BRAS FLEXIBLE A FLEXION COMMANDEE

Domaine technique

La présente invention a trait au domaine des bras flexibles à flexion commandée utilisés dans de nombreux appareils. De tels bras sont conformés de façon que le commande permette de déplacer à volonté l'extrémité libre du bras pour lui faire atteindre l'endroit désiré par l'utilisateur. Il s'agit notamment d'appareils destinés à transporter, à déposer ou à enlever des pièces ou des substances, spécialement dans des endroits difficiles d'accès, les dites pièces ou substances étant saisies ou déposées au besoin au moyen de têtes spécialement adaptées à l'extrémité du bras.

L'objet de l'invention appartient par conséquent notamment au domaine de l'assemblage d'éléments industriels, par exemple dans l'aéronautique, le bâtiment, l'industrie nucléaire ou électronique, en permettant l'approche avec délicatesse et l'assemblage de composants fragiles.

Plus particulièrement, l'objet de l'invention est destiné principalement aux aspirateurs de poussière, de débris, de produits chimiques, d'eau, à usage domestique ou industriel, qui sont équipés d'un dispositif créant une dépression, en leur permettant d'atteindre des endroits difficiles d'accès.

Technique antérieure

II existe de nombreux dispositifs mécaniques, souvent assistés électriquement, de bras articulés ou souples dont la flexion est commandée mécaniquement, par des câbles ou des vérins, et qui sont destinés à des usages très divers, comme la saisie et le transfert des substances ou de pièces d'un endroit à un autre. Par exemple, on trouve de tels bras à

commande mécanique, électrique, pneumatique ou hydraulique dans de nombreux robots de chaînes de montage.

La plupart du temps, la flexion de ces bras exige une construction relativement complexe. Il en va généralement de même du ou des systèmes de commande.

Dans le domaine des appareils qui créent et utilisent une dépression, comme les aspirateurs, ou les ventouses qui permettent de saisir et transporter des pièces, il n'existe pas de système simple et bon marché qui assure un déplacement et un guidage sûr de l'extrémité du bras à travers lequel se fait l'aspiration.

La présente invention vise à fournir un tel système.

Exposé de l'invention

De manière générale, l'invention propose un nouveau bras flexible apte à être branché sur un appareil qui produit une dépression, comme un aspirateur, la flexion du bras étant commandée à volonté par la dépression elle-même.

Dans sa forme d'exécution générale, le bras, qui est flexible sur tout ou partie de sa longueur, et dont la flexion est commandée, comprend au moins un conduit central flexible sur au moins une partie de sa longueur mais résistant à la compression dans le sens de sa longueur, ce tube étant apte à être branché sur un dispositif apte à produire une dépression à l'intérieur dudit conduit central, au moins un tuyau latéral souple sur au moins une partie de sa longueur et dont ladite partie souple est fixée directement ou indirectement au moins en deux points placés à des hauteurs différentes le long de la partie flexible du conduit central, des moyens de tenir ladite partie souple dudit tuyau latéral à distance de l'axe central longitudinal du conduit central, ledit tuyau latéral étant compressible longitudinalement sur au moins une partie de sa longueur et étant apte à être branché, directement ou indirectement, à un dispositif apte à produire une dépression à l'intérieur dudit tuyau latéral, une extrémité dudit tuyau latéral étant au moins

partiellement bouchée, et le bras comprenant en outre des moyens d'ouvrir et de fermer le passage entre une zone de dépression créée par le dispositif apte à créer ladite dépression et l'intérieur dudit tuyau latéral.

Dans une première forme d'exécution particulière, le tuyau latéral est extensible en longueur.

Dans une deuxième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, les moyens de maintenir le tuyau latéral à distance de l'axe central longitudinal du conduit central est un tuyau à soufflet concentrique audit conduit central, les plis proéminents dudit tuyau à soufflet étant percés pour permettre le passage dudit tuyau latéral.

Dans une troisième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, le tube souple latéral a lui-même la forme d'un soufflet à plusieurs plis.

Dans une quatrième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, les moyens de fermer et d'ouvrir le passage entre l'intérieur du tuyau latéral et la zone de dépression créée par le dispositif apte à créer ladite dépression sont au moins une soupape.

Dans une cinquième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, la soupape est commandée par au moins une poignée qui agit sur au moins un ressort qui, en l'absence d'action sur ladite poignée, maintient ladite soupape en position ouverte ou fermée.

Dans une sixième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, l'intérieur du tuyau latéral est relié au tube flexible central qui présente lui-même un adaptateur permettant de le fixer sur divers dispositifs aptes à créer une dépression

Dans une septième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, le dispositif apte à créer une dépression est un aspirateur.

Dans une huitième forme d'exécution particulière, applicable aux précédentes, le bras se termine par une tête d'aspiration amovible ou non.

Description sommaire des dessins

La figure 1 est une coupe longitudinale d'un bras selon l'invention, en position non fléchie.

La figure 2 est une coupe longitudinale identique à celle de la figure 1, mais dans laquelle le bras est fléchi à gauche.

La figure 3 est une coupe longitudinale identique à celle de la figure 2, mais dans laquelle le bras est fléchi à droite.

La figure 4 est une vue du haut des figures précédentes, agrandie.

La figure 5 est une vue agrandie du bas de la figure 3, la partie flexible du bras étant fléchie à droite.

Meilleure manière de réaliser l'invention

La meilleure forme d'exécution du bras selon l'invention est celle qui est représentée dans les dessins.

La forme d'exécution représentée dans les dessins est celle d'un bras partiellement flexible destiné à être branché sur un aspirateur et pourvu d'une tête d'aspiration.

Le bras est flexible sur une partie de sa longueur, à savoir la partie A qui est la plus éloignée de l'aspirateur, ce dernier n'étant pas représenté dans les dessins. La partie B, qui se branche directement sur l'aspirateur, est rigide. Le bras comprend au moins un conduit central 1, qui est rigide dans sa partie B proche de l'aspirateur, et flexible dans sa partie A éloignée. Le bras comprend en outre au moins un tuyau latéral 2 qui est ici parallèle au

conduit central 1. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, le conduit central et le tuyau latéral ont la forme de tubes cylindriques à section ronde. Il va de soi que des conduits et tuyaux pourraient avoir une section non ronde, par exemple carrée, ou même qui varierait le long du conduit ou tuyau, mais cela ne présenterait pas d'avantage. Toujours dans la forme préférée d'exécution de l'invention, les tuyaux latéraux sont au nombre de quatre, de façon à pouvoir faire aisément fléchir le bras dans toutes les directions. Une forme d'exécution dans laquelle il n'y aurait qu'un tuyau latéral ne permettrait d'obtenir une flexion que dans un plan. La partie souple du tuyau latéral 2 est maintenue à distance de l'axe longitudinal 6 du conduit central 1 par une manche à soufflet 10 concentrique au conduit central et dont les plis proéminents 11 sont percés pour permettre le passage de la partie souple du tuyau latéral. La manche à soufflet 10 a de préférence non seulement pour fonction de maintenir la partie souple du tuyau latéral 2 à la distance requise de l'axe longitudinal 6 du conduit central, mais également la fonction d'un ressort qui tend à redresser la partie flexible A du bras pour le redresser en position initiale. La partie souple du tuyau latéral 2 a elle-même la forme d'un soufflet à plusieurs plis 12 successifs. Ces plis permettent aussi bien la compression de la partie souple du tuyau latéral dans le sens longitudinal que son élongation. Dans la forme préférée d'exécution de l'invention, ces deux fonctions s'exercent simultanément lors de la flexion de la partie flexible du bras, la partie souple du tuyau latéral 2 qui se trouve à l'intérieur de la courbe se comprimant longitudinalement, alors qu'à l'inverse la partie souple qui se trouve à l'extérieur de la courbe s'allonge. Ainsi, à la figure 2, la partie souple du tuyau latéral de gauche se contracte, alors que celle du tuyau latéral de droite s'allonge. L'inverse se passe à la figure 3, le bras étant fléchi dans le sens opposé.

La partie rigide des tuyaux latéraux 2, qui se trouve dans la partie rigide B du bras, est ici accolée à la partie rigide du conduit central 1. La partie rigide du ou des tuyaux latéraux pourra être par exemple injectée d'un seul tenant avec la partie rigide du conduit central.

Au bout de leur partie rigide, à l'opposé de l'extrémité qui se branche sur l'aspirateur, les tuyaux latéraux 2 et le conduit central 1 sont prolongés par

une partie flexible A. Pour ce qui est du conduit central 1, cette partie flexible est simplement un tube dont la paroi est plus mince que celle de la partie B. Si cette partie est flexible en raison de la minceur de sa paroi, et du matériau choisi, elle résiste à la compression longitudinale. Quant aux tuyaux latéraux 2, il prennent la forme de soufflets à parois fines, de façon à être non seulement plus souples dans cette partie A, mais aussi compressibles et extensibles en longueur. La partie souple des tuyaux latéraux est fixée au bout 3 de la partie rigide B, d'une part, et à l'extrémité 4 de la partie flexible A du conduit central 1. La fixation à l'extrémité 4 se fait au moyen d'un plaque rigide 19 qui est percée pour laisser l'air entrer dans le conduit central 1 et qui est fixée à l'extrémité de ce dernier. La plaque rigide 19 est également percée, de part et d'autre du passage du conduit central 1, de façon à permettre l'insertion de bouchons 20 qui traversent ladite plaque et viennent s'insérer au bout des tuyaux latéraux 2, qu'ils bouchent. Chaque bouchon présente un ou plusieurs trous 21 de très faible diamètre qui relient l'intérieur 9 du tuyau latéral à l'air libre.

A l'autre bout de la partie rigide B, du côté qui est branché sur l'aspirateur, le bras présente un adaptateur universel 16, dont la configuration conique permet de le fixer à des tuyaux d'aspirateur de diamètres divers. Le tuyau d'aspirateur 18 est figuré ici sous la forme d'un tuyau classique à soufflet. Des ouvertures 23 font communiquer l'intérieur 9 des tubes latéraux avec le conduit central. Des moyens 7 d'ouvrir et de fermer le passage entre la zone 8 de dépression, créée par l'aspirateur dans le conduit central 1, et l'intérieur 9 des tuyaux latéraux 2, se trouvent à proximité de l'adaptateur 16, en amont. Ces moyens, dans la forme d'exécution préférée représentée dans les dessins, prennent la forme de soupapes 13 qui bouchent les tuyaux latéraux. Ces soupapes sont attachées à une traverse 22 solidaire d'une poignée 14. La poignée 14 est placée à l'extérieur du bras. Elle reliée à la traverse 22 à laquelle elle est perpendiculaire par un axe non représenté dans les dessins. Un ressort 15 presse la traverse 22, et par conséquent les soupapes 13, contre l'embouchure des tuyaux latéraux. Au repos, tant que la poignée n'est pas actionnée, c'est-à-dire tant que la traverse presse les soupapes 13, celles-ci bouchent l'embouchure des tuyaux latéraux, de sorte que le passage d'un fluide, et notamment d'air, n'est pas possible de l'intérieur 9 desdits tuyaux latéraux et la zone de dépression 8 créée par l'aspirateur. Le bras

reste donc droit. La figure 1 montre par des flèches dirigées vers l'aspirateur que la dépression ne s'étend qu'à l'intérieur du conduit central.

Lorsque la poignée est actionnée d'un côté, le ressort 15 est comprimé d'un côté et l'une des soupapes 13 s'écarte de l'embouchure d'un tuyau latéral. La zone de dépression 8 est alors reliée à l'intérieur 9 de ce tuyau latéral, alors que l'autre tuyau latéral demeure bouché. Sous l'effet de la dépression interne et de la pression atmosphérique externe, la partie souple du tuyau latéral située dans la partie A du bras se contracte. Le diamètre du trou 21 est en effet trop faible pour permettre à l'air de s'introduire à l'intérieur 9 du tuyau latéral en quantité suffisante pour équilibrer les pressions interne et externe. Il s'ensuit que la partie flexible du conduit central 1, qui est attachée par la plaque rigide 19 à l'extrémité du tuyau latéral, est tirée d'un côté et fléchit. De l'autre côté, l'autre tuyau latéral 2, dont l'intérieur 9 ne communique pas avec la zone de dépression 8, voit sa partie flexible entraînée par la plaque rigide 19 dans le mouvement de flexion et s'allonger. L'air pénètre dans son intérieur 9 par le trou 21. Durant tous le processus de flexion, la manche à soufflet maintient les tuyaux à la distance requise de l'axe longitudinal 6 du conduit central 1. Lorsque la poignée est relâchée, le bras reprend sa position droite initiale, sous l'effet de l'élasticité du conduit central et de la manche à soufflet.

Les dessins ne montrent que deux tuyaux latéraux 2, situés à gauche et à droite du conduit central 1. Il va de soi que, pour obtenir une mobilité dans toutes les directions, il est nécessaire que le bras dispose au moins de trois tuyaux latéraux, et de préférence de quatre.

Il est possible de donner à la poignée 14 la commande des quatre soupapes, la poignée pouvant alors être manœuvrée horizontalement et verticalement, comme il est possible de prévoir une seconde poignée, de sorte que les soupapes sont commandées deux par deux. Tous autres types et combinaisons de commandes sont possibles.

Le bras étant avant tout destiné aux aspirateurs, les dessins le montrent muni d'une tête d'aspiration 17.

Possibilités d'application industrielle

L'invention est utilisable pour des aspirateurs et dans divers domaines d'application dans lesquels il est utile de disposer d'un bras flexible commandé.