Brevet FR2919100A1 — publié le 20090123

DESCRIPTION Le domaine technique de l'invention est celui des globes terrestres. Cette dernière concerne un dispositif motorisé permettant la rotation tous azimuts d'un globe terrestre translucide. Ce globe contient un éclairage semi sphérique qui réplique l'ensoleillement de la terre selon les saisons à une date et une heure définies. Traditionnellement, voir par exemple le brevet Français : 9001042, les globes terrestres proposant ce type d'éclairage sont fixés à une base selon un axe. Ceci a pour effet que leur rotation tous azimuts n'est pas libre. Il convient en outre de noter qu'une variante du dispositif proposé offre la possibilité d'agir sur les fonctions du globe soit par télécommande (43), par voie téléphonique (44) par flux d'ordinateur (45) ,téléviseur (59), dvd éducatif (46) ou code barre (63). Ce dispositif est constitué d'un globe. A la partie Sud interne de celui ci on trouve un moteur (1) entraînant une roue dentée (2) faisant un tour en 24 heures. L'arbre creux (3) de cette roue supporte le culot (4) d'une lampe située au centre du globe . Sur la roue dentée (2) un ergot (5) vient chaque 24 heures entraîner 1/365 de tour une deuxième roue dentée (6) libre sur l'arbre creux (3). Cette roue dentée (6) comporte une came (7). Cette came fait alternativement monter et descendre sur une année , un téton (8) solidaire du tube (9) concentrique à l'arbre creux (3) et glissant verticalement dans la plaque (10). Ce tube (9) comporte à son extrémité supérieure un plat circulaire (47). Sous celui-ci est maintenu en contact la petite longueur du bras de levier (48) articulé sur l'axe (49) . Le maintien de ce contact est assuré par la traction du ressort (13) La grande longueur du bras de levier (48) écarte ou laisse se rapprocher de l'arbre creux (3) de manière cyclique le réflecteur (12) articulé verticalement à l'extrémité de la potence (11) . Ce cycle d'oscillation correspond à l'inclinaison de la terre sur son axe nord/sud et est de ce fait représentatif des variations d'ensoleillement ce qui permet la visualisation des enchaînements des solstices et des équinoxes sur les deux hémisphères. Il est possible de rechercher un ensoleillement correspondant à une date choisie. Pour cela un moteur (14) agit à la demande sur la roue dentée (6).Cette recherche peut être affinée sur les 24 heures par action sur le moteur (1). Le calage au point zéro (1" janvier, 0 heure) est obtenu par la détection de languettes (41) fixées sur les roues dentées (6) et (2) au moment de leur passage sur les capteurs (42). L'alimentation du globe (lampe , moteurs , et partie électronique interne ) est assurée de l'extérieur par des contacts glissants (15) sur une pastille et une couronne conductrice (16) fixée au sud sur la latitude de charge . Cette latitude de charge peut être recherchée de manière automatique (après une rupture d'alimentation par exemple) .Pour cela,un détecteur de position34) est utilisé. Ce détecteur comporte une bille conductrice D qui se déplace par gravité sur une plaque métallique E légèrement concave en son centre.Les trois côtés A,B,C du triangle limitent son évolution et fournissent respectivement un signal électrique via la bille D et la plaque E..Ce signal est transmis à la base (32) qui traite l'information pour agir sur les moteurs (30) et(26) d'entraînement du globe afin de bien positionner la pastille et la couronne (16). .La position recherchée est atteinte lorsque la bille D se stabilise au centre de la plaque E .Une led (39) confirme alors l'information. Si l'observateur souhaite avoir face à lui habituellement un pays préférentiel, l'emplacement de la pastille et de la couronne (16) correspondant à la latitude de charge peut lors du montage être choisi. Une autre variante permet à l'observateur d'avoir face à lui en permanence la partie éclairée du globe ,ceci au lieu de voir un pays choisi et immobile ,et des cycles jour/nuit qui défilent successivement. A l'intérieur du globe ,l'alimentation de la lampe (4)est assurée par des fils conducteurs passant dans l'arbre creux (3) et des contacts glissants sur deux couronnes conductrices (50) à la base de celui-ci . Juxtaposé au culot de la lampe (4) se trouve un projecteur laser (53) .Le faisceau longiligne et vertical de ce laser indique le méridien correspondant à 20 l'heure communément appelée : midi au soleil. Un autre laser (54) est situé de l'autre côté du réflecteur (12) près de son articulation. Comme le précédent il indique un méridien, mais celui ci en l'occurrence est celui de minuit. Une batterie (17) se substitue à l'alimentation lorsque l'axe du globe est 25 modifié . En mode repos ou retour en latitude de charge , l'alimentation extérieure est prépondérante .Une temporisation actionne d'ailleurs le mode retour en latitude de charge afin d'économiser la batterie. Le globe est posé sur 3 boules (18) en rotation libre sur des butées (19) incluses dans le socle (20) et disposées en triangle. 30 Au centre de ce triangle se trouve un tripode inversé (21) .L'axe (22) de ce tripode traverse le socle (20). Son extrémité repose à l'intérieur de la base (32) sur le biseau glissant (23) du noyau d'une bobine électromagnétique ou de la crémaillère actionnée par le moteur (24) .Ce biseau glissant (23) actionné par une impulsion avant ou arrière de la bobine ou moteur (24) comporte deux légères 35 arêtes (60) qui une fois franchies assurent momentanément le verrouillage du tripode dans sa position haute .Une bille libre (52) enchâssée à l'extrémité des axes facilite la mise en place du biseau . Le déplacement de ce biseau fait monter le tripode (21) suffisamment pour que celui ci prenne en charge le globe . Une roue dentée (25) solidaire de 40 l'axe(22) et entraînée par le moteur (26) peut alors positionner le globe sur le méridien de la longitude recherchée . Un recalage sur le méridien origine peut être nécessaire en cas de rupture d'alimentation électrique .Pour cela un contact magnétique (55) sur le socle (20)est actionné par le passage d'un fer plat (56) fixé sur la paroi interne du globe 3 .La position de ce contact confirme ou infirme le bon calage sur le méridien origine. Dans ce dernier cas l'action du tripode (21) est sollicitée jusqu'à l'obtention de celui ci . Derrière l'une des boules (18) , une roue (27) sur un axe (28) est entraînée par une roue dentée (29) solidaire de cet axe et elle même , entraînée par un moteur (30) fixé sur une platine qui est articulée sur une charnière (31) . Cet axe (28) subit une action de montée ou de descente liée au mouvement avant ou arrière du biseau glissant (23) de la bobine ou moteur (24). Cette action de monter a une amplitude suffisante pour que la roue (27) prenne partiellement (1/3 ) en charge le globe en se substituant à la boule (18) . En tournant ,le moteur (30) positionne alors le globe sur le parallèle de la latitude recherchée . Le verrouillage assuré par le biseau (23) interdit le fonctionnement simultané des déplacements longitude et latitude . Le processeur (36) dans le socle (20) gère les fonctions d'éclairement et de mobilisation . En liaison interface avec celui-ci, le processeur (37) est situé à l'intérieur du globe . Un écran tactile (35) permet par une recherche rapide alphabétique d'afficher le nom d'un pays ou d'une ville . Les coordonnées géographiques du lieu concerné étant en mémoire, le globe présente celui ci de manière automatique en face d'une loupe (33) éclairante et escamotable .Celle ci facilite la vision des détails ( surtout en phase de nuit ). Des fibres optiques (57) prenant leur source lumineuse dans la base (32) lui apporte un éclairage ainsi que la figuration d'une cible (58) .Cette source lumineuse est de couleur variable ,blanche pour lire les noms des villes et ultra violet pour faire ressortir les frontières , les noms des pays et leur capitale par exemple . La recherche manuelle par affichage de la latitude et de la longitude du lieu est possible. Elle est également accessible à partir d'une télécommande (43) .Cette télécommande comporte les fonctions d'allumage, d'extinction ou de rotation du globe . Un stylo lecteur de code barres (62) pour les documents (63) y est raccordé et offre un accès direct à l'affichage . Une variante comprend une liaison avec un ordinateur (45) ou la TV (59) et 35 utilise des liens repérés par une icône spécifique qui génère un flux de recherche interactive avec le globe. En sens inversé, un lieu affiché sur celui ci fait apparaître sa vue aérienne (64) sur un écran d'ordinateur. L'affichage d'un lieu peut également être lancé à partir d'un dvd éducatif 40 (46), d'un signal reçu par voie téléphonique (44) ,par commande vocale grâce au micro incorporé (40) ou encore de position GPS enregistrée par un appareil photo numérique (61). Un haut parleur (38) informe éventuellement des actions en cours, rotation, latitude, longitude,distance entre deux points, ou de l'état de charge de la batterie. Il peut aussi délivrer diverses informations concernant le pays visualisé, température, population, économie ou faire entendre son hyme national par exemple . Une pièce (36) en matière transparente épouse la parti Nord interne du globe 5 . Elle sert de contrepoids au mécanisme situé à la partie Sud . Ainsi , le globe est équilibré . Le réflecteur (12) comporte des découpes au Nord et au Sud. . Ces découpes autorisent la bascule du réflecteur sans buter sur la pièce contrepoids du Nord et le mécanisme situé au Sud . Deux demi quartiers de lunes 10 constitués de lamelles souples (51) occultent l'interstice entre le réflecteur et la paroi du globe. Afin de limiter pendant l'été Austral l'ombre générée par le mécanisme , le maximum de pièces (axes, roues, etc.) est réalisé en matière plastique transparente. 15 Application industrielle A première vue, le dispositif selon l'invention semble à contre courant du tout écran lié à la multiplication des ordinateurs et des consoles de jeux. Or en complète interactivité avec des équipements extérieurs il y a quelque chose de ludique par exemple à suivre l'avancée d'une navigatrice dans sa course 20 sur l'océan , de pouvoir attendre le passage de la station orbitale internationale dans le ciel et en quelque sorte se substituer à ses occupants en visualisant la partie de la terre ensoleillée ou pas qu'eux mêmes aperçoivent à travers leur hublot à ce moment précis de leur révolution . D'autre part , à la différence des planisphères, ce globe télécommandable 25 utilisé par les professeurs des écoles offre aux élèves une vision plus démonstrative de la dimension et de l'occupation géographique des continents et des océans par les hommes . Un constat s'impose : Il est possible d'utiliser le dispositif sans posséder d'ordinateur. En revanche, il est assurément dommage quelque soit son âge de 30 détenir un ordinateur sans acquérir le dispositif . Présentation des figures L'abrégé est accompagné du dessin planche 1 présentant le globe posé sur sa base (32) et entouré des différents moyens de commande susceptibles d'agir sur 35 ses fonctions. La planche 2 présente le dispositif électromécanique d'éclairage intérieur du globe. La planche 3 présente le dispositif électromécanique de rotation du globe. La planche 4 présente le détecteur de position (34). 40 La planche 5 présente la pastille et la couronne (16) faisant office de contact glissant,et les lamelles souples (51). Une liste numérotée mentionne les pièces ou les parties repérées sur les dessins. REVENDICATIONS 1 Globe terrestre présentant l'état d'éclairement de la terre à une heure et date convenues et pouvant en outre être mis en rotation tous azimuts.Il est constitué d'une base (32) comprenant : - les soutiens actifs du globe que sont trois boules en rotation libre,un tripode (21) et une roue d'entraînement (27). -un dispositif d'alimentation du globe. - un contact magnétique (55). - un réflecteur. -un moteur (30) entraînant le globe sur un plan vertical. -un moteur (26) entraînant le globe sur un plan horizontal. -un sous ensemble électromécanique caractérisé en ce que l'alternance des plans de rotation est assurée par le glissement d'un biseau (23) mu par un moteur (24) en fonction du choix de soulever soit le tripode porteur (21),soit la roue entraînante (27). 2 Globe terrestre selon la revendication 1 caractérisé en ce que son alimentation électrique est assurée par la présence de contact glissants (15) entre le socle (20) et l'ensemble constitué par une couronne et son point central (16),tous les deux en métal conducteur fixé sur la paroi externe du globe. 3 Globe terrestre selon la revendication 2 caractérisé en ce que le bon placement de la couronne (16) est obtenu par l'action d'un détecteur de position (34) dont la bille conductrice (D) roule par gravité sur la plaque métallique (E) légèrement concave en son centre.Ainsi , cette bille (D) établit ou pas une continuité électrique entre la plaque (E) et un ou deux des trois côtés A,B,C du triangle.Cette continuité est transmise à la base (32) qui traite l'information pour alimenter les moteurs (30) et (26) d'entraînement du globe.La position optimale appelée latitude de charge est atteinte lorsque la bille est stabilisée au centre de la plaque (E). 4 Globe terrestre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le calage par le tripode (27) sur le méridien d'origine est commandé par l'action d'un contact magnétique dont la partie active (55) est situé sur le socle (20) et la partie agissante métallique (56) à un endroit déterminé à l'intérieur du globe. 5 Globe terrestre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le calage du temps (1 er janvier,0 heure) est obtenu par l'action de deux capteurs magnétiques (42) qui détectent le passage de languettes (41) fixées sur les roues dentées (6) et (2) et agissent sur les moteurs (1) et(I4).d'entraînement du système d'éclairage. 6...Globe terrestre selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'oscillation du réflecteur (12) indiquant l'état d'éclairement est obtenue par l'action d'un ensemble électromécanique.Celui ci comprend un moteur (1) entraînant un pignon (2) solidaire d'un arbre creux (3).Sur le pignon (2) , un ergot (5) entraîne le pignon (6)dans le rapport de 1/365 tour.L'arbre creux (3) supporte une potence (11). A l'extrémité de celle ci , le réflecteur (12) subit la traction d'un ressort (13) .Celle ci est contrebalancée par l'action du bras de levier (48) dont la partie articulée sur l'axe (49) reste maintenue en contact glissant avec le plat circulaire (47). Ce plat circulaire est fixé sur un tube (9) concentrique à l'arbre creux (3) et coulisse librement sur celui ci.Ce coulissement est tributaire du déplacement d'un téton (8) mobile en fonction de la position d'une came (7) qui est partie intégrante du pignon (6). 7 Globe terrestre selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les méridiens correspondant aux heures de minuit et de midi au soleil sont éclairés par les faisceaux longilignes de deux lasers .Le laser de midi(53) est juxtaposé à la lampe d'éclairement interne (4) .Le laser de minuit (54) est situé à l'extrémité d'une potence (11) derrière le réflecteur (12). 8 Globe terrestre selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la visualisation du lieu à observer est optimisée par la présence d'une loupe comportant des traits qui constituent une cible.Ceux ci diffusent des lumières de couleurs variables qui prennent leur source dans la base (32) et sont transmises par fibres optiques dans un conduit porteur (57). 9 Globe terrestre selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que des processeurs (36) et (37) reçoivent ,traitent et stockent les données nécessaires à la délivrance des signaux utiles .Leur rôle est aussi de concevoir et de transmettre les signaux des paramètres correspondant à un lieu quelconque désigné sur le globe,ces signaux pouvant ensuite être utilisés par un équipement communiquant.