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Perfectionnements aux appareils totalisateurs.
La présente invention se rapporte à un appareil totalisateur qui est décrit ci-après sous la forme et la disposition actuellement préférées; mais il est entendu que de multiples modifications et changements peuvent y être apportés sans s'écarter de l'esprit ni du domaine de 1* invention.
Cette invention sera mieux comprise en se référant aux dessins annexés, dans lesquels est représentée, à ti- tre d'exemple, une forme d'exécution préférée des disposi- tif réalisant l'invention et dans lesquels :
La fige 1 est une vue perspective de face de l'ap- pareil.
La fig.2 en est une vue perspective en bout.
La fig. 3 eat une vue perspective d'un compteur sur l'un des cadrans duquel est attaché un volet pour ca- cher lest nombres de qe compteur, ce volet étant arraché , partiellement.
Les mêmes signes de référence indiquent les mêmes organes: dans les différentes figures.
L'appareil totalise et enregistre deux fonctions de tous les angles d'opération ainsi que les temps d'opé-
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ration. Afin de donner un exemple, l'appareil sera décrit comme s'il était disposé sur un navire ou sur un autre ob- jet mobile, marchant à une vitesse uniforme et comme étant commandé par une boussole-maîtresse pour totaliser, en ; tourne temps que les temps d'opération, les sinus et cosinus de tous les mouvements angulaires de ce navire ou objet mobile par rapport à une trajectoire fixée. Il est possi- ble ainsi au moyen de l'invention de déterminer la dis- tance que l'objet mobile a parcourue en dehors de la tra- jectoire fixée et depuis son point de départ connu.
Il est bien entendu cependant que la présente invention peut servir à d'autres applications qu'à constituer une aide pour la navigation; elle supplique d'une façon générale à la totalisation de fonctions d'angles d'opération et de temps d'opération.
En se reportant aux dessins,le coté gauche de la fig. 2 montre un mécanisme pour totaliser et enregistrer en nombres les sinus des angles d'opération -en même tempe que les temps d'opération et le côté droit montre un mé- canisme pour totaliser et enregistrer en nombres les cois- nus d'angles d'opération avec les temps d'opération. Sur l'extrémité gauche de l'arbre rotatif 1 est attachée la roue à rayons 2 et sur l'extrémité droite de cet arbre est attachée la roue à rayons 2a.
Sur les roues à rayons 2 et 2a sont montées respectivement les roses des venta 3 et 3, Un levier coudé 4 monté rotativement sur l'extré- mité gauche de l'arbre 1 porte à l'extrémité extérieure de l'un de ses bras une vis de réglage 5 et un levier coudé -la monté de la même façon sur l'extrémité droite de l'arbre 1 porte à l'extrémité extérieure de l'un de ses bras la vis de réglage 5a. Ces via de réglage servent à serrer les leviers respectivement sur les parties an- nulaires des roues à, rayons 2 et 2a. L'autre bras du le- vier 4 porte à son extrémité extérieure une goupille 6
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s'engagement dans une fenteverticale de la croix 7 de fa-.
ón à actionner cette croix. La croix 7 est supportée par les rouleau à gorge 8, SA* 8b et 8 sur la traverse 9 servant de rail pour la croise. Sur le bras portant la gou- pille 6 est fixé un index 25 qui se trouve en alignement radial avec les centres de l'arbre 1 et de la goupille 6.
A la partie inférieure de la croix 7 est monté un totali- sateur de sinus commandé par la disque totalisateur 10 et comprenant la rôtie totalisatrice 11, l'arbre 12 commandant les conteurs (relatif dans des coussinets convenables) et les compteurs 13 et 14 portés par ledit arbre 12. La roue totalisatrice 11 est maintenue en contact d* entraî- nement avec le disque totalisateur des sinus 10 au moyen de la barre 15, poussée par les ressorts 16 et 17 contre le rouleau 18 monté sur l'extrémité inférieure de la croix 7.
Le levier 4a, du côté droit du dispositif, porte aussi une goupille s'engageant dans une eroix correspondante 7a supportée de façon semblable sur une traverse 9a et portant un totalisateur de cosinus comprenant une roue totalisatrice, un arbre de commande des compteurs et des compteurs 13a et 14a portés par cet arbre. Le levier 4a diffère dans sa forme du levier 4 en ce que ses bras sont disposés perpendiculairement. L'un de ces bras porte un index semblable 'Il l'index 25, tandis que l'autre bras porte une goupille semblable à la goupille 6 s'engageant dans une fente verticale de la croix 7a de Façon à actionner cette croix.
Par conséquent tandis que l'index 25 et la goupille 6 sont portés par le même bras et se trouvent dans le morne alignement radial, les éléments correspondants du côté de l'appareil destiné à totaliser les cosinus sont portés par des bras distincts et sont disposés radiale- ment sous un angle de 90 . Un disque totalisateur corres- pondant 10a commande la roue totalisatrice des cosinus 11a.
Les disques totalisateurs 10 et 10a sont entraînés au
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moyen d'un train d'engrenages de réduction (non représenté) par un moteur tournant à une vitesse sensiblement constan- te et représenté dans ce cas par le mo leur électrique 19, qui reçoit du courant d'une source d'énerige électrique convenable (non représentée) quelconque/ Ce moteur 19 commande aussi de préférence une pendule 20. La vitesse du moteur 19 est réglée defa- çon connue par une came -(non représentée), manoeuvrée par un volant 21 et agissant sur un régulateur par freinage à friction 22. La pendule est réglée de telle façon qu'el- le marque le temps correct lorsque le moteur tourne à sa vitesse normale.
En comparant cette pendule 20 avec un chronomètre étalon, on peut déterminer à tout monentais la vitesse du moteur est correcte ou non.
La rose des venta 3a du coté du totalisateur des cosinus est le duplicata de la rosé des vents 3 du côté du totalisateur des sinus, sauf en ce qui concerne l'inver- sion des graduations.
On sait que lorsqu'un organe rotatif est muni d'une goupille etengageant dans une fente d'un organe à dépla- cement linéaire, le mouvement de ce dernier organe peut être rapporté au sinus ou au cosinus de l'angle du mouve- ment de 1* organe rotatif. les points de contact de la roue totalisatrioe 11 et de la roue correspondante du côté du totalisateur des cosinus avec les disques totalisateurs, et par conséquent, la vitesse Sa rotation de ces roues et la. valeur des nom- bres enregistrés par leurs compteurs,.sont réglés au moyen de l'arbre rotatif 1 par le fonctionnement d'un moteur et de préférence d'un moteur électrique 23 à. Marche graduelle.
Les mouvements angulaires relatife par rapport à l'organe directeur dune boussole primaire peuvent agir de façon à. exciter, au moyen d'une boussloe-maïtresse et de dispo- sitifs de transmission convenables, certaines des bobinée de champ du moteur 23 à. marche graduelle afin de faire
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tourner l'arbre 1 et amener ainsi la roue totalisatrice
11 en un point de contact avec le disque totalisateur 10 tel -que cette roue tournera à la vitesse voulue pour en- registrer par l'un des compteurs indicateurs des sinus un nombre qui représente la totalisation des sinus des angles du mouvement par rapport à l'organe directeur de la boussole primaire ainsi que les temps d'opération.
En même temps, l'un des compteurs indiquant les cosinus en- registre en nombres !la totalisation de,s cosinus de ces angles avec les temps d'opération. Par conséquent, par 1* intermédiaire du moteur à marche graduelle 23, les dis- positifs totalisateurs sont 'solidarisés électro-mangéti- quement avec la boussole-maîtresse ou autre dispositif de commande et en reproduisent par conséquent tous les mouvements angulaires'et totalisent tous ces mouvements angulaires aveo les temps d'opération.
L'appareil est réglable' de façon à totaliser avec les temps d'opération les sinus et cosinus de tous les angles d'opération relativement à la direction d'une li- gne de base quelconque, ce réglage 'étant effectué de la façon suivante :lorsquium courant ne traverse le moteur 23- à marche graduelle, l'arbre 1 peut tourner librement aveo les roues à rayons 3 et 2a et les rosés des vents 3 et 3a qui y sont attachées. On fait tourner l'arbre 1 à la main jusqu'à ce que les degrés voulus (par exemple 50 sur les deux rosaces coïncident avec des points fixés tels que les lignes de foi.
Les vis de réglage 5 e t 5a sont alors dégagées et les croix 7 et 7a sont déplacées sur leurs rails respectifs jusque ce que les index des leviers à goupilles soient aussi dans l'alignement des nombres, tels que 50, sur les roses des vents respectives et par rapport aux lignes de foi respectives, les leviers coudés 4 et 4a étant alors serrés respectivement au moyen de leurs vis de réglage sur les parties annulaires des
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roues à rayons 2 et 2a. Un mouvement rotatif angulaire de l'arbre 1 aura ensuite pour effet de déplacer les croix 7 et 7a sur leurs rails vers des positions respec- tivement en rapport des sinus et des cosinus de cet an- gle de rotation.
Les quatre compteurs sont alors mis à zéro, la pendule est mise à l'heure et on met en marche le moteur 19 (qui actionne les deux disques totalisateurs
10 et 10a et ladite pendule). Le réglage initial de la croix 7 a amené la roue totalisant les sinus 11 au centre du disque totalisant les sinus 10, et le réglage initial de la croix 7a a amené la roue totalisant les cosinus à la distance extérieure maximum du centre du disque totali- sant les connus 10a. Par conséquent, le moteur 19 ne pro- duit aucune rotation de la roue totalisant les sinus et fera tourner à sa vitesse maximum la roue totalisant lea cosinus 11a. Ces conditions se maintiendront aussi long- temps qu'il n'y aura pas de variation de la position supposée à 50 par rapport à l'organe directeur de la boussole primaire.
Si l'on suppose maintenant qutil se produit un mouvement angulaire de 1 par rapprot à l'organe directes de la boussole primaire, comme par exemple par suite d'un changement de direction du navire qui porte le dispositif et sa boussole de commande;
pax Inaction de la boussole- maïtresse commandée par la boussole primaire et d'un dis- positif de transmission convenable, le moteur 23 à. marche graduelle sera aotienné de façon à faire tourner de 1 l'arbre 1 et les roues à rayons 2 et 2a, Par le levier 4 et la goupille 6, la croix 7 ae déplacera le long de son rail en faisant glisser ainsi la roue 11 totalisant les -sinus et en l'écartant de sa position de repos au centra du disque 10 totalisant les sinus vers une position où sa vitesse sera en rapport du sinus de l'angle de 1 .
En dème temps, par le levier 4a et par sa goupille, la
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croix 7a se sera déplacée sur son rail en faisant glis- . ser la roue totalisant les cosinus en dehors de sa posi- tion extérieure extrême.sa vitesse étant ainsi en rapport du. cosinus de l'angle (le 1 . Il ast avantageux de fixer la vitesse du moteur de telle façon qui'au bout d'une heure de fonctionnement, la nombre enregistré par l'un des comp- teurs totalisant les sinus représente le sinus réel de 1*'angle sous lequel le dispositif a fonctionne .et que le nombre enregistre par ltun des compteurs totalisant les cosinus représente le bosinus réel de cet angle.
Par exem- ple, à. la fin d'une heure de fonctionnement dans la condi- tion supposéed'une variation de 1 par rapport à la Foui- tion de réglage de 50 ,l'un des compteurs indiquant les singe enregistrera 0,0174. quie st le sinus de l'angle de 1 et l'un des compteurs indiquant les cosinus enregis- trera 0,9998 qui est le cosinus de l'angle de 1 . Comme les compteurs enregistrent des nombres dans lesquels le temps d'opéartion est un facteur,ces nombres augmenteront progressivement aussi longtemps que le dispositif continue à. fonctionner sous une déviation de 1 par rapport au ré- glage initial de 50 .
Si le navire a parcouru à une vi- tesse uniforme un kilomètre pedant cette heure, sa dis- tance à la trajectoire fixée sera à lafin de cette heure de 0,0174 kidomètre. Si le navire a parcouru à une vitesse uniforme 15 kilomètres pendant cette heure (comme on peut le déterminer par l'un quelconque des procédés connus en navigation]) il suffit de multiplier ce nombre enregistré 00174 par 15 pour connaître la distance (0,261 kilomètre) du navire à sa trajectoire fixée.
Bans les conditions sup- posées, le nombre 0,9998 du côté du dispositif totali- sant les cosinus indiquera la distance en kilomètres entre le point de départ connu et le navire, telle qu'elle est projetée sur la trajectoire fixée pourvu que le navire ait marché à une vitesse uniforme d'un kilomètre à l'heure.
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S'il a Marché 1 une vitesse uniforme de 15 kilomètres pendant cotte heure, la distance entre le point de départ connu et le navire projetée sur la trajectoire fixée se- ra de 15 x 0,9998, soit 14,997 kilomètres.
Si Iton dévie le navire pour qutil se dirige pa- rallèlement à la trajectoire fixée de 50 , le mouvement résultant de 1 par rapport à 1* organe directeur de la boussole primaire ramènera la roue totalisant les sinus
11 au centre du disque totalisant les sinus 10, où. elle cessera de tourner, en laissant enregistré sur l'un de ses compteurs un nombre représentant le sinus de l1 angle de 1 multiplié par le temps en heures pendant lequel le dispositif a fonctionné sous une déviation d'angle de 1 par rapport à son réglage initial* Si le navire est en- suite dirigé de façon a regagner sa trajectoire à 50 .
le nombre du compteur indiquant les sinus commencera à décroître, la vitesse de ce décroissement étant proportion- nelle/en nouvel angle de direction du navire par rapport à sa trajectoire fixée. Donc, si le navire est dirigé com- plètement vers sa trajectoire fixée, c'est-à-dire sous un angle de 90 par rapport à cette trajectoire, la roue totalisant les sinus 11 sera déplacée à sa distance exté- rieure maximum du centre du disque totalisant les sinus 10 et elle tournera par conséquent en sens inverse à sa vi- tesse maximum. Qu-el que soit l'angle de direction sous le- quel le navire approche de sa trajectoire fixée en car- chent à une vitesse uniforme, les compteurs totalisant les sinus marqueront de nouveau zéro lorsque cette tra- jectoire fixée sera atteinte.
Les compteurs totalisant les sinus montrent ainsi à tout moment la totalisation des sinus de tous les angles différents sous lesquels le dispositif a fonctionné avec toutes les périodes de tempe comprises pour ces opérations. De même, les compte tara totalisant lea cosinus montreront à tout moment la tota-
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lisation dea cosinus de tous les angles différents sous lesquels le dispositif a fonctionné avec toutes les pério- des de. temps comprises pour ses opérations.
En indiquant la distance et la direction du .navire
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par rapport à s a trajectoire fixée et en indiquant en proj,ection sur cette trajectoire la distance entre un point de départ de latitude et de longitude connues et,le navire. on peut déterminer facilement à tout moment la po- sition du navire en latitude et en longitude.
Les compteurs employés sont du type réversible,
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l'un d'eux dans ahaque paire étant à commanda droite et l'autre à commande gauche. Lorsque les deux compteurs de ltind:ieate'E!1." de trajectoire sont mis au zéro lorsque le navire est dirigé s'or sa trajectoire fixée, une déviation à droite fait augmenter le nombre montré sur le 0 OliTpteur gauche (fig. 1). En me'me temps, un volet couvre automa- tiquement le nombre négatif ou décroissant du compteur de droite.
Cette mesure consistant à exposer l'un des comp- teurs et à couvrir le compteur opposé est nouvelle dans ce genre et elle offre l'avantage d'indiquer immédiatement la direction dans laquelle se trouve la trajectoire fixée.
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Elle est de plus désirable, car elle supprime ainsi 1 t er- reur qui pourrait résulter de la nécessité de considérer les valeurs de deux jeux de nombres exposés. De plus, lorsque le navire, marchant à une vitesse uniforme, croise
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la trajectoire fixée, l'un des volets se f ermera xtoma,ti- quement tamis que le volet opposé s'ouvrira automatique- ment.
Cette fermeture et cette ouverture alternées constituent pour la trajectoire fixéeun guide pratique et facile à observer, qui permet de gouverner d'une façon plus précise que cela n'était possible avec tout autre ap- pareil ou tout autre procédé employé jusqu'ici. On fait fonctionner les voleta de la manière décrite en les atta- chant sur le plus haut chiffre du plus haut cadran de
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claque compteur, comme le représente la fig. 3. Dans cette position, ils répondent immédiatement au renversement de marche de l'arbre de commande qui donne une lecture né- gative .
L'appareil totalisateur de la présente invention peut être employé avec une boussole gyroscopique du type dans lequel un circuit électrique est commandé par un conducteur roulant attaché à ltorgane sensible de cette boussole et vient en contact avec des conducteurs adja- cents à cet organe sensible, et dans lequel ces derniers conducteurs oscillent rapidement pour surmonter le frotte- ment statique. Ces oscillations, qui se suivent à peu près à raison de deux par féconde* a-ont transmises à travers tord le système répétiteur - la rosé des vents de la boussole de répétition ayant même un mouvement oscillatoire qui empêche, la lecture précise.
Si ces oscillations (qui sont de ltordre de 3/4 degré) étaient communiquées aux roues à rayons 2 et 2a, aux leviers 4 et 4a et aux croix 7 et 7a, elles déplaceraient constamment vers carrière et vers l'avant les roues totalisatrioes sur les faces des disques totalisateurs et les compteurs seraient actionnée rapide- ment dans des accotions alternées.
Une usure anormale se produirait ainsi dans tout le mécanisme et la lecture des compteurs serait rendue difficile. lorsqu'on désire em- ployer Itappareil totalisateur de la présente invention avec une telle boussole gyroscopique, la transmission des oscillations à ces organes et aux rosés des vents est évitée de la manière suivante les roues 2 et 2a sont mon- tées sur l'arbre 1 relativement au lieu dtre montées rigidement et un bras 26 attaché sur cet arbre à son extré- mité extérieure qui est recourbée à angle droit et qui oscille vers le centre de la fente 27,
entre les organes réglables 28 et 28a portés par l'organe 29 monté sur la roue à rayons 8 -sans cependant vernir en contact avec
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ces organes réglables* 11 en résulte que les oscillations ne sont pas transmises à la roue à rayon ni à aucun des dispositifs qu'elle actionne.
Lorsque le moteur 23 à mar- che graduelle se déplace cependant sous l'influence de déviations du navire plutôt que sous la simple influence d'oscillations des bornes électriques de la boussole gy- roscopique, le bras 26 prendra une nouvelle position, en- traînant avec lui la roue à rayons 2 et les organes quel- le commande et le bras oscillera ensuite autour d'un nou- veau centre. Le côté cosinus du dispositif portera, dans ces conditions, des organes semblables pour éviter la transmission des oscillations à sa rosé des vents et aux organes qui lui son accouplés.
Divers dispositifs enregistrant sur carte le tra- jet accompli sous le contrôle de boussoles gyroscopiques et 'de boussoles magnétiques sont connus dans le métier.
Hais si oes dispositifs, bien disposés et bien construits, enregistrent la totalisation des sinus et des cosinus dtangles de mouvements avec les distances de ces mouve- ments et relativement à une trajectoire fixée et un point de départ connu, ils présentent l'inconvénient que la carte doit être démesurément grande pour que les mouve- ments du stylet utilisé dans ces appareils aient un avan- tage quelconque pour indiquer la direction par rapport à la trajectoire fixée. Si l'on emploie des cartes à grande échelle, on doit les changer -fréquemment. De plus, les totalisations sur ces cartes ne sont pas montrées en nom- bres et les distances doivent par conséquent être mesu- rées et évaluées. Le présent appareil fonctionne indé- pendamment de cartes ou des limites de leurs dimensions.
Son allure de fonctionnement est de préférence telle que les enregistrements des compteurs sont des termes de un dix-millième de limité de longueur marine (le mille), à une vitesse uniforme dtune unité marine (un mille) par heure ;:-. constituant ainsi pour la conduite du navire une
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indication très sensible et très lisible des écarts de la trajectoire fizée. Pour qu'une carte soit aussi faci- lement lisible, elle ouvrait être faite sur une échelle d'environ 50 mètres par heure. Si une telle carte était destinée à servir pour la manoeuvre, elle devrait être proportionnellement large.
Par conséquent, comme indi- cateur de trajectoire et de position, la présente inven- tion a sur les dispositifs enregistrant sur cartes l'a- vantage bien net d'enregistrer des nombres faciles à ob- server qui n'exigent qurune simple multiplication pour les transformer en mesures voulues pour la distance à la trajectoire fixée et pour la distance accomplie sur cette trajectoire fixée depuis le point de départ connu et d'opérer sur une échelle beaucoup plus grande que ce n'est possible dans un enregistreur sur carte.
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RY1D IiCAT IONS.-
1.- Un appareil pour totaliser les fonctions d'an- gles d'opération avec les temps d'opération caractérisé en ce que des organes indiquent la direction d'une ligne de base et un dispositif influencé par le mouvement angu- laire de ces organes indicateurs par rapport à la ligne de base totalise ces,mouvements avec les temps d'opéra- tion et enregistre en nombres une ou plusieurs fonctions de l'angle dont se sont déplacés les organes indicateurs, en substance comme décrit ci-dessus.
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2<.- Un appareil suivant la revendioatt on 1, carac- térisé en ce qu'un moteur tournant à une vitesse sensi- ' blâmant constante actionne le dispositif totalisateur et enregistreur, en substance comme décrit ci-dessus.
3.- Un appareil suivant les revendications 1 ET 2, caractérisé en ce qutun ou plusieurs compteurs effectuent 1* enregistrement en nombre des résultats de la totalisa- tion, en sutstance comme décrit ci-dessus.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.