FR 2657710 A1 19910802 FR 9001042 A 19900130 t GLOBE-HORLOGE L'invention se rapporte aux globes-horloges,c'est-à-dire à des globes terrestres lumineux pourvus d'un mouvement électrique d'horlogerie et d'organes fonctionnels particuliers, leur permettant de simuler en permanence l'état de jour et de nuit sur terre et,en outre, d'indiquer constamment la date et l'heure en tous lieux. S De tels globes-horloges sont décrits dans différents brevets accordés aux demandeurs,et notamment dans le brevet européen No 0217707 déposé en 1986 ainsi que dans le certi- ficat d'addition français N 087 04889 rattaché au brevet principal N 085 14386. Selon la combinaison la plus intéressante d'un grand nombre de moyens décrits dans ces brevets successifs,un globe-horloge limité à ses fonctions essentielles comprend: un support pourvu d'une broche creuse sensiblement inclinée de 23027 ' par rapport à la verticale; une sphère creuse à paroi translucide représentant les continents terrestres et les fuseaux horaires,cette sphère étant pourvue d'un arbre polaire creux,dit arbre journalier, rigidement lié au pôle Sud,monté tournant sur la broche; un écran à contour circulaire pourvu d'un arbre de rotation,dit arbre annuel,disposé le long d'un diamètre du contour circulaire; un sousensemble électromécanique comportant,d'une part,un corps rigidement lié à l'extrémité libre de la broche et des paliers solidaires de ce corps adaptés à mainte- nir en place les deux arbres,les positions de ces paliers dans ce corps étant telles que l'axe de l'arbre annuel coupe l'axe de l'arbre journalier sensiblement au centre de la sphère,suivant un angle sensiblement égal à 2327 ' et la position du corps autour de la broche étant telle que l'arbre annuel est vertical; le sous-ensemble électromécanique comportant,d'autre part,un mouvement électrique d'horlogerie pourvu d'un premier et d'un second train d'engrenages disposés l'un après l'autre,le premier train entraînant l'arbre journalier à raison d'un tour par jour sidéral et le second train faisant tournant l'arbre annuel à raison d'un tour par année tropique; une source lumineuse rigidement liée à l'écran et adaptée à coopérer avec lui pour créer sur la paroi de la sphère deux zones sensiblement hémisphériques respectivement éclairée et obscure; un index solaire rigidement lié à l'écran,adapté à coopérer avec la source lumineuse pour projeter une image du soleil au centre de la zone éclairée; un anneau plan gradué en calendrier annuel et en cadran journalier,concentriquement disposé autour de la sphère et monté basculant aux extrémités de deux bras de soutien solidaires du support du globe, de manière à pouvoir sélectivement matérialiser le plan de l'écliptique et celui de l'équateur de la sphère; le calendrier annuel coopérant avec l'image du soleil pour indiquer une date de l'année lorsque l'anneau est en position d'écliptique; le cadran journalier coopérant avec les fuseaux horaires pour indiquer les heures en tous lieux,lorsque l'anneau est en position d'équateur; des conducteurs électriques traversant la broche creuse,alimentant la source lumineuse et le mouvement d'horlogerie. Dans les brevets cités,la date affichée par le globe-horloge est mise à jour au moyen du moteur électrique du mouvement d'horlogerie Dans ces conditions,les vitesses nominale et de mise à jour du globe-horloge,sont dans un rapport d'au moins cinquante mille de façon que la mise à jour puisse se faire en moins de dix minutes Les moteurs de type pas à pas qui équipent les mouvements électriques d'horlogerie ne sont guère adap- tés à fonctionner longtemps avec une telle gamme de vitesses et,en outre, les circuits électroniques qui peuvent les faire tourner à ces deux vitesses,sont des circuits spécifi- ques et donc relativement onéreux. Un premier objet de l'invention est de construire un globe-horloge du type décrit ci- dessus dans lequel le dispositif de mise à jour utilisé est remplacé par un autre parti- culièrement simple,fiable et rapide. Dans le certificat d'addition cité,l'anneau plan gradué en calendrier annuel et en cadran journalier est un anneau gradué sur ses deux faces et,de ce fait,ouvert pour en permet- tre le renversement Un tel anneau est à la fois inesthétique,difficile à réaliser et peu commode à mettre en oeuvre. Un deuxième objet de l'invention est de construire un globe-horloge dans lequel l'anneau gradué en calendrier annuel et en cadran journalier ne comporte aucun des défauts pré- sentés par celui précédemment décrit. Dans les brevets cités,l'ensemble moto-réducteur du mouvement électrique d'horlogerie est adapté à faire tourner l'arbre journalier à raison d'un tour par jour solaire moyen lorsque la période des impulsions de commande est un nombre entier de secondes et, pour obtenir une rotation d'un tour par jour sidéral,la période des impulsions précédentes est affectée d'un facteur égal à 365,2 S/366,25 Ce qui conduit à des circuits électroniques spécifiques relativement onéreux. Un troisième objet de l'invention est de pallier cet inconvénient et,pour ce fairede construre un globe-horloge qui utilise des circuits électroniques standards du commerce et un moto-réducteur exactement adapté à sa fonction. Dans le brevets cités,une seconde vitesse rapide de rotation du moteur est prévue qui permet soit de mettre à l'heure le globe-horloge soit de le transformer en mobile simu- lant en quelques minutes,le déroulement d'une journée Pour ce faire,le circuit spécifique visé ci-dessus est à nouveau utilisé,avec les inconvénients de prix qu'il comporte. Un quatrième objet de l'invention est de construire un globe-horloge susceptible d'être facilement transformé en mobile de démonstration,sans qu'il soit pour cela nécessaire de faire appel à des circuits onéreux pour l'alimentation du moteur. -3- Selon l'invention,un globe-horloge du type décrit ci-dessus est caractérisé en ce que: lesdits premier et second trains d'engrenages sont respectivement liés aux arbres journalier et amnnuel,par deux couplages à friction calibrée; la mise à jour de la date affichée est manuelle et réalisée au moyen de deux roues S dentées engrenées,disposées à l'intérieur de la sphère,au voisinage de la paroi,la roue menante étant solidaire d'un bouton de commande extérieur disposé au pôle Nord et la roue menéerigidement liée à l'arbre annuel; la mise à l'heure du globe est manuelle et réalisée par action directe sur la sphère. Selon une deuxième caractéristique de l'invention,le calendrier annuel est inscrit sur une piste interne de la face supérieure de l'anneau gradué et le cadran journalier,inscrit sur la face supérieure d'une couronne externe,montée tournante autour de ladite piste interne. Selon une caractéristique complémentaire de la précédente,l'anneau gradué comporte sur sa face inférieure,deux taquets de maintien symétriques, enserrant les extrémités des bras de soutien de l'anneau,de manière à former une articulation double adaptée à faire prendre audit anneau,deux positions de blocage stables correspondant aux plans de l'écliptique et de l'équateur de la sphère terrestre. Dans ces conditions,l'anneau gradué en calendrier annuel et en cadran journalier est un anneau fermé,aisé à fabriquer et à utiliser De plus,son dispositif de soutien est à la fois simple et fiable. Grâce à l'ensemble des dispositions précédentes,la mise à jour de la date affichée par la position de l'image du soleil en regard du calendrier annuel est particulièrement simple et rapide En effet,en tournant le bouton de commande de mise à jour,l'utilisateur du globe-horloge selon l'invention,fait tourner l'arbre annuel dans le couplage à friction calibrée qui le relie au second train d'engrenages du mouvement d'horlogerie Dans ces conditions,seuls l'écran,la source lumineuse et l'index solaire tournent en même temps que l'arbre annuel,sous l'action du bouton de commande Pendant cette rotation,l'image du soleil projetée au centre de l'hémisphère éclairé tourne dans le plan de l'écliptique. L'anneau gradué étant préalablement placé dans ce plan,la date affichée par la position de cette image du soleilen regard des graduations du calendrier annuel porté par l'anneau, est rapidement la date du jour. Ceci étant fait la graduation Midi ( 12 ou 13,selon l'heure légale du lieu) du cadran journalier,mobile en rotation autour de la piste portant le calendrier annuel,est placée en face de l'image du soleil et de la date du jour puis l'anneau gradué est placé dans le plan de l'équateur Du fait de la présence d'un autre couplage à friction calibrée entre l'arbre journalier et le premier train d'engrenages du mouvement d'horlogerie,par action manuelle directe sur la sphère,le fuseau horaire du lieu est rapidement amené en face de la graduation du cadran journalier indiquant l'heure légale en ce lieu A cet instant,le globe-horloge selon l'invention,à la fois simule l'état présent de jour et de nuit sur la terre et indique la date du jour ainsi que les heures en tous -4- lieux Le mouvement électrique d'horlogerie fonctionnant à sa vitesse nominale, l'état de jour et de nuit sur terre est constamment simulé avec exactitude,cependant que la précision des heures affichées par les différents fuseaux horaires,décroit continuellement d'environ quatre minutes par jour Pour remettre exactement à l'heure l'ensemble de S ces fuseaux,il suffit chaque matin de faire tourner à la main le cadran journalier autour de la piste du calendrier annuel,de façon à amener la graduation de midi à nouveau en face de la date du jour. Selon une autre caractéristique de l'invention,l'arbre journalier est lié à un pignon de soixante treize dents entraîné par un pignon de soixante et une dents faisant un tour en vingt heures. Grâce à cette dispositlon,il est aisé au moyen de composants du commerce tels que micromoteurs de mouvements d'horlogerie,circuits de commande à quartz et pignons stan- dards de l'industrie horlogère,de construire un moto-réducteur ayant un arbre intermé- diaire faisant un tour en vingt heures que le rapport final 61/73 transforme pour l'arbre journalier en un tour par jour sidéral En effet, puisque ( 1/20)x( 61/73) = ( 1/24)x( 366/365), avec un tel premier train d'engrenages pour le mouvement d'horlogerie du globe-horloge selon l'invention,l'arbre journalier fait 366/365 tour par jour solaire moyen,ce qui corres- pond à mieux que 2 10-6 à un tour par jour sidéral Selon une autre caractéristique de l'invention,la source lumineuse est adaptée à être directement alimentée par le secteur alternatif,le moteur du mouvement d'horlogerie est un micromoteur pas à pas connecté à un circuit de commande pourvu d'une alimenta- tion autonome,le premier train d'engrenages comporte un pignon menant équipé d'un cliquet et un commutateur de modes de fonctionnement est prévu qui,dans une de ses positions,est adapté à isoler le micromoteur de son circuit de commande et à le mettre 2 S en série avec la source lumineuse maintenue connectée au secteur alternatif. Grâce à cette disposition,le micromoteur tourne toujours dans le sens approprié quel que soit le signe de la première alternance du courant alternatif qui lui est appliqué et sa vitesse de rotation est alors plusieurs centaines de fois supérieure à sa vitesse nominale Ce qui permet au globe-horloge selon l'invention,d'avoir une vitesse de démons- tration et ainsi de pouvoir simuler une journée en quelques minutes Ce qui est à la fois attractif pour Le passant qui s'arrête devant une vitrine o le globe-horloge est exposé et intéressant pour du point de vue pédagogique pour le professeur de géographie qui fait un cours sur le système Terre-Soleil. Les caractéristériques et avantages de l'invention ressortiront d'une manière plus précise a la suite de la description d'une forme de réalisation de l'invention, faite ci-après à titre d'exemple non limitatif,en référence aux dessins annexés dans lesquels: les figures l A et l B sont des vues schématiques de face et latérale du globe-horloge selon l'invention; les figures 2 A et 2 B sont des vues schématiques de face et latérale d'un taquet de maintien de l'anneau équatorial; la figure 3 est une vue générale du mécanisme intérieur du globe-horloge; les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de face et latérale respectivement S de la partie inférieure du sousensemble électromécanique du globe-horloge; la figure 6 est une vue schématique d'une demi-coupede la tête d'entraînement de l'arbre journalier; la figure 7 est une vue schématique de face de la partie supérieure du sous-ensem- ble électromécanique; la figure 8 est une vue schématique d'un cliquet monté sur un pignon du premier train d'engrenages; la figure 9 est un schéma des circuits d'alimentation du moteur et de la lampe; la figure 10 est une vue schématique du globe-horloge selon l'invention monté sur un berceau. Selon les figures l A et IB,un globe-horloge selon l'invention comporte un support constitué par un pied 10,une tige verticale 12,un arceau de méridien 14 d'environ 300,une broche creuse 16 inclinée de sensiblement 23 27 ' par rapport à la verticale et deux bras de soutien 18 et 20 formant sensiblement un demi-cercle L'arceau 14 et les bras 18-20 sont rigidement liés à la tige 12 et disposés dans des plans ortho- gonaux A l'extrémité des bras 18-20 est monté basculant un anneau plan 22 (en 22 ', il est dans sa seconde position) pourvu de deux taquets de maintien 24 diamétralement opposés,engagés sur les extrémités des bras 18-20 Sur la broche 16 est montée tour- nante une sphère terrestre 25 représentant les continents et les fuseaux horaires. Selon la figure 2 A,qui représente en coupe l'anneau 22 et un de ses taquets de main- tien 24,1 'anneau plan 22 comprend une piste interne 26 et une piste externe 28 d'épais- seur moindre servant de support à une couronne mobile 30 Selon les figures 2 A et 2 B,les taquets 24 sont fixés sur la face inférieure de la piste externe 28,au moyen de vis 52 54 Les taquets 24 comportent une embase rectangulaire 32 et un flanc semi- circulaire 34 disposés à angle droit-Dans l'embase 32 est amenagé un palier 36 ouvert sur 150 environ Le flanc 34 du taquet 24 comporte un évidement central 38 entouré par un rebord semi-ciculaire 40 Dans la partie centrale de ce rebord 40 sont taillées trois découpes 42-44-46 à bords parrallèles convergeant vers le palier 36 Les lignes médianes des découpes 42-46 convergent vers le centre du palier 36 et forment avec la ligne médiane de la découpe centrale 44 deux angles mesurant sensiblement 23027 '- La largeur de ces découpes égale le diamètre du palier 36 et leur profondeur,sensible- ment la moitié. Les extrémités 48 des bras de soutien 18-20 ont une section amincie et sont terminées par une tête cylindrique 50 ayant une section en arc de cercle de 2600 environ et -6- un rayon égal à celui du palier 36 Les extrémités des bras 48 sont comprimées entre les taquets 24,leurs têtes 50 servant de tourillons aux paliers 36 et leurs sections amincies étant fermement engagées dans l'une des découpes 42-44-46 Une simple pres- sion de la main fait passer l'anneau 22 d'une position stable à une autre:du plan S de l'équateur à celui de l'écliptique ou inversement En outre,tout dégagement acciden- tel des taquets 24 et de l'anneau 22 est impossible. Selon la figure 3,le mécanisme intérieur du globe-horloge comprend un arbre journalier rigidement fixé à une plaque 62 aménagée au pôle Sud de la sphère terrestre 25 A cet effet,il comporte une extrémité filetée 63, une collerette 64 et un écrou 66 De l'extrémité 63,débouche la broche creuse 16 engagée en force dans l'arceau de méridien 14 qui lui sert de support et lui fait prendre une inclinaison de sensiblement 23027 ' par rapport à la verticale L'arbre 60 est en plastique injecté et la broche 16,en acier-L'arbre journalier 60 sort d'un sous-ensemble électromécanique 68 dont la cinématique est décrite en détail dans le brevet européen N 00217707 et dont on aperçoit un flasque 70,un bloc moto- réducteur 72,une roue 74 à 293 dents et un arbre annuel 76 Sur cet arbre annuel 76,est engagé en force un collier 78 sur lequel sont fixés une potence 80 et un écran 82 ouvert dans sa partie Sud 83 qui forme un cylin- dre à section semi-circulaire centrée sur l'arbre 76 A l'extrémité Sud de l'arbre annuel Y 6,est fixé un petit écran 94 qui comporte un plateau semi-circulaire 95 et une lan- guette 96 Sur les parois semi-circulaires des éléments d'écran 83-95,sont fixées par collage des brosses 97-98 qui établissent une continuité d'écran dans le passage sépa- rant les éléments d'écran 83-95 tout en autorisant l'arbre journalier 60 à traverser librement ce passage. La potence 80 est une pièce métallique cambrée sur laquelle est fixé par un écrou 84,vissé sur un raccord fileté 85,le culot 86 d'une douille électrique 87 dans laquelle est montée une lampe standard 88 (puissance 25 W pour une sphère de 30 cm de diamètre) Entre le culot 86 et la potence 80,est inséré le pied 89 de la tige 90 d'un index solaire 92 L'ensemble pied 89,tige 90 et index 92 a été découpé dans une feuille d'aluminium puis plié de manière que l'index 92 puisse être placé au contact de la paroi de la sphère 2 S,sur l'axe du contour circulaire de l'écran 82-94. La partie Nord de l'écran 82 à contour circulaire comporte dans sa partie centrale, une gorge radiale 100 dans laquelle est engagé collé l'arbre annuel 76 L'extrémité Nord de l'arbre annuel '76 comporte une entaille en biseau 102 Sur cette extrémité Nord de l'arbre annuel 76,est engagée en force la collerette de fixation 104 d'une roue dentée 106 ayant la forme d'une calotte sphérique,la roue 106 et la collerette 104 étant réalisées en plastique transparent La roue dentée 106 engrène avec une autre -7roue dentée 108 pourvue d'un arbre de liaison 110 traversant au pôle Nord la paroi de la sphère 25 A cet arbre 110 est fixé un boulon de commande extérieur 112 Les roues 106 et 108 ont des dents relativement hautes,de manière à rester engrenées malgré la flexion des supports de l'arbre annuel 76. Selon la figure 4 qui représente une vue latérale schématique de la partie inférieure du sous-ensemble électromécanique 68,les flasques 70 et 114 de ce sous-ensemble sont rigidement fixés par des vis (non représentées) à une entretoise 116 dans laquelle est pratiquée une large découpe 118 Sur le flasque 70 du sous-ensemble 68,est fixé par des vis non représentées le moto réducteur 72,lequel comprend un boîtier 120 contenant des engrenages et un capot 122 enfermant un micromoteur 124 Ce micro- moteur 124 est du type pas à pas utilisé dans les programmeurs domestiques ll comporte un rotor cylindrique constitué par un aimant bipolaire radial et un stator à deux cornes polaires dissymétriques Grâce à quoice micromoteur est adapté à faire un tour dans un sens imposé lorsqu'il reçoit,avec un intervalle de temps relativement important (au moins quelques dixièmes de secondes) deux impulsions successives de polarités opposées Son arbre de sortie (non représenté) est équipé d'un pignon à dix dents Dans le boîtier 120 sont empilés sur deux arbres parallèles des pignons doubles identiques comportant chacun une roue et un moyeu tous deux pourvus de dents ayant le même module que le pignon de sortie du micromoteur La roue dentée du premier pignon double du boîtier 120 est entraînée par le pignon de sortie du micromoteur 124 et celle des autres pignons,par le moyeu denté du pignon double précédent Avec quatre pignons doubles successifs,formés par exemple d'une roue à soixante dents et d'un moyeu à douze dents,un rapport total de réduction de 3750 est obtenu. En référence à la figure 5 qui représente une vue de face partielle de la partie infé- rieure du sous-ensemble 68,l Parbre 126 de sortie du réducteur constitué dans le boîtier ,est équipé d'un pignon 128 à quinze dents Ce pignon 128 est engagé dans le creux d'un pignon double 130 à dentures interne 129 et externe 131,équipé d'un arbre de rotation 132 à gros diamètre,monté tournant dans un trou-palier 134 pratiqué dans l'entretoise 116 La denture interne 129 du pignon double 130 comporte trente six dents et sa denture externe 131,soixante et une dents Cette denture externe engrène avec un pignon 136 à soixante treize dents qui fait partie intégrante de la tête d'entraîne- ment 138 de l'arbre journalier 60. En référence aux figures 4 et 5,cette tête 138 comporte un second pignon 140 pourvu de vingt dents qui engrène avec un pignon en cloche 142 pourvu de soixante dents, monté sur arbre 144 engagé dans deux trous-paliers respectivement pratiqués dans dans le flasque 114 et dans un support en porte-à-faux 146 faisant partie intégrante du boîtier 120 Le pignon en cloche 142 est solidaire d'un pignon droit 148 à douze dents qui entraîne la roue 74 à 293 dents Une découpe 149 est pratiquée dans le sup- port 146 de manière à laisser libre passage à la roue en cloche 142. En référence à la figure 6,qui représente une demi-coupe schématique de la tête d'en- 8- trainement 138 de l'arbre journalier 60,cette tête comporte un passage axial 139 pré- sentant trois sections cylindriques de diamètres décroissants La section la plus large de ce passage 139 est engagée sur l'extrémité libre de l'arbre journalier 60,les diamètres des deux parties en contact ayant été déterminés pour qu'un couplage à S friction calibrée soit ainsi réalisé Ce qui est aisément obtenu avec des pièces en plastique injecté en donnant à l'arbre 60 un diamètre excédant de deux à trois cen- tièmes de millimètre celui de la section 150 L'arbre journalier 60 étant monté tour- nant sur la broche creuse 16,cette broche traverse sans frottement notable le passage axial 139 de la tête d'entraînement 138,débouche du pignon 140 et pénètre dans le support 146 Un percement (non représenté) ayant été pratiqué dans le support 146,l'ex- trémité libre 17 de la broche 16 y est engagée en force,de telle façon que le sous- ensemble électromécanique 68 lui soit rigidement lié,avec une position angulaire pla- çant l'arbre annuel 76 à la verticale La partie inférieure de la broche creuse 16 comporte une épaisseur relativement importante de manière à pouvoir assurer une bonne rigidité à l'ensemble qu'elle soutient Un épaulement 152 pratiqué sur la broche 16 sert d'appui au bord de la section médiane du passage axial 139 de la tête d'en- trainement 138 de l'arbre journalier 60 De la sorte,le fond de la section large 150 du passage axial 139 de cette tête 138 ne repose pas sur le bord extrême de l'arbre journalier 60 et la friction calibrée du couplage est uniquement déterminée par la pression et la surface de serrage des deux pièces en contact-Un filet circulaire mince 61 (épaisseur Omm et largeur 0,Smm par exemple) et une rainure conjuguée sont en outre aménagés sur les parois en contact de l'arbre journalier 60 et de sa tête d'entraînement 138 Du fait de la présence du filet 61,la tête 138 est engagée en force sur l'arbre journalier 60 jusqu'à ce que le filet 61 soit lui-même engagé dans la rainure Dans ces conditions,on réalise un couplage à friction calibrée entre l'arbre journalier 60 et sa tête d'entraînement 138 et,de plus,une suspension à faible friction de la tête d'entraînement 138 de l'arbre journalier 60 et donc de la sphère terrestre 2 S,sur l'épaulement 152 de la broche polaire 16 Ce qui évite à l'écrou de fixation 66 de la sphère 25,d'avoir à reposer avec frottement sur l'arceau de méridien 14. Selon la figure 7,qui représente la partie supérieure du sous-ensemble électromécanique 68,les flasques 70 et 114 sont maintenus assemblés par une seconde entretoise 154,au moyen de vis telles que 153 L'arbre annuel 76 est monté tournant dans deux paliers et 157 respectivement aménagés dans l'entretoise 154 et dans un support 156 fixé en porte-à-faux sur le flasque 70 L'extrémité libre du support 156 comporte un trou-palier dans lequel est engagée une extrémité de l'arbre de rotation 158 de la roue 74 à 293 dents,l'autre extrémité de cet arbre 158 étant engagée dans un autre trou-palier pratiqué dans le flasque 114 La roue 74 est solidaire d'un pignon droit à douze dents qui engrène avec un pignon en cloche 162 à soixante dents, traver- sant une découpe 164 pratiquée dans le support 156 Le pignon en cloche 162 est monté 9- avec une friction calibrée sur l'extrémité inférieure 166 d'un manchon de liaison 168 engagé en force sur l'arbre annuel 76,1 'extrémité supérieure de ce manchon étant montée tournante sans frottement notable dans le palier 155 pratiqué dans l'entre- toise 154 Dans le manchon 168,est pratiquée une entaille extérieure longitudinale S 172 Sur les deux extrémités du manchon de liaison 168, sont engagées en force deux bagues métalliques 174 176 auxquelles sont respectivement soudés deux conducteurs électriques 178 Ces conducteurs sont disposés dans l'entaille 172 et traversent un passage radial 180 pratiqué dans le collier 7 S monté fixe sur l'arbre annuel ? 6 Deux lames en métal (non représentées) montées sur des supports isolants fixés sur le flas- que 70 assurent un contact électrique glissant avec les bagues 174-1; 6. Selon la figure 8,1 e moyeu denté 184 d'un pignon double du boîtier 120 engrène avec la roue dentée 186 du pignon suivant Sur le moyeu 184 est place un cliquet 188 corn- portant une crosse 190 et un manche 192 La crosse 190 enserre le moyeu 184 avec une très légère friction sur un angle d'environ 240 L'extrémité de la crosse 190 1 est taillée en biseau,de manière à pouvoir s'engager entre les dents du moyeu 184 engrenant avec les dents de la roue 186 Le manche 192 est radialement disposé par rapport à la crosse 190 et il a une longueur sensiblement égale à son diamètre exté- rieur. Selon la figure 9,un boîtier de commande 194 du globe-horloge, disposé par exemple dans le pied 10,comporte un cordon d'entrée 195 adapté à être branché sur le secteur alternatif et un cordon de sortie 196 traversant la broche creuse 16,formé par deux paires de conducteurs respectivement connectés au micromoteur 122 (directement) et à la lampe 88 (via les bagues 174-176 et les conducteurs 178) Le boîtier 194 comporte un circuit électronique à quartz 198 pourvu d'une alimentation autonome à piles (ou à batterie rechargeable par le secteur) Ce circuit 198 est d'un type standard dans l'industrie horlogère Il génère des impulsions successivement positives et négatives ayant une durée relativement brève ( 12 millisecondes par exemple),à la cadence d'une impulsion toutes les quatre secondes Le boîtier 194 comporte également un commutateur 200 à quatre contacts A,B,C,D à trois positions chacun,les contacts A-B étant reliés au micromnoteur 124 et les contacts C-D à la lampe 88 Les paires de plots AI-A 2 et B 1-B 2 sont respectivement court circuitées et reliées aux bornes de sortie du circuit de commande 198 Entre les plots A 3 et B 3 est placée une résis- tance 202 ayant une valeur plusieurs fois inférieure à la résistance interne du micro- moteur 124 Un des deux conducteurs du cordon d'entrée 195 est relié aux plots Cl JS et A 3 et l'autre est relié aux plots Di et D 3 Les plots C 2 et D 2 sont en l'air. Selon la figure 10,la sphère terrestre 25 est montée à l'intérieur d'un anneau méridien vertical 204 placé dans un berceau 206 à plusieurs montants tels que 208,maintenus assemblés par des traverses telles que 210 et par un anneau plan horizontal 212 La sphère terrestre 25 est montée tournante à la fois sur la broche polaire Sud 16 radia- lement fixée à l'intérieur de l'anneau méridien 204 et sur l'arbre de liaison 110 * 10- du bouton 112 de commande de mise à jour Cet arbre 110 traverse un passage radial pratiqué dans l'épaisseur de l'anneau méridien 204 Une des traverses 210 est équipée d'un galet 214 monté tournant sur un support excentré 216 L'anneau horizontal 212 comporte deux découpes radiales 218-220 dans lesquelles est glissé sans frottement S notable l'anneau méridien 204 De cette façon, l'anneau méridien 204 repose sur le galet 214,est maintenu vertical par les découpes 218-220 et peut tourner autour d'un axe horizontal Deux encoches 222-224 sont pratiquées à l'extérieur de l'anneau méridien 204 à une distance angulaire sensiblement égale à 23 27 ' et à des emplace- ments tels que l'engagement du galet 214 dans l'une ou l'autre de ces encoches place l'anneau horizontal 212 dans le plan de l'écliptique ou de l'équateur de la sphère terrestre 25 La section radiale de l'anneau plan horizontal 212 est identique à celle de l'anneau 22 de la figure 1 Elle est représentée à la figure 2 A-Les graduations de solstices ( 21 juin et 22 décembre) de la piste interne graduée que comporte cet anneau 212 apparaissent en face des encoches 218-220 De cette façon,les plans de l'équateur et de l'écliptique de la sphère terrestre 25,se coupent suivant une ligne joignant les graduations des équinoxes de l'anneau 212. En référence aux figures 1,3 et 7,on voit qu'il est aisé de mettre à jour le globe- horloge selon V'invention,simplement en agissant à la main sur le bouton de commande de mise à jour 112 En effet,la rotation de ce bouton 112 entraîne celle des roues 108 et 106 et donc de l'arbre annuel 76 dont le manchon de liaison 168 tourne alors librement Ceci se produit dès lors que le couple exercé sur ce manchon 168 est supé- rieur au couple de frottement de son extrémité 166 engagée dans le pignon en cloche 162 maintenu bloqué par le mécanisme amont à grand rapport de réduction qui norma- 2 S lement l'entraîne Dans ces conditions,les écrans 82-94,la lampe 88 et l'index solaire 92 solidaires de l'arbre annuel 76,tournent également Et l'image du soleil projetée par l'index 92 sur la paroi de la sphère terrestre 25,se déplace dans le plan de l'écliptique de cette sphère L' anneau gradué 22 ayant préalablement été placé dans ce planle pointsoleil est rapidement amené en face de la date du jour inscrite sur le calendrier annuel porté par la piste interne 26 de l'anneau 22. On notera que l'utilisation d'un plastique transparent pour réaliser les roues dentées 106-108 et la collerette de liaison 104 permet de maintenir la luminosité de la partie Nord de l'hémisphère éclairé de la sphère 2 S De plus,la présence d'un biseau 112 à l'extrémité Nord de l'arbre annuel 76 permet de garder un profil circulaire à la 3 S ligne de séparation des hémisphères éclairé et obscur à l'endroit o cette ligne coupe le cercle polaire. Le globe-horloge selon l'invention ayant été mis à jour,on va décrire sa mise à l'heure. Pour cele,on fera référence aux figures 1,2,3,4,5 et 6 L'anneau gradué 22 étant préala- blement placé en position d'équateur,la graduation Midi de sa couronne externe mobile en rotation 30,graduée en cadran journalier,est amenée à la main en face de la date 11- du jour Dès lors,en agissant à la main sur la sphère terrestre 2 S rgidement liée à l'arbre journalier 60,on peut rapidement amener le fuseau horaire du lieu o l'on est,à se trouver en face de la graduation de l'heure qu'il est en ce lieu Cette opéra- tion est possible du fait de la présence d'un couplage à friction calibrée entre l'ex- S trémité supérieure de l'arbre journalier 60 et la tête d'entraînement 138 de cet arbre. On va maintenant faire référence aux figures 4 et S On a vu précédemment que le rapport de réduction existant entre l'arbre de sortie du micromoteur 124 et l'arbre de sortie 126 des engrenages enfermés dans le boîtier 120 est de 3750 Avec un pignon 128 à quinze dents engrenant avec la denture interne 129 à trente six dents du pignon double 130,1 e rapport de réduction entre l'arbre de sortie du micromoteur 124 et l'arbre de rotation 132 du pignon 130,est de 9000 Le micromoteur 124 étant alimenté par des impulsions alternativement positives et négatives à la cadence d'une impulsion toutes les quatre secondes,son arbre de sortie fait un tour toutes les huit secondes. Dans ces conditions,l'arbre 132 du pignon double 130 fait un tour toutes les vingt heures La denture externe 131 du pignon double 130 comportant soixante et une dents et celle du pignon 136 de la tête d'entraînement 138 de l'arbre journalier 60 en comportant soixante treize,l'arbre journalier 60 tourne à la vitesse d'un tour toutes les 20 x 73/61 heures ou encore d'un tour toutes les 24 x 365/366 heures Avec une préci- sion supérieure à 2 J 06, cette vitesse de rotation de l'arbre journalier 60 est d'un tour par jour sidéral,conformément à ce qui est dit dans le brevet européen cité. La tête d'entraînement 138 de l'arbre journalier 60 comporte un second pignon 140 pourvu de vingt dents Par l'intermédiaire du pignon en cloche 142 qui engrène avec le pignon 140,1 e pignon 148 entraîne la roue 74 à 293 dents,laquelle,à son tour (voir 2 S fig 7),entraîne le pignon en cloche 162 Compte-tenu des nombres de dents respectifs de ces différents pignons,le dernier d'entre eux tourne à raison d'un tour par année tropique,comme cela est dit dans le brevet européen cité Du fait de la présence du couplage à friction calibrée existant entre le pignon en cloche 162 et le manchon de liaison 168 de l'arbre annuel 76,cet arbre annuel, auquel sont rigidement liés les écrans 82-94,1 a lampe 88 et l'index solaire 92,est entraîné à sa vitesse nominale. On va maintenant faire référence à la figure 9 Selon cette figure,on voit que la posi- tion I des quatre contacts A-B C-D du commutateur 200,a pour objet d'alimenter le micromoteur 124 par son circuit de commande 198 et de directement connecter la lampe 88 au secteur,ce qui correspond aux conditions usuelles d'utilisation du globe horloge selon l'invention En plaçant sur la position 2 les contacts du commutateur ,1 a lampe 88 n'est plus alimentée mais le micromoteur 124 continue à l'être Dans ces conditions,le globe-horloge n'est plus éclairé mais son mécanisme interne continue à fonctionner De la sorte,au moment o le globe-horloge sera rallumé,il indiquera immédiatement la date du jour puis l'heure en tout lieu aussitôt que la graduation -12- Midi du cadran journalier aura été placé en face de cette nouvelle date En plaçant maintenant sur la position 3 les contacts du commutateur 200,le micromoteur 124 est shunté par la résistance 202 et mis en série avec la lampe 88 alimentée par le secteur-Dans ces conditions,si la position à cet instant du rotor du micromoteur 124 S par rapport aux pôles dissymétriques du stator,permet à la première alternance du courant alternatif à 50 Hertz qui lui est alors appliqué,d'ètre active (ou à la deuxième dans le cas contraire),Ie micromoteur 124 démarre immédiatement et peut continuer sur sa lancée Dans ce cas en effet,le cliquet 188 (voir fig 8)engagé sur le moyeu denté 184 d'un des pignons doubles du boîtier 120,n'est pas un obstacle à la poursuite du mouvement En tournant dans le sens imposé (flèche 191),le moyeu denté 184 applique le manche 192 du cliquet 188 sur les dents de la roue 186,ce qui a p 9 ur effet d'exer- cer un léger frottement sur les deux dentures tout en les laissant libres de tourner. Dans le cas contraire du précédent,le micromoteur 124 démarre dans le sens contraire au sens imposé et le cliquet 188 entre alors en jeu En entraînant la crosse 190 du cliquet 188 dans un sens contraire au sens de la flèche 191,le moyeu denté 184 engage l'extrémité en biseau de cette crosse entre les dents engrenées du moyeu 184 et de la roue 186 Ce qui a pour effet de rapidement bloquer la rotation commencée et ainsi de permettre au rotor du micromoteur 124 de rapidement se trouver dans une position l'autorisant à démarrer dans l'autre sens Dans les deux cas,le micromoteur 124 se comporte finalement en moteur synchrone et,avec une fréquence du secteur de 50 Hz,il tourne à une vitesse quatre cents fois plus élévée que sa vitesse nominale. Une telle vitesse rapide correspond pour la sphère terrestre 25,à une période de rota- tion de trois minutes et trente six secondes Cette vitesse de démonstration permet d'attirer l'attention du passant qui regarde la vitrine de la boutique o le globe- 2 S horloge est exposé ou encore de fournir au professeur de géographie un support péda- gogique "vivant" pour illustrer un cours sur le système Terre-Soleil. L'invention n'est pas limitée au globe-horloge décrit ci-dessus à titre d'exemple non limitatif Une de ses variantes est un globe-horloge passif qui diffère du globe-horloge actif décrit ci-dessus par le fait qu'il ne comporte pas de mouvement d'horlogerie. Dans ce cas,le sous-ensemble 68 devient uniquement mécanique et se trouve réduit à des paliers tenus par des flasques dans lesquels un arbre journalier et un arbre annuel sont montés tournant avec une friction calibrée Avec un tel globe-horloge passif,les dispositifs manuels de mise à jour et à l'heure selon la présente invention, 3 S permettent tout à la fois,de simuler l'éclairement de la terre par le soleil en accord avec les saisons et d'afficher la date du jour et l'heure en tout lieu. Une autre variante concerne la réalisation du train d'engrenages entraînant l'arbre journalier à sa vitesse nominale De nombreux circuits à quartz disponibles sur le marché conviennent pour la commande du micromoteur 124 dès lors qu'au moyen d'un -13- ensemble d'engrenages approprié,on peut faire tourner l'arbre intermédiaire 132,à raison d'un tour en dix,en vingt ou en quarante heures Dans le cas d'un tour en dix heures,les dentures externes des deux pignons 130 et l 36 du premier train d'engrenages auront respectivement 61 et 146 dents et,dans le cas d'un tour en quarante heures, S ces pignons auront 122 et 73 dents D'autres multiples sont théoriquement possibles mais,en pratique,ils conduisent à des pignons trop grands et ne peuvent guère être utilisés. Une autre variante consistera à installer à l'intérieur de la sphère,le circuit de com- mande du micromoteur ainsi qu'un relais électromagnétique à trois contacts inverseurs remplaçant le commutateur 200 Ce relais sera commandé par un interrupteur extérieur. Il alimente la lampe et le moteur dans sa position de repos et il les met en série dans sa position active Un autre interrupteur,disposé en amont du précédent,commande l'alimentation de la lampe et du relais Les piles du circuit de commande demeureront à l'extérieur. REVENDICATIONS -14- 1 Globe-horloge simulant le jour et la nuit sur terre et,en outre, indiquant la date du jour et l'heure en tout lieu,du genre comprenant: des moyens de soutien ( 10 à 24 ou 204 206) comportant une broche creuse ( 16); une sphère creuse ( 25) à paroi translucide représentant les continents terrestres S et les fuseaux horaires,ladite sphère étant percée au pôle Nord et pourvue d'un arbre polaire creux ( 60),dit arbre journalier,rigidement lié au pôle Sud,monté tournant sur ladite broche creuse ( 16); un écran ( 82-94) à contour circulaire pourvu d'un arbre de rotation ( 76),dit arbre annuel,disposé le long d'un diamètre dudit contour circulaire; un sous-ensemble électromécanique ( 68) comportant,d'une part,un corps ( 70-114- 116-154-120-146) rigidement lié à l'extrémité libre de ladite broche ( 16) et des paliers ( 16-15 S-157) solidaires dudit corps,adaptés à maintenir en place lesdits arbres ( 60- 76),les positions de ces paliers dans ledit corps étant telles que l'axe de l'arbre annuel ( 76) coupe l'axe de l'arbre journalier ( 60) sensiblement au centre de la sphère ( 25), suivant un angle sensiblement égal à 23 27; et la position dudit corps ( 146) autour de ladite broche ( 16) étant telle que ledit arbre annuel ( 76) est vertical lorsque la broche ( 16) fait un angle sensiblement égal à 23027 ' avec la verticale; ledit sous-ensemble électromécanique ( 68) comportant,d'autre part,un mouvement électrique d'horlogerie ( 124) équipé d'un premier ( 120-130-136) et d'un second ( 140- 142 144-74 160-162) train d'engrenages disposés l'un après l'autrele premier train faisant tourner l'arbre journalier ( 60) à raison d'un tour par jour sidéral et le second train faisant tourner l'arbre annuel ( 76), à raison d'un tour par année tropique; une source lumineuse ( 88) rigidement liée audit écran ( 82) et adaptée à cooperer avec lui pour créer sur la paroi de la sphère ( 25) deux zones sensiblement hémisphéri- ques respectivement éclairée et obscure; un index solaire ( 92) rigidement lié ( 89-90) audit écran ( 82),adapté à coopérer avec ladite source lumineuse ( 88) pour projeter une image du soleil au centre de ladite zone éclairée; un anneau plan ( 22),gradué en calendrier annuel ( 26) et en cadran journalier ( 30), concentriquement disposé autour de la sphère ( 25), lesdits moyens de soutien ( 10 à 24 ou 204-206) étant adaptés à supporter ladite sphère ( 25) et ledit anneau gradué ( 22),de telle façon que ledit anneau puisse sélecti- vement matérialiser les plans de l'écliptique et de l'équateur de la sphère; ledit calendrier annuel ( 25) coopérant avec ladite image du soleil pour indiquer une date de l'année lorsque ledit anneau ( 22) est en position d'écliptique; ledit cadran journalier ( 30) coopérant avec lesdits fuseaux horaires pour indiquer l'heure en tout lieu lorsque ledit anneau ( 22) est en position d'équateur; des conducteurs électriques ( 196) traversant ladite broche creuse ( 16) pour alimenter le mouvement d'horlogerie et la source lumineuse; caractérisé en ce que lesdits premier et second trains d'engrenages sont respectivement liés auxdits arbres journalier ( 60) et annuel ( 76) par deux couplages à friction calibrée ( 138-160 et 162-166); S la mise à jour du globe-horloge est manuelle et réalisée au moyen de deux roues dentées ( 106-108) engrenées disposées à l'intérieur de la sphère ( 25),au voisinage de la paroi,la roue menante ( 108) étant reliée à un bouton ( 112) de commande extérieur, par un arbre ( 110) traversant le trou du pôle Nord et la roue menée ( 106) étant rigi- dement liée à l'extrémité dudit arbre annuel ( 76); la mise à l'heure du globe-horloge est manuelle et réalisée par action directe sur la sphère ( 25). 2 Globe-horloge selon la revendication 1,dans lequel la broche creuse ( 16) est fixée avec une inclinaison de sensiblement 230271 par rapport à la verticale,à l'extrémité 1 S d'un arceau de méridien ( 14) solidaire d'une tige verticale ( 12) montée sur un pied ( 10),l'anneau gradué ( 22) étant monté basculant à l'extrémité de deux bras de soutien ( 18-20) solidaires de ladite tige verticale ( 12),caractérisé en ce que ledit cadran annuel est inscrit sur une piste interne ( 26) de la face supérieure dudit anneau gradué ( 22) et ledit cadran journalier inscrit sur la face supérieure d'une couronne externe ( 30),mobile en rotation autour de ladite piste interne ( 26). 3 Globe-horloge selon la revendication 2,caractérisé en ce que l'anneau gradué ( 22) comporte sur sa face inférieure,au droit des graduations des équinoxes,deux taquets de maintien ( 24) pourvus d'au moins deux encoches ( 42-44-46) convergeant vers un 2 S palier ( 50),lesdits taquets étant adaptés à être engagés sur les extrémités des bras de soutien ( 18-20) de l'anneau gradué ( 22),de façon à les maintenir sous contrainte et ainsi former une articulation double pouvant faire prendre audit anneau deux posi- tions stables correspondant aux plans de l'équateur et de l'écliptique de la sphère ( 25). 4 Globe-horloge selon la revendication 1,dans lequel les moyens de soutien comportent un berceau ( 206) et un anneau méridien vertical ( 204) monté tournant dans le berceau, la broche creuse ( 16) est radialement fixée à l'intérieur de cet anneau méridien ( 204) et l'anneau gradué ( 22) est horizontal est monté fixe sur le berceau ( 206), caractérisé en ce que: 3 S l'arbre ( 110) du bouton ( 112) de commande de mise à jour manuelle du globe-horloge traverse un passage radial pratiqué dans l'anneau méridien ( 204); le cadran annuel est inscrit sur une piste interne ( 26) de l'anneau horizontal ( 22- 212) et le cadran journalier inscrit sur une couronne externe ( 30), mobile en rotation autour de ladite piste interne ( 26); -16- l'anneau méridien ( 204) est pourvu de deux encoches externes ( 222-224) écartées de sensiblement 23 27 ',adaptées à coopérer avec un repère fixe ( 214) monté sur le berceau ( 206),de façon que l'anneau méridien ( 204) puisse prendre deux positions stables placant respectivement l'anneau horizontal ( 212) dans les plans de l'équateur et de l'écliptique de la sphère terrestre ( 25). Globe-horloge selon la revendication 1,caractérisé en ce que pour faire tourner l'arbre journalier ( 60) et la sphère terrestre ( 25) à raison d'un tour par jour sidéral, ledit mouvement d'horlogerie comporte un micromoteur pas à pas ( 124) alimenté par un circuit électronique à quartz ( 198) et le premier train d'engrenages comprend un pignon ( 130) à soixante et une dents tournant à raison d'un tour en vingt heures et entraînant un pignon ( 136) à soixante treize dents solidaires de la tête d'entraînement ( 138) de l'arbre journaliet ( 60). i) 6 Globe-horloge selon la revendication S,caractérisé en ce que la source lumineuse ( 88)étant adaptée à être directement alimentée par le secteur alternatif et le circuit électronique ( 198) pourvu d'une alimentation autonome,le premier train d'engrenages comporte un pignon menant ( 184) équipé d'un cliquet ( 188) et des moyens ( 200) pour commuter les modes de fonctionnement de l'appareil sont prévus qui,dans une première u position,sont adaptés à connecter la source lumineuse ( 88) au secteur et le micromoteur ( 124) à son circuit de commande ( 198), dans une deuxième position,adapté à déconnecter la source lumineuse ( 88) du secteur et à maintenir connectés le micromoteur ( 124) et son circuit de commande ( 198) et,dans un troisième position,adaptés à isoler le micromoteur ( 124) de son circuit de commande ( 198),à le shunter par une résistance o ( 202) et à le mettre en série avec la source lumineuse ( 88) maintenue connectée au secteur. Globe-horloge passif permettant de simuler le jour et la nuit sur terre et,en outre, d'indiquer la date du jour et l'heure en tout lieu,du genre comprenant: 3 u un support ( 10 à 24) pourvu d'une broche creuse ( 16) sensiblement inclinée de 23 27 ' par rapport à la verticale; une sphère creuse ( 25)à paroi translucide représentant les continents terrestres et les fuseaux horaires,ladite sphère étant percée au pôle Nord et pourvue d'un arbre polaire creux ( 60) ,dit arbre journalier,rigidement lié au pôle Sud,monté tournant sur )J ladite broche ( 16); un écran ( 82-94) à contour circulaire pourvu d'un arbre de rotation ( 76),dit arbre annuel,disposé le long d'un diamètre dudit contour circulaire; un sous-ensemble mécanique ( 68) comportant un corps rigidement lié à l'extrémité libre de ladite broche ( 16) et des paliers ( 16-155-157) montés fixes dans ledit corps, adaptés à maintenir en place lesdits arbres journalier ( 60) et annuel ( 76),les positions - 17- de ces paliers dans le corps étant telles que l'axe de l'arbre annuel ( 76) coupe l'axe de l'arbre journalier ( 60) sensiblement au centre de la sphère ( 25) suivant un angle sensiblement égal à 23 27 ' et la position du corps autour de la broche ( 16) est telle que l'arbre annuel ( 76) est vertical; o une source lumineuse ( 88) rigidement liée à l'écran ( 82),alimentée par des conduc- teurs ( 196) traversant la broche creuse ( 16),adaptée à coopérer avec l'écran ( 82-94) pour créer sur la paroi de la sphère ( 25),deux zones sensiblement hémisphériques res- pectivement éclairée et obscure; un index solaire ( 92)rigidement lié à l'écran ( 82),adapté à coopérer avec la source lumineuse ( 88) pour projeter une image du soleil au centre de la zone éclairée; un anneau plan ( 22) gradué en calendrier annuel et en cadran journalier, concentri- quement disposé autour de la sphère ( 25),ledit anneau ( 22) étant monté basculant aux estrémités de deux bras de soutien ( 18-20) solidaires dudit support ( 10-12),de manière a pouvoir sélectivement matérialiser les plans de l'équateur et de l'écliptique de la sphère ( 25); iedit calendrier annuel coopérant avec ladite image du soleil pour indiquer une date de l'année lorsque ledit anneau ( 22) est en position d'écliptique; ledit cadran journalier coopérant avec les fuseaux horaires pour indiquer l'heure en tout lieu lorsque ledit anneau ( 22) est en position d'équateur; J caractérisé en ce que les paliers ( 16-153-155) de maintien des arbres journalier ( 60) et annuel ( 76) produi- sent sur ces arbres une friction calibrée; la mise à jour de la date affichée est manuelle et réalisée au moyen de deux roues dentées ( 106108) engrenées,disposées à l'intérieur de la sphère ( 25),au voisinage de u la paroi,la roue menante ( 108) étant solidaire d'un bouton de commande extérieur ( 112) disposé au pôle Nord et la roue menée ( 106) étant rigidement liée à l'extrémité Nord dudit arbre annuel ( 76); la mise à l'heure du globe est manuelle et réalisée par action directe sur la sphère. Ju Globe-horloge selon les revendications I ou 7,caractérisé en ce que au moins la roue menée ( 106) de mise à jour du globe-horloge est transparente et en forme de calotte sphérique.