Brevet FR2679052A1 — publié le 19930115

La présente invention concerne une horloge mini-planétarium qui reproduit à une échelle horaire les mouvements apparents du soleil, de la lune et de la terre. Le but de cette invention est de faciliter la compréhension des notions astronomiques telles que : mouvements apparents du ciel, mouvements apparents du soleil,jour solaire, jour sidéral, phases de la lune, révolution sidérale et révolution synodique de la lune, écliptique, éclipses, etc. Et ceci dans un seul dispositif, qui donne aussi l'heure exacte à tout moment. Le dispositif permet de remplacer, et/ou servir de complément, à des schémas courements utilisés pour expliquer de telles notions astronomiques, tout en servant d'horloge conventionnelle. Le terme "horloge" est employé ici pour indiquer un dispositif servant à indiquer l'heure, le principe de la invention étant applicable à des montres-bracelets, horloges à pied, horloges murales, pendules ou autres Le dispositif selon l'invention représente une vision schématique d'un point de vu situé à quelques dizaines de milliers de kilomètres au-dessus de llun des pôles de la terre et se déplaçant dans l'espace de façon synchrone avec elle. Les figures 1 (vue de face) et 2 (vue de coté) aiderent à comprendre le dispositif. Le dispositif selon l'invention est constitué essentiellement par : un cadran (1) représentant une carte du ciel, une représentation du soleil (2), une représentation de la lune (3), une représentation de la terre (4), un mécanisme d'horlogerie (10) à trois axes co-axiaux (5,6,7) et les supports (8,9) des représentations des astres Le cadran (1) représente une carte du ciel, qui dans le cas présent, et à titre d'exemple non limitatif, est plat et circulaire, mais pour des raisons esthétiques ou fonctionnelles on peut adopter n'importe quelle autre forme (ovale, carrée, concave, convexe, etc), pouvant comporter ou non des repaires horaires (12) ou autres. Le choix de la carte du ciel sera établi en fonction du modéle choisi ; dans notre exemple, elle représente l'ensem- ble de l'hémisphère céleste nord et une partie de l'hémisphère céleste sud, de façon telle que la ligne de l'écliptique (11) rentre intégralement dans le cadran (1); c'est à dire que notre exemple correspond à une vision schématique d'au dessus du pôle sud. Le pôle céleste nord coïncide dans notre exemple avec le centre du cadran (1), c'est à cet endroit que sont placés les axes co-axiaux moteurs (5,6,7) perpendiculaires au cadran. On peut aussi utiliser le point central de l'écliptique (11) comme centre du cadran (l) et emplacement des axes moteurs(5,6,7) de façon telle que la course de la représentation du soleil (2) coïncide exactement avec l'écliptique (11), dans ce cas, on tiendra compte du fait que la représentation de la terre (4) restera déplacée de son axe céleste de 23 27'. Cette remarque est valable pour les deux hémisphères célestes. Dans l'exemple, les représentations des astres sont faites en volume, bien que d'autres représentations soient possibles (disques dessinés, photographies ou autres); de même, les proportions ne sont données qu'à titre d'exemple. Les représentations du soleil (2) et de la lune (3), dans l'exemple, sont solidaires à leurs axes respectifs(5,6) au moyen des tiges (8,9) bien que d'autres supports soient envisageables (par exemple disques transparents). La représentation du soleil (2) est solidaire à l'axe horaire (5) et sera la plus éloignée du centre, et sa distance au centre sera déterminée de façon telle que sa course soit la plus proche possible de la ligne de l'écliptique (ll) cette représentation du soleil (2) peut, selon les modèles, être éclairée de l'intérieur à l'aide d'un moyen quelconque (LED, fibre optique, ampoule, etc). La représentation de la lune (3), solidaire à l'axe des minutes (6) est plus rapprochée du centre que la représentation du soleil (2). La représentation de la terre (4) est solidaire à l'axe central (7) L'entraînement de l'ensemble est donné pour un mécanisme d'horlogerie (10) dont l'axe (5) tourne en 12 heures, l'axe (6) tourne en 1 heure, et l'axe central (7) tourne en 2 minutes. Le principe de l'échelle de temps est le suivant : - La représentation du soleil (2) fait un tour complet du ca dran (1) - représentant le ciel - en 12 heures, qui équivaut à une année dans le dispositif. - La représentation de la lune (3) fait un tour complet du cadran (1) en 1 heure et représente dans le dispositif la ré volution sidérale de la lune (qui est dans la réalité de 27 jours, 7 heures, 43 minutes en moyenne). Ce qui nous fait un rapport de 12 révolutions sidérales de la représentation de la lune (3) pour une révolution de la représentation du soleil (2)- c'est à dire pour année du dis positif -. Ce qui coïncide assez bien avec le rapport réel (environ 13,35 révolutions sidérales de la lune par an). - La représentation de la terre (4) faisant un tour complet sur elle-même en 2 minutes, représente les jours sidéraux du dispositif, ce qui nous fait un rapport de 360 tours (jours sidéraux du dispositiE) en 12 heures (année du dispositif) pour un rapport réel d'environ 366 1/4 jours sidéraux et 365 1/4 jours solaires par an. La journée solaire du disposi tif est supérieur de quelques fractions de secondes à sa journée sidérale. Si, comme dans l'exemple, on place le repaire horaire de 0 h- 12 h (12) dans le méridien céleste correspondant à la position du soleil le 31 Décembre à 0 h TU -18 h 38 min. as cension droite -,dans la constellation du sagittaire, on peut assimiler chaque heure à un mois de l'année, exemple : 0 h à I h correspond au mois de janvier, 1 h à 2 h au mois de fé vrier, etc. De cette façon, on peut savoir d'un coup d'oeil, approximativement la position du soleil à une date donnée (par exemple aux solstices et aux équinoxes). - On remarquera que le sens de rotation de chaque astre repré senté (2,3,4) doit être le même que dans une horloge conven tionnelle. Ceci est valable pour notre exemple représentant une vue schématique d'au-dessus du pôle sud. Pour un disposi tif montrant une vue schématique d'au-dessus du pôle nord, en plus des changements de la carte céleste, qui montrerait ce tte fois l'hémisphère céleste sud en sa totalité, et une par tie de l'émisphère céleste nord, les représentations des as tres cités (2,3,4) devront tourner dans le sens contraire aux aiguilles d'une horloge conventionnelle. On peut envisager dans certains cas l'utilisation d'un mécanisme d'horlogerie conventionnel tout en tenant compte que dans ce cas la représentation de la terre (4) tournera 2 fois plus vite à notre échelle de temps, ce qui à des fins pédagogiques n'est pas très génant. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné comme aide pédagogique en astronomie, tout en restant un dispositif servant à indiquer l'heure. REVENDICATIONS 1) Horloge mini-planétarium reproduisant sur une échelle horaire les mouvements apparents du soleil, de la lune et de la terre. Elle est caracterisée par un dispositif qui correspond à une vision schématique d'un point de vue situé à quelques dizaines de milliers de kilomètres au-dessus de l'un des pôles de la terre; ce dispositif est composé essentiellement par: Un cadran (1) représentant une carte du ciel, une représentation du soleil (2) faisant un tour complet du cadran (1) en 12 heures, une représentation de la lune (3) faisant un tour du cadran (1) en 1 heure, une représentation de la terre (4) tournant sur elle même en 2 minutes, un mécanisme d'horlogerie (10) à trois axes co-axiaux (5,6,7), et les supports des représentations des astres (8,9). 2) Horloge selon la revendication 1 caracterisée en ce que son principe est applicable à des montres-bracelets, horloges murales, horloges à pièd ou pendules. 3) Horloge selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le cadran (1) représente une carte du ciel, comprenant un hémisphère céleste et une partie de l'autre hémisphère, de façon telle que la ligne de l'écliptique rentre dans ça totalité dans le cadran (1), la carte du ciel est centrée sur son pôle céleste ou sur le centre de l'écliptique (11), centre ou sont placés les axes moteurs (5,6,7). 4) Horloge selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la représentation du soleil (2) est la plus éloignée du centre et sa course est très proche ou coïncide avec la ligne de la écliptique (12), cette représentation du soleil (2) peut être éclaiée de l'interieur à l'aide d'un moyen quelconque (LED, fibre optique ou ampoule). 5) Horloge selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les supports (8,9) peuvent être des tiges rigides ou disques transparents. 6) Horloge selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que l'axe (5) tourne en 12 heures, l'axe (6) tourne en 1 heure, et l'axe central (7) tourne en 2 minutes. .7) Horloge selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le mécanisme d'horlogerie est un mécanisme d'horlogerie conventionnel.