche/arrêt, le dispositif de pilotage du moteur étant conçu pour commander, à chaque remise en marche de ce dernier, une inversion de son sens de rotation. On observera qu'à chaque fois, grâce aux moyens d'accouplement 27, 30, la source de lumière tourne de presque un tour sur place avant que le chariot 21 commence à progresser.
- Pour des raisons de sécurité, seuls des courants électriques à basse tension (12 V ou 24 V) sont véhiculés par les rails 5 ou les pistes conductrices de la rampe 3. Par ailleurs, afin de faciliter les opérations de montage ou de démontage, la rampe 3 est composée d'éléments de longueur voisine de 1 mètre, assemblés les uns à la suite des autres. A ces éléments hélicoïdaux peuvent être adjoints des éléments plats, non vrillés, qui peuvent, en cas de besoin, être interposés entre des éléments hélicoïdaux. On peut aussi prévoir des éléments non pas rectilignes, mais incurvés, s'étendant le long d'une ligne axiale 4 courbe.
- Une même rampe 3 peut accueillir plusieurs chariots manuels 1 ou motorisés 21. Dans ce dernier cas, les moteurs sont télécommandés indépendamment à l'aide de signaux codés spécifiques, soit rayonnés vers les chariots 21, soit transmis par les rails 5 ou par des pistes conductrices dont chacune est affectée à un chariot 21 déterminé.
- Dans la variante de réalisation de la figure 8, les essieux du chariot, désigné ici par la référence 41, sont constitués par des rouleaux 48 composés de deux pièces métalliques 48₁, 48₂ électriquement isolées l'une de l'autre. Ces rouleaux, dont l'un comporte une source de lumière 2, roulent sur une rampe 3 formée de deux rails plats 45, de section rectangulaire, vrillés hélicoïdalement autour de leur axe 4. Entre les rails 45 apparaît une fente longitudinale 44 que traverse une courroie élastique 51 passant sur des poulies folles 42 dont chacune appartient à l'un des essieux 48, sur lequel elle est montée coaxialement en situation centrale. Ici, le guidage du chariot 41 le long de la rampe 3 est assuré par la courroie 51 coopérant avec les flancs de la fente 44. Afin de laisser cette dernière libre sur toute la longueur de la rampe, les rails 45 sont fixés par des supports latéraux 46 à l'intérieur d'un tube 50 en matière rigide transparente, dans lequel peut circuler le chariot 41. Le fait que le système, contenu dans ce tube, puisse être isolé électriquement par celui-ci autorise ici l'usage de tensions électriques plus élevées, par exemple 220 V.
- Dans une version motorisée de ce chariot, la transmission mécanique de l'un à l'autre des essieux se ferait non plus latéralement, mais centralement à travers la fente 44.
Claims (13)
- Système porteur pour orienter de façon omnidirectionnel un dispositif mobile comprenant un chariot mobile le long d'une rampe de guidage, lequel sert de support audit dispositif,
caractérisé par le fait que la rampe (3) présente la forme d'un ruban vrillé hélicoïdalement autour d'une ligne axiale (4) rectiligne ou incurvée, et que le chariot (1, 21) est constitué par une paire d'essieux (7a, 7b) d'axes (10a, 10b) parallèles prenant la rampe (3) en sandwich, contre laquelle ils sont appliqués grâce à des moyens de liaison élastiques (11) qui les sollicitent l'un vers l'autre, tandis que le dispositif orientable (2) est monté dans l'un des deux essieux, de façon à tourner avec lui autour de son axe propre, en permanence ou par intermittence. - Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux essieux (7a, 7b) du chariot (1, 21) présentent un poids respectif de moment sensiblement égal par rapport à la ligne axiale (4) de la rampe (3).
- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la rampe offre une fente continue (44) le long de sa ligne axiale (4) et que les moyens de liaison élastique des deux essieux comprennent un lien élastique (51) central passant à travers cette fente.
- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que chacun des deux essieux comporte un corps central (8) qui s'appuie sur une face respective de la rampe par des roues (9) susceptibles d'y rouler ou éventuellement d'y glisser en guidant les essieux (7a, 7b) lorsqu'ils se déplacent le long de la rampe (3), tandis que le dispositif orientable (2) est solidaire du corps central (8) de l'un des deux essieux, ce corps central étant couplé en rotation avec les roues (9) de ce dernier, en permanence ou par intermittence.
- Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'au chariot (1) est associé un moyen de déplacement manuel le long de la rampe (3).
- Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le moyen de déplacement manuel est un cordon courant le long de la rampe (3), suivant la ligne axiale (4) de celle-ci, et pouvant être animé manuellement d'un mouvement de translation.
- Système selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que les roues (9) de l'essieu (7b) dont le corps central (8) porte le dispositif orientable (2) sont solidaires dudit corps central.
- Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le chariot (21) est équipé d'un moteur d'entraînement (19) télécommandé, monté dans le corps central (8) d'un premier essieu (7a) et comprenant un carter (20) et un arbre de sortie (22), l'un de ces deux éléments étant empêché de tourner par rapport à l'axe (10b) du deuxième essieu (7b) tandis que l'autre élément du moteur est couplé en rotation avec les roues (9) de l'un des essieux (7a, 7b), qui constituent des roues motrices pour le chariot (21).
- Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les roues motrices du chariot sont celles du deuxième essieu (7b) et que le couplage du moteur (19) à ces roues (9) s'effectue via au moins un ensemble de transmission latéral, tandis que le dispositif orientable (2) précité est solidaire du corps central (8) du deuxième essieu (7b).
- Système selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que le dispositif orientable (2) est monté dans le corps central (8) de l'essieu dont les roues (9) sont les roues motrices du chariot et que chacune de ces roues est couplée audit corps central (8) par l'intermédiaire de moyens d'accouplement (27, 30) autorisant une libre rotation mutuelle sur un angle déterminé.
- Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait que la rampe (3) comporte deux rails (5) rigides en forme d'hélices égales diamétralement opposées par rapport à la ligne axiale (4) de la rampe (3), sur lesquels les roues (9) du chariot (1, 21) prennent appui et par lesquels elles sont guidées.
- Système selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les deux rails hélicoïdaux (5) de la rampe (3) sont métalliques et électriquement isolés l'un de l'autre et constituent un chemin de liaison électrique, via les roues (9) - également métalliques et isolées - de l'un au moins des deux essieux (7a, 7b), pour un dispositif électrique au moins situé à bord du chariot (1, 21).
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la rampe (3) est munie d'au moins une piste conductrice s'étendent suivant sa ligne axiale (4) ou s'enroulant hélicoïdalement autour de cette ligne dans le même sens et au même pas que la rampe (3), le chariot étant équipé d'au moins un frotteur de prise de courant restent en contact avec ladite piste conductrice.
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