Brevet FR2209139A1 — publié le 19740628

L'invention a trait au moyen d'obtenir l'heure par l'ombre du style, par des dis- positions et des matières nouvelles et appropriées On peut ajouter à ces considéra- tions techniques l'importance de la simplicité de l'utilisation et de la lecture, qui s'ajoutent donc aux considérations d'ordre psychologiques pour que le public puisse facilement lire 11 heure tout en attribuant à la chose un côté hautement savant, mnP un peu magique Le tout avec un intérêt attrayant. Les cadrane solaires (carrés à l'origine) sont probablement ce qu'on a le plus conçu et réalisé depuis la plus haute antiquité, du moins dans le domaine scientifique de la rechercha du temps. L'invention ne concernant pas les principes généraux de ce qui s'est déjà fait, je glisaerai sur les conceptions classiques des cadrans équatoriaux - on les systèmes horizontaux, verticaux, déclinants ou à plan inclinant par rapport à l'horizon, qui ne répondent pas aux critères de l'intérêt à susciter et du oôté pratique - pour insister sur les formules nouvelles Les cadrans solaires équatoriaux reposent sur le fait que l'axe avec le style donnant l'ombre du Soleil est perpendiculaire au plan de la rotation terrestre. Dans ce cas l'ombre parcourt régulièrement la portion du cadran opposée su Soleil. Outre les impératifs de base connus de tous temps, d'avoir à 1) disposer l'ineli- naison de l'axe dans le sens Nord-Sud géographique, soit dans la ligne de la méri- dienne du lieu; 2) incliner la tige-style et donc l'axe de l'ensemble en correspondance avec la latitude du lieu, on a toujours évité le réglage en longitude on lais- sant le soin de retrancher ou d'ajouter un temps correspondant à la différence de longitude par rapport au fuseau horaire de base ou de référence.Cette première position constituait un inconvénient majeur pour l'attrait des visiteurs, passants, voisins ou familiers. Car il faut bien admettre que l'objet des cadrans "claires n'est pas essentiellement d'obtenir l'heure qu'il est (il est tellement plus simple de consulter une montre qui donne l'heure meme la nuit ou par mauvais temps), Bais de montrer qu'ils donnent le même temps que celui des montres. Ce qui n'est pas du tout la même chose. Pour résoudre cette question j'ai incorporé dans le cadran (1) supérieur , à l'endroit des heures nocturnes où l'ombre ne peut jamais porter sous nos latitudes, un dispositif gradué (2) avec le trait central de repère correspondant à 0 Greenwich, avec en prolongement latéral des gradustions en degrés Est vers la gauches et Oust vers la droite. La direction centrale est donc celle qui correspond à tous lieux situés sur 00, ligue allant d'un pôle à l'autre et passant aussi près du Havre et de Tarbes. Pour un lieu différent en longitude, il suffit d'aligner le disque t avec son cadra de telle facon que le trait figurant la longitude Est ou Ouest correspondante face face au trait central du dispositif "Equation du temps" 3. Par exemple pour Strasbourgs c'est environ 8 Est qui doit être aligné sur le trait central 2. Pour l'adaptation à une autre donnée fondamentale, parfois prévue mais toujours par compensation sommaire en temps ou par conversion, l'invention comporte en effet en poste fixe et en prolongement du support 4 , débordant vers le haut avec une graduation avec + et -, dont le trait central constitue le point de repère donnant en principe midi (12 h.) sur eo Greenvich lorsque le Soleil passe au méridien, si 0 est aligné sur le trait central 3. Nais tout cette combinaison horaire serait valable si la longitude Od Greenwich était notre base horaire. En réalité nous sommes soumis au fuseau horaire passant à l'est de Prague produisant ainsi un décalage d'une heure par rapport au fuseau horaire de Greenwich. L'invention tient compte de ce décalage et au lieu que l'ombre du style indique 12 heures lorsque le Soleil passe au Sud géographique (méridien du lieu, en l'occurrence 00), il est 13 heures sur le cadran sur tous les lieux balayés par la longitude 0 . En principe donc il suffit d'orienter une fois pour toutes pour un même lieu le disque 1 de façon que la longitude du lieu soit en face du trait central du dispositif 3 pour avoir à tout moment de Soleil l'heure qu'il est. En principe, car si les aiguilles de nos horloges doivent toujours se déplacer régulièrement, la Terre, elle, ne tourne pas toujours régulièrement sur elle-même, à la même vitesse, et en plus sa vitesse de déplacement sur son orbite autour du Soleil est variable, qui se traduisent finaiesont par des différences pouvant aller, à certaines époques de l'année, jusqu'à environ 1/4 d'heure en avance ou en retard sur l'heure légale I1 fallait donc faire intervenir une deuxième combinaison qui, avec la précédente, donne automatiquement l'heure "légale" de nos montres : le dispositif gradué fixe 3 colporte des graduations secondaires en + ou en -, chacun de ces traits correspondant à une ou des époques de l'année. Un tableau donnant les avances et les retards de 10 en 10 jours, il suffit d'aligner la longitude (2) du lieu non plus forcément sur le trait central 3, lais sur le décalage en + ou en - correspondant à la période de l'année (ce décalage est le même pour tous les lieux terrestres). Ce réalignement facile à à certaines période de l'année permet une précision de l'indication de l'ouvre solaire sur le cadran, inférieure à moins d'une minute, précision que n'nit pas toujours nos montres.On peut aussi ne jamais y toucher et mettre en évidence un tableau annuel avec les périodes où il convient d'ajouter ou de retrancher X-minutes au cadran balayé par l'ombre du Soleil. Pour faciliter l'opération du réalignement périodique, un modèle est pourvu d'un système intérieur aveo bouton pignon et roue dentée, le tout enfermé hermétiquement derrière une portière ferlant à clef ou magnétiquement. L'orientation J-S se fait par des noyons classiques : hauteur d'ombre solaire mi- nimum ou verticale polaire avec prolongement horizontal. La mise en plan rigoureuse Dent horizontal se fait per les 3 vii calantes 5 disposées à 1200, pour emplâtrage ou cimentage éventuel. Le réglage en latitude par contre se fait grâce à un système in térieur 6 qui peut modifier à volonté l'inclinaison latitudinale de la partie supérieure, le tout protégé latéralement et sur le devant et l'arrière, des intempéries. Toutes les pièces peuvent être en matières inaltérables et résistant aux intempéries, en plastique, métal non ferreux ou inoxydables, etc., dont la nature ne change rien au principe de l'invention La deuxième partie inventive consiste en l'utilisation d'une matière translucide pour le ou un disque de cadran porteur de l'ombre reçue par le style, permettant ainsi de voir l'obmre en été comme en hiver, soit l'ombre comme sur toute matière opaque si la lumière vient de la partie supérieure par rapport à la surface ou le plan du disque, mais encore lorsqu'en hiver (boréal) la lumière vient de dessous du disque. Dans ce dernier cas, l'ombre porte aussi sur le disque par dessous mais est également visible par le haut.Le même disque permet ainsi la lecture de l'heure en hiver comme en été, et pour les jours d'équinoxe où la lumière solaire vient par la tranche, on peut ajuster une sorte de "façade" semi-circulaire opposée à la direction de l'arrivée des rayions du Soleil, étant entendu qu'à ces époques hivernales ceux-ci ne peuvent pas venir d'en-deçà de la ligne de l'horizon terrestre B-O. L'utilisation d'un cadran solaire étant plus particulièrement intéressante de mars à septembre, on peut le concevoir conmte dit plus haut, avec la possibilité de l'adaptation simple du disque translucide plus la "façade semi-circulaire, sur la tige même du style, avec les graduations correspondantes soumises au méme entrainement pour les réglages en longitude et l'alignement en "équation du temps", cela pour les seules périodes équinoxiales et hivernale, et de façon que l'angle formé par la tranche de ce disque secondaire et les lignes d'arrivée et réceptrices extrêmes soit suffisant, par exemple 240. On peut aussi réaliser le cadran solaire avec le seul disque translucide pour toutes les périodes de l'année, l'aie étant alors solidaire d'un dispositif d'en traînement et de réglage au socle à l'extrémité inférieure du style. Le cadran solaire objet de l'invention permet l'exposition au Bud, plus rationnielle Non seulement on voit mieux l'ombre avec son parcours d'une hauteur normale, mais une telle horloge solaire peut outre observée de plus loin et de toutes les directions s'étendant à près de 180 soit 900 de part et d'autre de la direction N-S, ce qui serait totalement impossible avec l'exposition classique au Nord. Ces dernières considérations n'excluent pas l'exposition habituelle et plutôt générale vers le Nord, avec l'utilisation d' une façade semi-circulaire supérieure, avec ou sans disque translucide p & r le cadran balayé par l'ombre du style. Un tel cadran translucide permet, avec ses réglages identiques quant au principe, plus une "façade" semi-circulaire translucide également graduée de préférence, de lire l'heure toute l'année. La dite "façade" exposée au Nord doit dans ce cas outre ajustée sur la partie inférieure du cadran translucide. De tels cadrans solaires translucides peuvent servir sur tous les points du globe. REVENDICATION L'invention concerne un cadran solaire réglable en longitude et en équation du temps, de type équatorial également réglable en latitude, d'une part, et au fait que l'utilisation du cadran translucide permet la lecture de l'ombre solaire aussi bien en hiver qu'en été avec le même style, étant donné que l'ombre est visible de chaque coté du disque du moment qu'un côté au moins nest pas poli, d'autre part. Avec l'adjonction d 'une "façade" semi-circulaire également translucide et éventuel lement graduée, l'utilisation de ce cadran solaire est facile, précise, sur tous les points du globe, avec exposition Nord ou Sud.