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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MONTAGES SUR AFFUT POUR CANON OU
AUTRES ENGINS ORIENTABLES.
L'invention concerne les montages sur affût pour canon ou autres engins orientables tels que des projecteurs et elle a plus particulièrement pour objet un montage sur affizt, actionné par la force humaine, capable de mouvements de pointage précis aux vitesses angulaires nécessaires pour saisir et suivre un objectif tel qu'un avion rapide.
L'invention sera décrite ci-après dans son application à un mon- tage sur affût de campagne pour canon anti-aérien léger, mais on conçoit qu' elle puisse également être appliquée à d9autres types d'installations d'artil- lerie, par exemple pour canons antichars ou canons de marine légers,
L'actionnement par la force humaine des dispositifs de pointage existants est en général assuré d'une paire de volants ou de manivelles avec engrenages démultiplicateurs commandant l'un, le pointage en direction autour d'un axe vertical et l'autre le pointage en hauteur autour d'un axe horizontal.
Sur les affûts à plusieurs servants parmi lesquels figurent un pointeur en direction et un pointeur en hauteur, chacun manoeuvrant le volant correspondant, une telle disposition peut être satisfaisante, mais, quand il s'agit d'un affût léger destiné à être pointé par un seul homme qui doit com- mander à la fois les déplacements pour le pointage en direction et ceux pour le pointage en hauteur, il n'est pas facile pour le servant unique d'actionner simultanément deux volants à des vitesses différentes et qui varient fréquem- ment et cette tâche nécessite une coordination très poussée du cerveau et de la main et un long entraînement pour arriver à un résultat satisfaisant.
I1 existe également une difficulté matérielle à résoudre, qui est de concilier l'obligation de pouvoir déplacer rapidement le canon pour rattraper un objec- tif et l'obligation de pouvoir ensuite déplacer lentement le dit canon avec précision pour maintenir le canon pointé sur l'objectif. Pour satisfaire à
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ces deux obligations d'orientation rapide et de poursuite précise, il faut, soit recourir à une commande à deux vitesses, soit se contenter d'un comprö- mis pour le rapport de démultiplication.
L'invention a pour but, surtout, de rendre tels, les mécanismes du genre en question, qu'ils puissent être actionnés par réflexes, par un servant unique, pour assurer un pointage aussi rapide ou aussi lent que né- cessaire.
Dans le mouvement de pointage d'un canon ou d'un engin semblable, l'amplitude angulaire du pointage en direction autour de l'axe vertical est beaucoup plus grande que celle du pointage en hauteur autour de l'axe hori- zontal, une amplitude en direction de 360 étant souhaitable tandis qu'une amplitude de pointage en hauteur de 90 seulement peut être suffisante. On conçoit que., dans le cas d'un affût actionné par la force humaine, c'est le mouvement de pointage en direction qui présente le plus grave problème.
Selon la disposition principale de l'invention, les moyens pour la commande par la force humaine du pointage en direction d'un support de canon ou autre montage analogue, comportent un mécanisme permettant de faire tourner le dit support autour d'un axe normalement vertical et une paire de leviers à pédales propres à être mus alternativement par les pieds d'un opé- rateur assis sur le susdit support, ces leviers à pédales actionnant le sus- dit mécanisme par l'intermédiaire d'un système d'embrayage à roue libre.
Pour permettre un pointage instinctif ou par reflexes, un tel en- semble est agencé de telle sorte que, pour faire tourner le support vers la droite, l'opérateur appuie avec le pied gauche et vice-versa, le côté du sup- port sur lequel est exercée la poussée se déplaçant alors dans la direction de la dite poussée, en sorte que, toute l'action de l'opérateur entraîne un effet dans le sëns même de cette action.
Il est préférable que le système d'embrayage se mette automatique- ment en roue libre en assurant le débrayage par dépassement, mais le dit sys- tème pourrait également être construit de telle manière que l'embrayage et le débrayage soient positivement commandés par des mouvements appropriés des pièces de l'opérateur. Pour la sensibilité de la commande, il apparaît préfé- rable d'avoir recours à un système d'embrayage à friction, bien qu'il soit également possible d'utiliser un dispositif de mise en prise positive à posi- tions d'engagement très étroitement rapprochées.
Un montage à mécanisme de pointage en direction à pédales tel que décrit ci-dessus peut être combiné avec un mécanisme de pointage en hauteur de tout type connu, par exemple à commande à volant à main, mais, pour obtenir un pointage totalement instinctif, ce dernier mécanisme doit comporter une commande à main que l'opérateur tire pour élever le canon, et pousse pour a- baisser le canon.
En conséquence, une disposition secondaire de l'invention consiste en l'adoption, sur un montage à commande de pointage en direction par leviers à pédale, telle que décrite ci-dessus, d'un mécanisme de-pointage en hauteur par levier à main, ce mécanisme comportant avantageusement une paire de leviers à main, que l'opérateur actionne, comme s'ils ne formaient qu'un seul levier, vers l'avant pour abaisser le canon et vers l'arrière pour l'é- lever, ou un dispositif analogue. Les leviers à main peuvent être des leviers ordinaires solidaires du canon et pivotant avec lui autour se ses tourillons où ils peuvent être reliés au dit canon par une timonerie propre à déplacer le canon autour de l'axe de ces tourillons.
Pour faciliter le pointage en hauteur, il est nécessaire que le canon soit bien équilibré autour de son axe horizontal de tourillonnement et cet équilibre peut être obtenu à l'aide d'un ressort principal et d'une timo- nerie d'équilibrage. Dans le cas particulier d'un canon qui porté un chargeur ou magasin, il faut prévoir des moyens propres à compenser la perte de poids résultant de la consommation des munitions, si l'on tient à éviter une varia- tion excessive de la charge supportée par les mains de l'opérateur.
L'invention concerne également des moyens propres à compenser le poids des cartouches enlevées d'un chargeur monté sur le canon, dans le cas
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d'un affût dont le pointage en hauteur est commandé à la main, ces moyens comportant un ressort auxiliaire d'équilibrage et un mécanisme actionné pas à pas par le recul du canon, pour modifier progressivement la tension du dit ressort, de manière à faire varier l'effort équilibrant exercé par le ressort pour compenser la réduction de poids du chargeur.
L'invention va être maintenant décrite à titre d'exemple en se référant aux dessins ci-annexés.
La figure 1, de ces dessins, est une vue en perspective d'un af- fût de campagne de canon anti-aérien léger, en position de tir,
La fig. 2, est une vue en perspective, avec certaines parties - arrachées et d'autres parties en coupe, de la commande de pointage en direc- tion à leviers à pédale de cet affût,
La fig. 3, est une vue en coupe de l'extrémité de l'embrayage à friction comporté par la commande représentée sur la fig. 2,
La fig. 4, est une vue partielle en élévation avec parties cou- pées du mécanisme auxiliaire d'équilibrage à ressort.
La fig. 5, est une coupe transversale selon la ligne V - V de la fig. 4, et,
La fig. 6, est une coupe longitudinale selon la ligne VI - VI de la fig. 5.
Comme le représente la fig. 1, l'affût comporte une forte plaque d'appui circulaire 1 sur laquelle sont articulés les pieds d'un trépied 2.
Des roues de route 3 sont prévues pour pouvoir être relevées à distance du sol lorsque le canon est en position de tir comme montré. Pour le transport, les roues 3 sont abaissées et le trépied 2 est relevé et verrouillé.
Le canon peut alors être remorqué par la lunette 4. I1 y a lieu de noter que, ni le trépied, ni les moyens pour permettre le transport de l'affût, ne font partie de l'invention. Il n'en sera plus question ci-après.
Fixée sur la plaque d'appui 1, se trouve une couronne dentée 5 fig. 2 et, entourant la dite couronne dentée 5 et supportée par des paliers sur une colonne axiale verticale (non représentée), supportée par la plaque d'appui 1, est prévue une calotte 6 qui sert de support central au mécanisme de pointage en direction de l'affût. Des flasques latéraux 7, faisant corps avec la calotte 6, portent des manchons qui reçoivent les branches d'un cadre tubulaire en U 8, lequel supporte de façon réglable un siège 9 pour l'opéra- teur. Les flasques latéraux 7 supportent également les portées des tourillons 10 d'un berceau 11 qui porte le canon 12 et un chargeur 13 de type connu.
Des bras 14 qui s'étendent vers le haut et vers l'arrière portent des appuis d'épaule 15 contre lesquels l'opérateur peut prendre appui lorsqu' il manoeuvre une paire de leviers à main 16 solidaires des tourillons 10 pour pointer le canon en hauteur, en élevant ou en abaissant le berceau 11 autour de l'axe de pointage en hauteur.
Au lieu d'être montés directement sur les tourillons 10, les leviers à main 16 pourraient être fixés sur ou faire partie d'une timonerie à parallé- logramme propre à assurer les déplacements du berceau 11. L'un des leviers à main porte une gachette pour commander le tir et l'autre peut être muni d'un levier pour la commande d'un frein propre à arrêter si nécessaire le mouvement de pointage en hauteur durant le tir.
Un viseur télescopique 17 est monté par une timonerie à parallélo- gramme 18 entre le berceau 11 et les appuis d'épaule 15 pour se déplacer, en restant parallèle à l'axe de tir du canon 12, autour d'un axe transversal qui coincide avec l'axe transversal de pivotement de la tête de l'opérateur. Ce mouvement de déplacement parallèle du viseur est déjà connu.
Une paire de leviers à pédale 19 qui sont tourillonnés dans les flasques 7 de façon à pouvoir être repoussés vers l'avant par les pieds de 1' opérateur, lesquels reposent sur des appuis fixes 20 pour les talons, pour
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faire tourner la calotte support 6 et, avec elle, tout le dispositif de poin- tage en direction autour de la couronne dentée fixe 5. Le détail de la.com- mande de pointage en direction par le pied gauche est représenté sur la.fig.
2, et bien entendu, ce dispositif est répété de l'autre coté du montage pour l'autre direction de pointage.
Fixé sur l'extrémité interne du tourillon de chaque levier à pé- dales 19, se trouve un bras de levier 21, auquel est articulé l'extrémité avant d'une tringle de traction 22 qui se prolonge vers l'arrière jusque dans un carter d'embrayage où elle est elle-même articulée au levier de commande à came 24 d'un embrayage à friction à machoires expansibles, lequel, par sa construction, ressemble beaucoup à un frein à machoires expansibles pour roue d'automobile. Comme le représente le dessin, le levier 24 est calé sur l'extré- mité extérieure d'un arbre à cames 25, tourillonnant dans une plaque 26, qui ferme un tambour 27 calé sur le bout d'arbre 28 d'un pignon conique 29.
L'ar- bre à cames 25 porte une came 30 située entre les extrémités, en regard d'une paire de machoires 31, à garnitures de friction 32, portant contre la surface cylindrique interne du tambour 27, lorsque la came 30, en tournant, écarte les dites mâchoires. Ces dernières sont articulées sur une tige d'ancrage 33, portée par la plaque 26 et sont munies de ressorts de rappel 34.
Les déplacements en avant et en arrière du levier 24 qui actionne la came sont limités par des butées 35 et 36 portées respectivement par la plaque 26, et le levier 19 se trouve ainsi maintenu normalement dans une posi- tion médiane par un ressort de centrage 37 à double effet (fig. 3), situé dans un cylindre tangentiel 38, qui dépasse du carter d'embrayage 23.
Le res- sort de centrage 37, est un ressort hélicoïdal travaillant à la compression qui entoure une bielle de traction et de poussée 39, reliée à son extrémité extérieure, par articulation d'une tige mobile dans un oeil 40, à la plaque 26, cette tige coulissant au travers de colliers inférieur et supérieur 41 et 42 servant de butée aux extrémités du ressort 37 et prenant de ce fait appui contre les extrémités du cylindre 38, lequel est fermé par une calotte 38a à son extrémité extérieure pour permettre à la bielle 39 de saillir à l'extré- mité extérieure du cylindre,
On se rend compte sur la fig. 2 que la plaque de fermeture 26 du tambour d'embrayage est montée à pivot à l'extrémité du bout d'arbre 28 et peut tourner par rapport au dit bout d'arbre., tant que les machoires ne sont pas serrées contre le tambour d'embrayage 27.
Mais, quand le levier à pédales 19 est poussé vers l'avant, la came 30 tourne et écarte les machoires 31 qui sont alors appliquées contre le tambour 27, lequel se déplace ainsi avec le levier à pédales. Le tambour entraîne en rotation le pignon conique 29, lequel engrène avec un autre pignon conique 43 calé sur un arbre vertical 44 dont 1' extrémité inférieure porte un pignon 45, lequel tourne en engrenant autour de la couronne dentée fixe 5, portée par la plaque d'appui 1, ce qui a pour effet de braquer la calotte support 6 et tout le dispositif de pointage qu'elle por- te,vers la gauche ou vers la droite, selon que l'on a pressé sur l'une ou 1' autre des deux pédales.
Si la pression exercée sur la pédale est lente et progressive, le berceau se déplace autour de la couronne dentée 5, lentement et progressivement, proportionnellement à l'amplitude du déplacement donné à la pédale.
Si toutefois on appuie violemment sur la pédale du levier, le berceau prend de la vitesse-angulaire et, après que la pédale ait atteint 1' extrémité avant de sa course, continue tourner en entraînant l'arbre du pignon, le renvoi d'angle, le tambour d'embrayage et la plaque de fermeture laquelle, tournant par rapport au levier qui actionne la came, levier mainte- nu en place par le levier à pédale, provoque une rotation relative de la came par rapport aux extrémités des machoires, lesquelles s'écartent du tambour d'embrayage, ce grâce à quoi le berceau tourne alors en roue libre dans la direction vers laquelle la pédale a été violemment repoussée. Ainsi un'poin- tage rapide en direction peut être réalisé pour saisir un objectif.
Si l'opérateur venait à repousser une pédale tandis qu'il presse sur l'autre pédale, ce qui mettrait en prise l'embrayage qui n'est pas direc-
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tement entraîné., la rotation du montage se transmettrait par cet embrayage, entraînant vers l'arrière le levier à pédale correspondant, d'où résulterait le desserrage de l'embrayage pour permettre au montage de pivoter dans la di- rection de la poussée exercée, cela à condition bien entendu, que l'opérateur ne maintienne pas une pression exagérée sur la pédale du levier qui est repous- sé en arrière.
On comprend d'après ce qui précède, que l'opérateur, par une for- te poussée d'un pied ou de l'autre, peut faire pivoter le montage dans l'un ou l'autre sens,puis, par une pression modérée de l'autre pied, peut freiner le mouvement. Il peut ensuite faire virer progressivement le montage en exer- çant avec ses pieds des poussées différentielles., les deux embrayages étant amenés en prise par poussée initiale des deux pieds. Selon ce mode de pointa- ge en direction,le mouvement du montage est directement proportionnel aux pres- sions différentielles et par conséquent aux déplacements égaux et de sens op- posés des pieds de l'opérateur, comme si les leviers à pédale étaient aux ex- trémités opposées d'une barre de gouvernail, ou d'une barre transversale pour commande positive directe du pointage en direction.
@ Il.a été fait référence ci-dessus à un mécanisme auxiliaire d'équi- librage propre à compenser les variations de poids du chargeur au cours du tir.
Ce mécanisme est représenté par les fig. 4, 5'et 6.
Entre les flasques latéraux 7 du dispositif de pointage en direc- tion et en un point situé en dessous et en arrière de l'axe des tourillons, est prévue une forte tige d'ancrage 40, sur laquelle est accroché, un bras en forme de faucille 47 sont la courbure est telle que le bras ne bute pas contre le tourillon 10 pour les grands angles de pointage en hauteur. A l'ex- trémité avant du bras 47 est fixée' l'extrémité arrière d'un ressort à boudin de tension 48 et l'extrémité arrière du logement télescopique 49 destiné au dit ressort, l'extrémité avant de ce logement étant portée par un carter 50, fixé sur le côté du berceau 11 du canon.
Dans l'intérieur du carter 50, l'extrémité avant du ressort 48 est assujettie à l'une des extrémités d'une chaîne 51, qui s'enroule sur un tambour denté 52, auquel elle est ancrée par son autre extrémité, le tambour denté pouvant tourner dans le carter 50.
On peut faire tourner le tambour 52, dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, comme on le voit sur les fige 4 et 6, par une commande pas à pas qui comporte une roue à rochet 53, calée sur l'axe 54 du tambour, et un cliquet d'entraînement à ressort 55 articulé sur un étrier 56 qui, par l'intermédiaire d'unè tige 57 est amené à basculer, autour de 1' axe 54, par l'extrémité à fourche du bras intérieur 58a d'un levier coudé dont le bras extérieur 58b porte un galet terminal 59 propre à venir au con- tact d'une rampe de butée 60 prévue sur une partie appropriée du mécanisme de recul du canon.
Lors du recul du canon après chaque coup, la rampe de butée' 60 rencontre le galet 59, soulève le bras 58b du levier coudé, ensuite de quoi le bras 58a fait basculer l'étrier 56, ce qui amène le cliquet 55 à faire tourner la roue à rochet 53. Le mouvement entraîne le tambour 52, ce qui pro- voque l'enroulement de la chaîne 51 en augmentant la tension du ressort 48 qui tire vers le bas le berceau 11, afin de compenser la perte de poids cor- respondant aux munitions tirées.
Un cliquet d'arrêt à ressort 61 est prévu, pour maintenir la roue à rochet dans la position à laquelle elle a été ame- née par le cliquet d'entraînement 55 et un ressort de rappel 62 tend à rame- ner conjointement en place l'étrier et le levier coudé afin que la rampe de butée puisse les actionner à nouveau,
La fig. 4, représente le mécanisme avec le ressort 48 soumis à la tension maximum, ce qui se produit quand un chargeur a été vidé.
Pour per- mettre au ressort de se détendre complètement ou presque pour replacer un chargeur plein, on a prévu un levier de détente à main 63 pour actionner un culbuteur 64, dont la tête est disposée de manière à appuyer sur la queue 6la du cliquet d'arrêt, et, en conséquence, sur la queue 55a du cliquet d'en-
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traînement, pour soulever les deux cliquets et libérer la roue à rochet 53, afin que le ressort 48 puisse se contracter. Pour amortir le mouvement de retour lorsque le ressort 48 se contracte, on prévoit un dash-pot pneumatique 65 dont la tige de piston est en prise, comme une crémaillère, avec un pi- gnon calé sur l'arbre 54.
L'ensemble participant au pointage en hauteur,ensemble constitué par le canon et son berceau, ainsi que par d'autres éléments comprenant le chargeur porté par eux, est équilibré, par un ressort principal d'équilibrage (non représenté sur les dessins), et cet équilibre est correct quand un char- geur plein est en place.
Il est manifeste qu'au fur et à mesure que l'on épuise les muni- tions du chargeur, le poids du susdit ensemble diminue. Comme il a été décrit ci-dessus, le mécanisme actionné par le recul augmente alors la tension du ressort auxiliaire d'équilibrage qui exerce à son tour un couple plus considé- rable autour de l'axe des tourillons afin de compenser la perte de poids et de maintenir l'équilibre. Lorsque l'on modifie le pointage en hauteur, le couple à fournir par le ressort auxiliaire d'équilibrage, pour un poids donné de munitions dans le chargeur, variera en raison de la variation du moment, dû au chargeur, autour de l'axe des tourillons.
Sur la fig. 4, on voit que la tige d'ancrage 46 du ressort 48 est décalée par rapport à l'axe des tourillons, de telle façon, que toute modification de pointage en hauteur modifie le bras de levier, par rapport à l'axe des tourillons, à l'extrémité duquel agit le ressort 48, donc modifie le couple d'équilibrage que le ressort 48 exerce.
Quand l'angle de pointage en hauteur augmente, le rayon diminue et réduit le couple et vice-versa. En plaçant convenablement la tige d'ancrage 46, la char- ge sur les leviers de pointage en hauteur 16 entre les:mains de l'opérateur peut être maintenue sensiblement constante à une faible valeur, quel que soit l'angle de pointage en hauteur et le nombre des cartouches restant dans le chargeur. Il y a lieu de noter que, lors des modifications de pointage en hau- teur, la distance entre les points- d'ancrage du ressort 48 varie légèrement en sorte que la tension du ressort augmente légèrement quand l'angle de poin- tage en hauteur augmente et diminue légèrement quand cet angle diminue.
Cette modification de la tension du ressort se produit, en soi, dans le mauvais sens; elle est donc indésirable, mais sa valeur est minime, et on n'en peut tenir compte lors de l'étude de l'appareil.