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MÉCANISME POUR AFFICHER LES HEURES DE LEVER ET/OU DE
COUCHER DU SOLEIL A DIFFÉRENTES LATITUDES, KIT AVEC
COMPOSANTES POUR ASSEMBLER UN TEL MÉCANISME, ET MÉTHODES
D'ASSEMBLAGE, D'OPÉRATION ET D'UTILISATION CORRESPONDANTES
Domaine de l'invention:
La présente invention concerne un mécanisme pour afficher les heures de
lever et/ou de coucher du soleil. Plus particulièrement, la présente invention
concerne un mécanisme, telle une montre par exemple, pour afficher les heures
de lever et/ou de coucher du soleil à différentes latitudes, concerne
également
un kit avec des composantes destinées pour assembler un tel mécanisme, ainsi
que des méthodes d'assemblage, d'opération et d'utilisation correspondantes.
Description de l'art antérieur:
Les montres et autre mécanismes connexes, sont bien connus dans l'art.
Par exemple, le Demandeur est au courant des documents suivants qui
décrivent notamment des mécanismes pour afficher les heures de lever et de
coucher du soleil: CH 690 516 A5; CN 2689296Y; DE 30 05 027 A1;
DE 203 07 922 Ul; DE 10 2005 032 356 A1;
DE 10 2005 054 107 A1;
EP 1 962 154 B1; IT 01249192 (IT91VR0032); KR 10-0333769; US 4,551,027;
US 4,759,002; US 7,218,575 B2 (US 2005/0094492); US 2005/0122842 A1;
WO 00/77578 A1 (EP 1 194 817); WO 82/03472 (EP
75598);
WO 2008/093934 A1.
Aussi connus dans l'art, sont les différents désavantages et inconvénients
associés à de tels systèmes conventionnels, notamment le fait qu'ils ne
peuvent
pas être utilisés pour afficher les heures de lever et/ou de coucher du
soleil, et ce,
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de façon facile, efficace et/ou versatile pour différentes applications (ex. à
différentes latitudes, etc.).
Entre autres, les mécanismes conventionnels connus présentent un des
divers problèmes suivants, ou une combinaison de ceux-ci, à savoir: a)
incapacité de donner l'heure de la première lueur apparente dans le ciel (ex.
aurore et/ou aube), à différentes latitudes; b) incapacité de donner l'heure
de la
dernière lueur apparente dans le ciel (ex. crépuscule civil et/ou nautique
et/ou
astronomique), à différentes latitudes; c) incapacité d'afficher l'apparition
de la
prière "Asr" (ex. l'heure ou moment correspondant à la prière "Asr"), à
différentes
latitudes; etc.
Par conséquent, et au vu de ce qui précède, il serait donc très utile de
pouvoir fournir un nouveau mécanisme qui pourrait offrir des solutions aux
problèmes de l'art antérieur susmentionnés.
Sommaire de l'invention:
Un objet de la présente invention est de fournir un mécanisme, qui grâce à
sa conception et ses composantes, satisfait certains des besoins susmentionnés
et est donc une amélioration par rapport à d'autres mécanismes, dispositifs
et/ou
méthodes connexes connus dans l'art antérieur.
Selon la présente invention, l'objet susmentionné est atteint, tel que sera
mieux compris ci-après, avec un mécanisme pour afficher les heures de lever
et/ou de coucher du soleil tel que celui brièvement décrit dans la présente,
et tel
que celui exemplifié dans les figures ci-jointes. De préférence, le mécanisme
est
conçu pour permettre d'afficher les heures de lever et/ou de coucher du
soleil,
ainsi que les heures de la première lueur et de la dernière lueur apparentes
dans
le ciel, à différentes latitudes, en utilisant des sinusoïdes variables (ex.
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reproduisant des déplacements sur une base de sinusoïdes dont l'amplitude est
ajustable, etc.). De plus, le présent système permet d'afficher les heures de
prières islamiques.
Plus particulièrement, selon un aspect de la présente invention, celle-ci
vise un mécanisme pour afficher les heures de lever et de coucher du soleil,
le
mécanisme comprenant a) un système pour afficher l'apparition du disque
solaire; et/ou b) un système pour afficher la disparition du disque solaire.
Le mécanisme peut comprendre en outre: a) un système pour afficher
l'apparition d'une lueur blanche à l'horizon; et/ou b) un système pour
afficher la
disparation de la lueur rougeâtre dans le ciel (ex. correspondant au
crépuscule
civil et/ou nautique et/ou astronomique).
Le mécanisme peut comprendre en outre: a) un système pour afficher la
position du soleil au zénith; et/ou b) un système pour afficher l'apparition
de la
prière "Asr".
Le mécanisme peut en outre afficher: a) la hauteur apparente du soleil
dans le ciel; b) l'augmentation ou la diminution de la durée du jour; c) la
vitesse
relative de la terre par rapport au soleil; d) la distance de la terre au
soleil; e) la
hauteur des marées; f) les éclipses solaires ou lunaires; g) tout autre
phénomène
périodique; h) etc.
Le mécanisme peut comprendre en outre: a) un système pour afficher la
date; b) un système pour afficher la latitude (ex. et/ou des villes
correspondantes
à des latitudes, etc.); et/ou c) un système pour afficher l'heure (et/ou une
représentation du soleil, etc.).
.
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De préférence, le présent mécanisme comprend également:
a) un système (X) principal synchronisé avec la date et la latitude;
b) un système (Y) de transmission et de transformation des mouvements;
et
c) un système (Z) d'affichage des informations.
Le système principal (X) peut comprendre en outre:
a) un système de réglage de la latitude;
b) un système de correction de l'équation du temps; et
c) un système de correction de la position des aiguilles.
Le système de transmission (Y) peut comprendre des glissières mobiles,
des roues à rayons variables, des renvois, et/ou autres mécanismes
correspondants.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également un
indicateur de temps (ex. montre, horloge, cadran, réveille-matin, etc.) pourvu
du
mécanisme susmentionné. Cet indicateur de temps peut être opéré (ex. entraîné,
alimenté, etc.) de façon mécanique, électromécanique, électronique,
informatique, solaire, et/ou autre(s).
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également
une méthode d'opération du mécanisme et/ou de l'indicateur de temps
susmentionnés.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également
une méthode d'utilisation du mécanisme et/ou de l'indicateur de temps
susmentionnés.
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Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également un
kit avec des composantes destinées à être montées pour assembler le
mécanisme et/ou l'indicateur de temps susmentionnés.
5 Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également
un
jeu de composantes pour interchanger avec certaines composantes du kit
susmentionné.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également
une méthode d'assemblage de composantes du kit et/ou du jeu susmentionnés.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également
une méthode de fabrication de l'une ou l'autre des composantes susmentionnées,
dont le mécanisme en soi et/ou l'indicateur de temps résultant.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également
une méthode de faire des affaires avec le mécanisme, l'indicateur de temps, le
kit, le jeu et/ou les méthodes susmentionnés.
Les objets, avantages, et autres caractéristiques de la présente invention
deviendront plus apparents à la lecture de la description non limitative qui
suit
des modes de réalisation préférentiels de l'invention, montrés dans les
dessins
ci-joints, et donnés à titre d'exemple seulement.
Brève description des dessins annexés:
La Figure la est une vue en perspective d'un exemple de mécanisme
avec composantes correspondantes selon un mode de réalisation optionnel de la
présente invention.
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La Figure lb est une autre vue en perspective de ce qui est montré à la
Figure la, certaines composantes ayant été retirées afin de pouvoir mieux
illustrer d'autres composantes du mécanisme.
La Figure 2a est une vue de dessus de ce qui est montré à la Figure la.
La Figure 2b est une vue de dessus de ce qui est montré à la Figure lb.
La Figure 3 est une autre vue en perspective de ce qui est illustré à la
Figure la, certaines composantes étant montrées de façon explosée afin de
pouvoir mieux illustrer l'interrelation entre des composantes.
La Figure 4 est une vue en explosée d'un groupe de composantes (i.e. le
système principal X) du mécanisme illustré à la Figure 3.
La Figure 5a est une vue en perspective d'un exemple de système de
correction pour un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la
présente invention.
La Figure 5b est une vue de dessus de ce qui est illustré à la Figure 5a.
La Figure 6 est une vue explosée d'un exemple de système de
transmission pour un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la
présente invention.
La Figure 7a est une vue de dessus d'un exemple d'un ensemble "A" pour
un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
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La Figure 7b est une autre vue en perspective de ce qui est illustré à la
Figure 7a, certaines composantes étant montrées de façon explosée afin de
pouvoir mieux illustrer l'interrelation entre ces composantes.
La Figure 8a est une vue de dessus d'un exemple d'un ensemble "B" pour
un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 8b est une autre vue en perspective de ce qui est illustré à la
Figure 8a, certaines composantes étant montrées de façon explosée afin de
pouvoir mieux illustrer l'interrelation entre ces composantes.
La Figure 9a est une vue de dessus d'un exemple d'un ensemble "C" pour
un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 9b est une autre vue en perspective de ce qui est illustré à la
Figure 9a, certaines composantes étant montrées de façon explosée afin de
pouvoir mieux illustrer l'interrelation entre ces composantes.
La Figure 10a est une vue de dessus d'un exemple d'un cadran pour un
mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 10b est une autre vue en perspective de ce qui est illustré à la
Figure 10a, certaines composantes étant montrées de façon explosée afin de
pouvoir mieux illustrer l'interrelation entre ces composantes.
La Figure 11 est une vue en perspective d'une alternative aux roues à
rayons variables pour un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de
la présente invention.
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La Figure 12 est un exemple de possibles courbes pouvant être utilisées
pour un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente
invention.
La Figure 13 est un exemple de possibles courbes pouvant être utilisées
pour un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente
invention.
La Figure 14 est un exemple de possibles courbes pouvant être utilisées
pour un mécanisme selon un mode de réalisation optionnel de la présente
invention.
La Figure 15 est une vue éclatée d'un mécanisme selon un mode de
réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 16 est une vue isométrique d'un mécanisme assemblé selon un
mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 17 est une vue d'une amplitude positive du mécanisme selon un
mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 18 est une vue d'une amplitude nulle du mécanisme selon un
mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 19 est une vue d'une amplitude négative du mécanisme selon
un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 20 est une vue d'action du pivot du mécanisme selon un mode
de réalisation optionnel de la présente invention.
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La Figure 21 est une vue du mécanisme avec une transmission de
crémaillère selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 22 est une vue isométrique du mécanisme avec une
transmission par bielle selon un mode de réalisation optionnel de la présente
invention.
La Figure 23 est une vue de dessus du mécanisme avec une transmission
par bielle selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 24 est une représentation de courbes concernant une distance
au midi solaire de l'aiguille indiquant l'heure du crépuscule et/ou d'aurore
selon
un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 25 est une vue en perspective d'un mécanisme alternatif selon
un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 26 est une vue de dessus élargie de ce qui est illustré dans la
Figure 25.
La Figure 27 est une vue en perspective d'un ensemble de mécanisme(s)
alternatif(s) selon un mode de réalisation optionnel de la présente invention.
La Figure 28 est une vue de dessus élargie de ce qui est illustré dans la
Figure 27.
Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention:
Dans la description suivante, les mêmes repères numériques font
référence à des composantes semblables. Les modes de réalisation
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(géométries, dimensions, etc.) illustrés dans les figures et les
caractéristiques
décrites dans la demande sont préférentiels seulement, donnés à titre
indicatif
seulement.
5 De plus, bien que la présente invention soit principalement conçue pour
une utilisation avec un "indicateur de temps", tels une montre, une horloge,
un
cadran, ou même un réveille-matin par exemple, et destiné à recevoir une
composante ou un accessoire complémentaire, l'invention peut être utilisée
avec
tout autre type d'objet, et dans d'autres domaines, tel qu'évident pour une
10 personne versée dans l'art. Par conséquent, des expressions telles que
"temps",
"heure", "minute", "seconde", "montre", "horloge", etc., telles qu'utilisées
dans la
présente, et/ou toute autre référence et/ou toute autre expression équivalente
ou
semblable à ces dernières ne doivent pas être considérées comme limitant la
portée de la présente invention et incluent tout autre objet/substitut et/ou
toute
autre application avec lesquels la présente invention peut être utilisée et
peut
être utile, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
De plus, bien que les modes de réalisation préférentiels du système
illustré comportent plusieurs composantes et caractéristiques, toutes ces
composantes ne sont pas nécessairement essentielles à l'invention et
conséquemment ne doivent pas être prises dans leur sens restrictif, c'est-à-
dire
ne doivent pas être considérées de façon à limiter la portée de la présente
invention. On doit y comprendre, tel qu'évident pour une personne versée dans
l'art, que d'autres composantes et géométries appropriées et/ou d'autres
coopérations possibles entre celles-ci peuvent être utilisées pour le système
selon la présente invention, telles qu'elles seront décrites ci-dessous, sans
départir de la portée de l'invention.
De plus, les expressions telles que "mécanisme", "système", "dispositif",
"ensemble", "mécanisme", "produit", "montre", "horloge", "cadran", "réveille-
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matin", etc. ainsi que toute autre expression équivalente et/ou mots composés
de
celles-ci, pourront être utilisées de façon interchangeable dans le contexte
de la
présente description. Ceci s'applique également pour d'autres expressions qui
sont mutuellement équivalentes, telles que "temps", "moment", "instant",
"heure",
"minute" et "seconde" par exemple, ainsi que "courbes", "parcours",
"trajectoires"
et "sinusoïdes variables", ou bien "aiguille", "indicateur", "afficheur" et
"signal", tel
qu'évident pour une personne versée dans l'art.
Liste des références numériques de certaines des composantes
correspondantes préférentielles et/ou optionnelles illustrées dans les figures
1 à
14 ci-jointes:
I. aiguille lère lueur
Il. volet disque solaire apparent
III. aiguille midi solaire
IV. aiguille Asr
V. volet disque solaire disparaissant
VI. aiguille dernière lueur
VII. aiguille des heures
1. axe de transmission aux glissières
2. disque principal
2.1. correction équation du temps
2.2. correction aiguille Asr
3. anneau denté
4. roue dentée avec pignon
5. roue dentée à bras
6. bielle
7. aiguille latitude
8. pont avec indication latitudes
9. support de l'anneau denté
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10. bielle (eq. temps)
11. support du cadran des heures
12. bielle (eq. temps)
13. cadran des heures
14. glissière mobile (Asr)
15. bielle (Asr)
16. guide des glissières 1A,B,C
17. glissière de renvois
18.1. volet d'apparition du disque solaire
18.2. volet de disparition du disque solaire
19.1. identique à I
19.2. identique à VI
20N. aiguille de la date à l'hémisphère nord
20S. aiguille de la date à l'hémisphère sud
21. cadran de la date (mois)
22. fond du cadran
23. support du disque # 2
24. guide de la glissière # 14
Disque solaire (voir Figures 6 et 7):
1A. glissière
2A. roue dentée
3A. roue dentée à rayon variable
4A. bielle
5A. goupille
6A. bielle
7A. axe avec levier
Première et dernière lueurs (voir Figures 6 et 8):
1B. glissière
2B. roue dentée
3B. roue dentée à rayon variable
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4B. bielle
5B. goupille
6B. bielle
7B. goupille
8B. bielle
9B. bielle
10B, axe avec levier
Prière Asr (après-midi) (voir Figures 6 et 9):
1C. glissière
2C. roue dentée
3C. roue dentée à rayon variable
4C. bielle
5C. goupille
6C. bielle
7C. axe avec levier
De façon générale, la présente invention, telle qu'illustrée dans les figures
ci-jointes, concerne un mécanisme capable d'afficher les heures de lever et de
coucher du soleil, ainsi que les heures de la première lueur, ainsi que de la
dernière lueur apparentes dans le ciel.
Le principal atout du présent système par rapport à ceux existants est sa
capacité à être fonctionnel et réglable pour les latitudes comprises, entre 60
degrés nord et 60 degrés sud, par exemple, quoique d'autres plages de
latitude(s) sont contemplées pour le présent mécanisme. De plus, ce système
permet d'afficher les heures de prières islamiques.
Tel qu'illustré à la Figure 2, ceci est caractérisé par un affichage du
moment correspondant à:
1. l'apparition d'une lueur blanche à l'horizon (composante I ¨ voir Figure
2);
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2. l'apparition du disque solaire (composante II ¨ voir Figure 2);
3. la position du soleil au zénith (composante III ¨ voir Figure 2);
4. la longueur de l'ombre d'un objet identique à sa hauteur plus la longueur
de son ombre au zénith (composante IV ¨ voir Figure 2), nommée "Asr";
5. la disparition du disque solaire (composante V ¨ voir Figure 2);
6. la disparition de la lueur rougeâtre dans le ciel (composante VI ¨ voir
Figure 2).
Le principal inconvénient est l'incapacité d'afficher la prière "Asr"
(composante IV ¨ voir Figure 2) entre les latitudes 24 degrés nord et sud avec
un
niveau de précision acceptable.
La position de chacun de ces moments dans une journée est dépendante
de la position de la terre sur son orbite (i.e. "la date") ainsi que de la
position du
lieu où l'on souhaite obtenir ces informations (i.e. "la latitude").
Un autre système d'affichage suit la rotation de la terre, indication des
heures (composante VII), afin d'indiquer la présence du moment lorsque les
informations se superposent.
Le présent mécanisme permet donc le réglage des trois paramètres
suivants:
a) la date (composante 21 ¨ voir Figure 2);
b) la latitude (composante 7 ¨ voir Figure 2); et
c) l'heure (composantes VII et 13 ¨ voir Figure 2).
Concernant le fonctionnement:
Selon un mode de réalisation possible, le mécanisme est décomposable
en trois grands ensembles:
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a) le système principal (X, Fig. 3) synchronisé avec la date et la latitude;
b) le système de transmission et de transformation des mouvements (Y, Fig.
3); et
c) le système d'affichage des informations (Z, Fig. 3).
5
Concernant le système principal (X, Fig. 3):
Le système principal est ajusté sur la date choisie. Il peut être automatisé,
en effectuant une rotation par année, par exemple. Différents éléments y sont
10 intégrés afin d'être solidaires de cette rotation:
1. Le système de réglage de la latitude;
2. Le système de correction de l'équation du temps; et
3. Le système de correction de la position des aiguilles.
15 Concernant le système de réglage de la latitude:
Afin de régler la latitude, un axe (1, Fig. 4) est déplacé du centre du
disque du système principal (2, Fig. 4) correspondant à l'équateur jusqu'à la
périphérie du disque pour la plus grande latitude traitée. Le changement
d'hémisphère se fait par une rotation de 180 degrés du disque, c'est la raison
pour laquelle la date est préférablement signifiée par une indication nord
(20N,
Fig. 2) et une indication sud (20S, Fig. 2) diamétralement opposée à cette
dernière, quoique d'autres façons de faire sont envisageables. Notamment,
l'axe
(1, Fig. 4) peut aussi être déplacé d'un côté à l'autre du centre du disque du
système principal (2, Fig. 4), où un coté correspond à l'hémisphère sud,
l'autre
côté opposé par le centre du disque correspond au nord. Il est à noter que
dans
le présent mode de réalisation donné à titre d'exemple, le disque d'indication
des
dates (21, Fig. 2) est fixé au pont (8, Fig. 4), et sa rotation est donc
solidaire de
celle du disque principal (2, Fig. 4).
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Un anneau denté (3, Fig. 4) sur ses rayons intérieur et extérieur est
superposé au système principal (2, Fig. 4) et entraîné avec ce dernier. Afin
de
régler la latitude, l'utilisateur fait tourner cet anneau par rapport au
système
principal. Cette rotation différentielle entraîne une roue (4, Fig. 4) munie
d'un
pignon monté sur le système principal. Le pignon entraîne une roue qui est
munie d'un bras (5, Fig. 4) au bout duquel est fixée une bielle (6, Fig. 4)
montée
sur pivot à chaque extrémité, cette bielle fait mouvoir l'axe (1, Fig. 4) à sa
position correspondant à la latitude choisie.
Au sommet de la roue avec pignon est fixée une aiguille (7, Fig. 4)
permettant d'afficher la latitude correspondante sur le pont (8, Fig. 4) qui
maintient l'anneau au disque principal avec le support (9, Fig. 4) sur lequel
est
gravée la marque. Ce pont est gradué et fait aussi office de cadran.
Concernant le système de correction de l'équation du temps:
Afin de corriger les effets de l'équation du temps, sur le disque principal
(2,
Fig. 5) est tracée en creux ou en relief une ligne (2.1, Fig. 5) décrivant un
tour
complet et permettant de mouvoir une bielle (10, Fig. 5) en appuie sur le
tracé
(2.1, Fig. 5) si en relief ou munie d'un doigt pris dans le tracé (2.1, Fig.
5) si en
creux. Le mouvement de cette bielle est transmis au support du cadran (11,
Fig.
5) d'affichage des heures par une bielle (12, Fig. 5) afin de corriger sa
position.
Le cadran (13, Fig. 5), couronne sur laquelle sont affichées les heures tourne
librement sur son support (11, Fig. 5) afin de permettre à l'utilisateur de
coordonner les indications solaires des aiguilles au temps administratif.
Concernant le système de correction de la position des aiguilles:
La correction de la position des aiguilles se fait selon le même principe
que le système décrit à la section précédente concernant le système de
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,
17
correction de l'équation du temps, la différence est que le mouvement de la
bielle
(15, Fig. 5) suivant le tracé (2.2, Fig. 5) est transmis à la glissière mobile
(14, Fig.
5) décrite à la section suivante concernant l'ensemble "C" (voir ci-dessous).
Cette glissière mobile (14) peut être substantiellement droite, et/ou
légèrement
courbée, selon les besoins.
Concernant les glissières mobiles:
Sous le système principal un ensemble de glissières mobiles (1A; 1B; 1C,
Fig. 6) se superposent et sont prises dans un guide (16, Fig. 6) afin de
limiter
leur(s) déplacement(s) selon un seul axe de translation. La forme de chaque
glissière peut être différente afin de modifier la cinématique de sa
translation.
L'axe (1) du système principal traverse chaque glissière afin de lier le
système
principal aux glissières. Il est à noter que cet axe n'est pas forcément
rectiligne
mais peut avoir la forme d'une manivelle afin de modifier l'amplitude de
chaque
glissière.
Chaque glissière comporte une crémaillère afin de transmettre son
mouvement translatoire à une roue (2A; 2B; 2C, Fig. 6).
Plusieurs changements et/ou modes de réalisation alternatifs peuvent être
apportés aux présents exemples de fonctionnement ayant été donnés. Par
exemple, le couple roue crémaillère peut être remplacé par une bielle liant la
glissière mobile à une roue ou une manivelle.
Concernant les roues à rayons variables:
Chaque roue dentée (21, Fig. 6)* entraînée par la glissière (1i, Fig. 6)*
correspondante comporte une moitié dont le rayon est constant et une autre
moitié dont le rayon est variable. La partie à rayon variable entraîne une
autre
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roue à rayon variable (3i, Fig. 6) permettant ainsi de modifier la rotation
d'une
roue à l'autre en fonction de l'amplitude atteinte.
Encore une fois, plusieurs changements et/ou modes de réalisation
alternatifs peuvent être apportés aux présents exemples de fonctionnement
ayant été donnés. Par exemple, les roues à rayons variables (2i et 3i) peuvent
être remplacées par des systèmes de renvois comme ceux décrits à la Figure 11.
Le mouvement translatoire de la crémaillère (1i) est transformé en mouvement
rotatif de la pièce (K4) munie d'une glissière servant de bras de levier à
rayon(s)
variable(s) dont l'axe de rotation est chapoté d'une aiguille. La jonction
entre la
pièce (K4) et la crémaillère (1i) se fait par l'intermédiaire d'une bielle
(K2). La
bielle (K2) et la glissière (K4) sont jointes par une goupille (K3). La
goupille (K3)
et prise dans un guide (K5) permettant ainsi de faire varier la distance entre
la
goupille (K3) et l'axe de rotation de la pièce (K4).
*i = A; B; C
Concernant les renvois:
Les roues à rayons variables (31, Fig. 6)* comportent un levier. Une bielle
(4i, Fig. 6) est jointe d'un coté à ce levier et de l'autre comporte un axe
(5i, Fig. 6)
qui est pris dans une glissière (17 pour 5A; 5B et 14 pour 5C, Fig. 6)
limitant son
déplacement à un mouvement translatoire selon la direction de la glissière
correspondante.
Concernant l'ensemble "A":
L'ensemble "A" permet l'indication de l'apparition et de la disparition du
disque solaire ainsi que la représentation de la durée de la nuit par le
mouvement contrarotatif des volets (18.1; 18.2). Afin de provoquer un
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mouvement contrarotatif, l'axe muni d'un levier (7A) est lié à l'axe (5A) par
l'intermédiaire d'une bielle (6A). Les volets (18.1; 18.2) sont liés à leur(s)
axe(s)
correspondant(s) (3A; 7A).
Concernant l'ensemble "B":
L'ensemble "B" permet l'indication de l'apparition de la première lueur du
soleil le matin et de la disparition de la lueur rouge du soleil en fin de
journée par
le mouvement contrarotatif des aiguilles (19.1; 19.2). L'axe (5B) se déplace
dans
la glissière (17) entraînant alors le levier (10B) par l'intermédiaire de la
bielle (86).
La courbe de la glissière (17) permet de modifier l'amplitude lors de la
rotation de
l'axe (10B). La rotation de l'axe (10B) provoque le déplacement de l'axe (7B)
par
l'intermédiaire de la bielle (9B). Le déplacement de l'axe (7B) provoque la
rotation de l'axe (8B) qui est muni d'un levier lié à l'axe (7B) par
l'intermédiaire de
la bielle (66). Les aiguilles (19.1; 19.2) sont fixées à leur(s) axe(s)
respectif(s)
(8B; 10B).
Concernant l'ensemble "C":
L'ensemble "C" permet l'indication de la prière nommée Asr ayant lieu
durant l'après-midi. La rotation de la roue (3C) entraîne le déplacement de
l'axe
(5C) dans la glissière (14) par l'intermédiaire de la bielle (4C). Tel que
précédemment expliqué, cette glissière (14) peut être substantiellement
droite,
et/ou légèrement courbée, selon les besoins. Le déplacement de l'axe (5C)
entraîne la rotation de l'axe (7C) par l'intermédiaire de la bielle (6C).
L'aiguille
d'indication de Asr est fixée à l'axe (7C). La correction de position de
cette
aiguille est effectuée par le mouvement de la glissière (14) dans son guide
(24):
ce mouvement est translatoire et si nécessaire aussi rotatif. Le déplacement
de
la glissière (14) est dû au mouvement de la bielle (15) qui est transmis par
l'intermédiaire de l'arbre (8C). Le mouvement de la bielle (15) est décrit
dans la
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section précédente concernant le système de correction de la position des
aiguilles.
Concernant l'affichage (Z, Fig. 3):
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Le système d'affichage comporte un fond (22) et trois volets semblables
dont deux mobiles (18.1;18.2). Le fond symbolise le jour tandis que la surface
occupée par les trois volets symbolise la nuit. L'aiguille (III) est fixe et
symbolise
le moment où le soleil atteint son zénith. Le fonctionnement des autres
aiguilles
10 est décrit dans les sections précédentes.
Il est à noter que dans une autre version, les trois volets (18.1;18.2) et le
fond (22) peuvent être remplacés par deux disques coupés sur l'un de leurs
rayons. Les deux disques sont emboités dans leur découpe respective et centrés
15 de sorte que l'un recouvre partiellement l'autre. Un disque représente
la nuit et
l'autre le jour, ils tournent chacun dans un sens opposé pour faire varier la
représentation de la durée du jour et de la nuit. Chaque découpe correspond
alors à la représentation du lever du soleil (ex. une découpe correspond au
lever
du soleil, tandis que l'autre correspond à son coucher). De plus, le fond (22)
peut
20 aussi supporter une représentation de la nuit sur une moitié de sa
surface et du
jour sur l'autre. Au centre de la partie du jour peut être représenté le
soleil. Le
fond (22) réalise alors une rotation par jour de sorte que le soleil
représenté soit
synchronisé avec le soleil réel pour le(s) lever(s) et coucher(s) de ce
dernier (ex.
pour apparaître et/ou disparaître au même moment que le(s) lever(s) et/ou
coucher(s) de ce dernier, etc.).
L'aiguille (VII) effectue une rotation par 24 heures et le cadran (13) gradué
permet la lecture de l'heure, la position de ce cadran est réglable
manuellement;
il est de plus corrigé dans le temps par le mouvement de la bague (11) afin de
compenser les effets de l'équation du temps.
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Plusieurs changements et/ou modes de réalisation alternatifs peuvent être
apportés aux présents exemples de fonctionnement ayant été donnés, et en
support de ceci, des versions de mécanisme(s) équivalent(s) et/ou connexe(s)
différents à ceux décrits en référence aux Figures 1 à 14 sont maintenant
donnés
à titre d'exemples(s).
Liste des références numériques de certaines des composantes
correspondantes préférentielles et/ou optionnelles illustrées dans les figures
15 à
28 ci-jointes:
1. came
2. suiveur
3. rail
4. ressort
5. bloc ressort
6. bras
7. vis
8. poussoir
9. palonnier
10. vis
11. aiguille de sortie
12. vis
13. pivot
14. bielle
15. manivelle
16. aiguille d'amplitude
17. axe
18. guide
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Concernant la description du système:
Le système illustré à la Figure 16 a pour vocation de reproduire des
mouvements
à caractères sinusoïdaux dont l'amplitude est réglable et inversable. Il
permet,
selon un procédé différent, de réaliser les mêmes fonctions que le mécanisme
ayant été décrit ci-dessus (en références aux Figures 1-15), ci-après la
"précédente version".
Concernant les points positifs (et/ou "avantages"):
Le principal intérêt de cette version réside dans sa simplicité. Il comporte
un
nombre de pièces très inférieur à la version précédente, son encombrement est
minimisé. Aussi les pertes énergétiques par friction sont significativement
réduites. Le principe de came (1) permet une plus grande liberté et une
simplification du système pour des affichages complexes grâce aux libertés
permises quant au dessin de son profil. Aussi, le présent mécanisme possède
tous les avantages de la précédente version.
Concernant les points négatifs (et/ou "inconvénients"):
L'inconvénient principal de ce système est que pour une inversion complète de
l'amplitude, voir Figure 19, le bras (6) nécessite une longueur "infinie" pour
que
les déplacements du suiveur (2) et du poussoir (8) soient égaux. Aussi, le
rapport
entre l'amplitude d'affichage et la position du pivot (13) n'est pas identique
suivant que le pivot (13) se situe dans la zone positive ou négative.
Concernant les principes de fonctionnement (ex. cinématique du système,
réglage du système, etc.):
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Concernant la cinématique du système:
De façon préférentielle/optionnelle, la came (1) tourne à la vitesse d'un tour
par
année provoquant ainsi la translation du suiveur (2) dont les degrés de
libertés
sont limités à un seul axe en translation par le rail (3). Le suiveur est
maintenu en
appui sur la came par la force du ressort (4). Le bras (6) tourne autour du
pivot
(13), il est entrainé par la translation du suiveur (2) auquel il est maintenu
par
l'intermédiaire de la vis (7). La rotation du bras (6) provoque le déplacement
translatoire du poussoir (8) maintenu dans son rail. Le déplacement du
poussoir
(8) entraîne la rotation du palonnier (9) sur lequel est montée l'aiguille
(11) qui
affiche l'information pour lequel le mécanisme a été conçu. Il s'agit d'une
application théorème de Thalès.
Concernant le réglage du système:
De façon préférentielle/optionnelle également, le réglage de l'amplitude,
correspondant ici à la latitude, se fait en déplaçant le pivot (13) maintenu
dans sa
glissière (18). Comme illustré à la Figure 20, la position du pivot (13) fait
varier la
position de l'aiguille (11). La Figure 18 illustre le fait que lorsque le
pivot (13) est
aligné avec l'axe correspondant à la vis (12) le débattement de l'aiguille
(11) est
nul; cette position correspond ici à l'équateur. En comparant la Figure 17
avec la
Figure 19, nous voyons que la position de l'aiguille (11) est inversée suivant
que
le pivot (13) se situe d'un côté ou de l'autre du poussoir (8), ceci illustre
un
réglage pour une latitude nord et une latitude sud. L'aiguille (16) indique
donc
l'amplitude choisie lors du réglage, ici la latitude.
Notons que la glissière (18) est ici représentée "droite", mais elle peut
cependant
prendre des formes courbées afin de créer un décalage des points d'inflexion
des courbes suivant la latitude. Ce décalage s'avère particulièrement
important
pour des courbes comme celles illustrées dans la zone 1 de la Figure 24.
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Concernant les systèmes alternatifs (ex. ressort, came, vis, affichages,
réglage
de l'amplitude, affichage de l'amplitude, etc.):
Concernant le ressort (4):
Le ressort (4) peut être remplacé par un ressort de torsion monté sur le pivot
(13)
ou les axes créés par les vis (7) ou (12).
Concernant la came (1):
La came (1) peut être remplacée par une manivelle liée au suiveur (2) par
l'intermédiaire d'une bielle.
Concernant les vis (7) et (12):
Les vis (7) et (12) peuvent être remplacées par tous moyens de créer une
liaison
entre les éléments ici maintenus ensemble avec un degré de liberté en rotation
autour de l'axe des vis représentées à la Figure 15. Ces moyens peuvent
notamment être des systèmes de goupilles, de rotules, de liaison par
l'intermédiaire d'une pièce élastique permettant une flexion angulaire, etc.
Concernant les affichages:
Le palonnier (9) et sont aiguille (11) sont montrés ici à titre
d'illustration. Il existe
un grand nombre de combinaisons possibles pour exploiter la cinématique de
sortie du poussoir (8). L'affichage peut notamment prendre la forme d'un
curseur
entrainé par le poussoir (8), d'un volet obturateur en translation ou en
rotation.
Les Figures 21, 22 et 23 illustrent différents moyens d'exploiter la
cinématique du
poussoir (8).
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La transmission par bielle, illustrée aux Figures 22 et 23, a pour avantage de
permettre de tronquer les courbes, tel qu'illustré dans la zone 2 de la Figure
24,
et de corriger l'affichage aux amplitudes élevées sans influencer la position
de
5 l'affichage aux amplitudes plus faibles. Pour ce faire, la bielle est
d'un côté liée
au bras (6) par un pivot, ici la vis (12), et de l'autre au palonnier (9) par
un autre
pivot, ici la vis (10). Le pivot joignant la bielle au palonnier (9) passe
dans un
guide qui est ici représenté droit. C'est en dessinant le guide de forme
courbée
que nous obtenons les corrections nécessaires pour tronquer des courbes tel
10 qu'illustré au dans la zone 2 de la Figure 24. Parmi les moyens
d'arriver à la
correction décrite la roue dentée de la Figure 21 peut être liée à un train
d'engrenages comportant au moins deux roues dentées non-circulaires pour
transmettre le mouvement à l'afficheur tel que décrit dans la "précédente
version".
Concernant le réglage de l'amplitude:
L'ensemble permettant de déplacer la position du pivot (13) dans le guide (18)
peut être composé d'une manivelle (15) et d'une bielle (14). Il s'agit d'une
solution parmi plusieurs autres alternatives permettant de répondre à la même
fonction. Parmi ces alternatives nous pouvons notamment citer un déplacement
du pivot (13) par vis-sans-fin ou par crémaillère.
Concernant l'affichage de l'amplitude:
A titre d'illustration l'aiguille (16) est ici solidarisée à la manivelle (15)
par
l'intermédiaire de l'axe (17). La latitude peut être indiquée sur une couronne
dentée à l'intérieur ou à l'extérieur de cette dernière entrainant par
l'intermédiaire
d'un pignon ou d'un train d'engrenages la manivelle (15). Dans le même but,
cette couronne peut aussi entrainer une aiguille montée sur une roue dentée.
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Afin d'obtenir un affichage linéaire de la latitude, la manivelle (15) peut
être
engrenée par une roue dentée non-circulaire; dans ce cas l'affichage de la
latitude, ici l'aiguille (16), sera montée sur cette roue dentée.
La Figure 24 illustre le type de mouvements de l'aiguille (11) ou curseurs que
permet le mécanisme en fonction des jours de l'année (position de la bielle
(1) en
rotation) et de la latitude (position du pivot (13)). La courbe possédant
l'amplitude
minimale correspond à l'équateur, la courbe possédant l'amplitude maximale
correspond à une latitude de 60 degrés nord. Les courbes correspondants aux
latitudes sud sont les mêmes que celle présentées à la Figure 24 mais avec un
décalage d'une demie année.
Concernant la variante de transmission de la précédente version:
Les Figures 25, 26 et 27 illustrent une variante du système de transmission
tel
qu'il avait été expliqué au troisième paragraphe de la page 7 de la présente
demande de brevet.
Concernant les matériaux possibles:
Finalement, et selon la présente invention, le mécanisme et ses composantes
correspondantes sont préférablement faits de matériaux substantiellement
rigides, tels que des matériaux métalliques (acier inoxydable, etc.), des
polymères endurcis, des matériaux composites, et/ou tout autre matériau
adéquat, tandis que les autres composantes du système selon la présente
invention, dans le but d'obtenir les avantages discutés ci-dessus, peuvent
être
faites de tout autre matériau approprié, tel que des matériaux polymériques
(plastique, caoutchouc, etc.), et/ou tout autre matériau convenable,
dépendamment des applications particulières pour lesquelles le système est
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conçu et les différents paramètres en cause, tel qu'évident pour une personne
versée dans l'art.
Bien que la présente invention ait été précédemment expliquée par le
biais de réalisations préférentielles de celle-ci, il doit être précisé que
toute
modification à ces réalisations préférentielles n'est pas considérée changer
ni
altérer la nature et la portée de la présente invention. En effet, toute(s)
éventuelle(s) revendication(s) ne doit(doivent) pas être limitée(s) dans
sa(leur)
portée(s) par les réalisations préférentielles illustrées dans les exemples,
mais
doit(doivent) recevoir l'interprétation la plus large qui soit conforme à la
description dans son ensemble.
