Brevet FR2671216A1 — publié le 19920703

La présente invention concerne un globe terrestre hélioscopique et vise à remplacer les globes terrestres existant actuellement dans les écoles, les familles, les lieux publics, par trop statiques depuis Galilée, et souvent oubliés, par des globes plus dynamiques, plus parlants à l'imagination du monde moderne. Le globe selon l'invention doit permettre de mieux situer l'ensoleillement d'un lieu, c'est-à-dire son éclairement et donc son échauffement dans le temps, jours et année. Il doit permettre enfin aux enseignants de mieux fa ire comprendre de nombreux problèmes de lumière et de chaleur, c'est-à-dire d'ENERGIE aux jeunes élèves. A cet effet, l'invention concerne un globe terrestre hélioscopique, caractérisé en ce qu'il comprend un socle, des moyens de support de sphère montés sur le socle, une sphère montée sur lesdits moyens de support de sphère de façon à pouvoir pivoter autour d'un premier axe, un panneau monté sur le socle, présentant un évidement de dimensions correspondant sensiblement à celles de la sphère, dans lequel celle-ci est logée cet et des moyens de rotation agencés pour permettre une rotation relative entre la sphère et le panneau autour d'un second axe incliné d'un premier angle déterminé ss par rapport audit premier axe. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation préférée mais non limitative, en regard des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue de face, en élévation, du globe selon l'invention La figure 2 est une vue de côté du globe partiellement arrachée et montrant un gabarit rapporté La figure 3 est une vue de dessus partiellement arrachée La figure 4 est une vue à plus grande échelle, en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2 ; et La figure 5 représente un perfectionnement du globe, dans une vue en coupe correspondant à la ligne IV-IV de la figure 2. La terre, dans le système solaire, tournant autour de deux axes imaginaires faisant entre eux un angle de 230 27", la présente invention matérialise, au mieux, ces deux axes de rotation combinée pour montrer la position, dans le flux solaire, d'un lieu déterminé à toute heure solaire, durant le jour, comme dans l'ombre étoilée de la terre, au cours de l'année. Contrairement aux globes terrestres existants, l'axe 2 de rotation sur lui-même en un jour, du globe 1, n'est pas fixé à ses deux extrémités sur un demi-cercle, traditionnel et disgracieux. Seule la partie inférieure de cet axe, ou pôle Sud, est fixée dans un support 3 en forme de tronc de cône, dont le demi-angle au sommet a (figure 4) vaut 230 27', la partie supérieure de l'axe 2 étant libre et cachée à l'intérieur du globe, invisible au pôle Nord, lequel peut alors être vu dans toute sa réalité, suivant ses diverses inclinaisons dans l'année, ainsi que le cercle polaire arctique 10 qu'il décrit autour de l'Etoile Polaire. Le globe terrestre hélioscopique tourne donc autour de cet axe 2, pratiquement invisible dans son mouvement journalier, mais il repose aussi sur le support tronconique 3, sur la surface duquel il frotte légèrement en tournant sur le cercle polaire antarctique 11 de latitude 660 33". Contrairement également aux globes terrestres existants, le support 3 de l'axe de rotation du mouvement journalier n'est pas fixe et ne se situe pas n'importe comment dans l'espace. Ce support 3 peut tourner sur lui-même sur un socle fixe 4. Son axe de rotation vertical 12 (figure 1), imaginaire, coupe l'axe incliné 2 au centre du globe 1. La rotation du globe 1 autour de l'axe vertical 12 sur un angle de 3600 reproduit la rotation de la terre autour du soleil en un an. Un disque de manoeuvre 5, situé sous le socle 4 et relié au support tronconique 3 par un arbre en acier claveté, permet d'orienter manuellement l'ensemble : support 3, axe 2, globe 1, pour le positionner convenablement, face au flux solaire, chaque jour de l'année. A cet effet, la surface inclinée du support tronconique 3 est divisée et graduée en douze mois, cinquante-deux semaines et trois cent soixante cinq jours. Un repère 6, fixé sur le socle 4 devant la graduation, permet d'orienter convenablement le support tronconique 3 par rapport au soleil, ce repère représentant la direction du soleil. La graduation "21 Décembre" est située en face du trou de fixation 13 de l'axe incliné 2 sur le support tronconique 3 (figure 3). La graduation "21 Juin" lui est diamétralement opposée, conformément à la position de la terre face au soleil à cette époque, dans son déplacement annuel autour de celui-ci. La graduation "23 Septembre", montre le pôle Nord à gauche, celle du "21 Mars", le pôle Nord à droite, conformément à l'ellipse décrite par la terre. L'ensemble tourne dans le même sens que celui des aiguilles d'une montre, conformément à la course annuelle de la terre autour du soleil, alors que son déplacement journalier s'effectue dans un sens inverse à celui des aiguilles d'une montre. Un simple panneau vertical 7, fixé sur le socle 4 dans un plan passant par le centre du globe et présentant un évidement 14 en forme de trou de serrure, entoure le globe 1 et le support tronconique 3 de façon à délimiter deux demiglobes, l'un étant dans une zone d'ombre correspondant à l'ombre étoilée faite par la terre et l'autre étant directement éclairé par le soleil. L'observateur peut ainsi localiser à chaque instant tous les lieux du globe qui sont éclairés et ceux qui sont dans l'ombre. Ce panneau permet, par exemple, de voir qu'au 21 Juin tous les lieux situés à l'intérieur du Cercle Polaire Arctique 10 sont éclairés 24 heures sur 24, et que le 21 Décembre ils sont dans l'ombre de la terre 24 heures sur 24. Des détails concernant la constitution du globe selon l'invention sont donnés en regard de la figure 4. Le support tronconique 3 s'appuie sur le socle 4. Un arbre 15 est fixé coaxialement dans le support tronconique 3, à partir d'une face inférieure de celui-ci. Il comporte une collerette 16 dans une région axialement médiane, par laquelle il s'appuie sur ladite face inférieure. Cet arbre traverse le socle 4 par un orifice 17 de celui-ci. Le disque de manoeuvre 5 est fixé à une extrémité libre filetée de l'arbre 15, au moyen d'écrous 20. L'agencement est tel qu'une portion de disque dépasse latéralement à l'extérieur du socle 4 en vue de sa manipulation (voir figures 2, 3). L'axe incliné 2 du globe 1 traverse un trou tubulaire 21 s'étendant diamétralement dans celui-ci. Il s'étend à l'extérieur du globe selon un prolongement 22 logé dans un trou tubulaire du support tronconique 3. Ce trou tubulaire s'étend à proximité d'une surface latérale graduée du support tronconique et parallèlement à celle-ci. L'axe incliné 2 fait un angle P avec l'arbre 15, qui est égal à l'angle a précité et vaut 230 27'. Le panneau 7 présente des dimensions un peu supérieures à celles du globe 1. Son évidement 14 en forme de trou de serrure est tel que seul un léger espace est ménagé entre le panneau d'une part, et le globe 1 et le support tronconique 3 d'autre part. Le globe terrestre selon l'invention est de préférence spécialisé pour la capitale ou la grande ville où il doit être utilisé. A cet effet, le méridien 23 et le cercle parallèle 24 de cette ville (par exemple PARIS) ont été repérés sur le globe ainsi que la ville elle-même. Cette spécialisation permet à l'observateur, en lisant par exemple le diagramme des heures de lever et de coucher du soleil propre à la ville et joint à l'appareil, de voir, chaque matin à sa gauche, sa ville sortir de l'ombre étoilée et y rentrer le soir à l'heure prévue. I1 peut constater également que le 21 Septembre à 6 heures du matin, sa ville sort de l'ombre à sa gauche avec tout son méridien, mais qu'à midi au soleil, elle est la seule dans cette position, les villes de l'équateur étant passées dans cette position près de 2 heures d'horloge plus tôt, et également que tout le méridien rentre dans l'ombre en même temps. Quelques accessoires accompagnent ce globe terrestre : un gabarit plan 8 qui, placé par l'observateur perpendiculairement au panneau 7, indique la valeur décroissante de l'échauffement du sol depuis le parallèle 00 jusqu'au parallèle 750; un diagramme de lever et de coucher du soleil pour le lieu où réside le globe; un diagramme des lieux de passage du soleil à la vertical ou zénith entre le tropique du Cancer et le tropique du Capricorne; et d'autres accessoires. Les 24 méridiens horaires sont numérotés sur un cercle parallèle choisi comme pratique, dans le sens de rotation de la terre, inverse de celui des aiguilles d'une montre, à partir du méridien de Greenwich. Ils permettent de calculer facilement l'écart horaire à nos montres, entre 2 villes choisies, et leur différence de position dans le flux solaire, ce qui est bien différent suivant les saisons. Selon un perfectionnement du globe selon l'invention, représenté sur la figure 5, il est prévu des moyens pour entraîner mécaniquement le globe autour de son axe incliné de rotation journalière 2, les moyens d'entraînement manuel autour de l'axe 12 de rotation annuelle étant identiques à ceux de la figure 4 et non représentés. Le globe 1 comporte un plateau diamétral 30 par lequel il est monté à rotation sur l'axe incliné 2. Une roue dentée 31 est montée sur l'axe incliné 2 de façon solidaire en rotation. Elle coopère avec un pignon 32 monté à rotation sur le plateau 30 du globe 1 et entraîné en rotation par un arbre 33 relié à un mécanisme d'horlogerie non représenté, logé dans le globe 1. Ce mécanisme est agencé pour entraîner le pignon 32 de telle sorte que le globe effectue une rotation complète autour de son axe incliné 2 en vingt quatre heures. Ce mécansme est débrayable de façon à pouvoir régler la position en rotation du globe 1 de telle sorte que la ville où est situé ce globe émerge de la nuit à l'heure indiquée par le calendrier ou les journaux locaux pour le lever du soleil. Une partie inférieure plane du globe 1 porte deux pistes conductrices circulaires, concentriques, 34 centrées sur l'axe incliné 2, coopérant respectivement avec deux pistons conducteurs 35 portés par une partie supérieure du support tronconique 3. Ces pistons 35 sont reliés électriquement à deux autres pistons conducteurs 36 disposés sur une face inférieure du support tronconique 3, coopérant avec deux pistes conductrices circulaires, concentriques, 37 disposées sur une face supérieure du socle 4 et centrée sur l'axe de rotation annuelle 12. Les pistes conductrices 34 du globe 1 sont reliées à un moteur électrique du mécanisme d'horlogerie et à une lampe, non représentée, repérant la ville concernée, tandis que les pistes conductrices 37 du socle 4 sont reliées à une source d'alimentation électrique. REVENDICATIONS 1.- Globe terrestre hélioscopique, caractérisé en ce qu'il comprend - un socle (4) - des moyens de support de sphère (3) montés sur le socle - une sphère (1) montée sur lesdits moyens de support de sphère de façon à pouvoir pivoter autour d'un premier axe (2) - un panneau (7) monté sur le socle présentant un évidement (14) de dimensions correspondant sensiblement à celle de la sphère (1), dans lequel celle-ci est logée ; et - des moyens de rotation (15) agencés pour permettre une rotation relative entre la sphère et le panneau autour d'un second axe (12) incliné d'un premier angle déterminé (ss) par rapport audit premier axe (2). 2.- Globe selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de rotation comprennent des moyens (15) pour monter les moyens de support de sphère (3) à rotation sur le socle (4) autour dudit second axe (12). 3.- Globe selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de support de sphère (3) sont solidaires en rotation, autour du second axe (12), d'un disque (5) disposé dans le socle (4) de façon à faire saillie latéralement. 4.- Globe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de support comprennent un tronc de cône (3) présentant un demiangle au sommet (a) sensiblement égal audit premier angle (ss). 5.- Globe selon la revendication 4, dans lequel ledit premier axe (2) s'étend parallèlement à une paroi latérale dudit tronc de cône (3), en ce qu il présente une extrémité (22) fixée dans celui-ci, et en ce que la sphère (1) comporte un trou (21) logeant ledit premier axe (2). 6.- Globe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de support de sphère (3) portent une graduation s'étendant autour dudit second axe (12), et le socle (4) porte un repère fixe (6) disposé en face de la graduation, la graduation comportant des divisions du temps sur une année, disposées de façon que, lorsqu'une division donnée fait face audit repère fixe (6), ledit premier axe (2) occupe, par rapport à celui-ci, la position qu'il occupe par rapport au soleil à l'époque correspondante de l'année. 7.- Globe selon l'une quelonque des revendications précédentes, dans lequel ledit évidement (14) du pannau (7) présente un contour longeant la sphère et les moyens de support de sphère. 8.- Globe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le socle (4) est plan, ledit second axe (12) s'étendant perpendiculairement à celui-ci.