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BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements apportés aux appareils pour enregistrer des mouvements, notamment pour enregistrer l'amplitude des vagues ".
L'invention est relative aux appareils pour enre-¯ gistrer des mouvements, notamment des mouvements oscillatoi- res ; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application paraît devoir offrir le plua d'intértt), mais non exclusivement, parmi ces appareils, ceux pour enregistrer l'amplitude ou le "creux" des vagues.
Elle a pour but, surtout, derendre tels, ces appa- reils, qu'ils répondent, mieux que jusqu'à présent, aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les appareils du genre en question, que puisse âtre guidé, le long d'un élément tel qu'une tige recevant les mou- vements à enregistrer, et avec le minimum de frottement, un .équipage muni de moyens tels que l'action de la pesanteur s'e-
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xercant sur lui soit constamment annulée, et que son inertie absolue détermine dea déplacements relatifs par rapport à la tige, ces déplacements étant transmis mécaniquement, optique- ment ou de toute autre façon, à des organes enregistreurs ap- propriés.
Elle consiste, mise part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en marne temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, en une deuxième disposition, relative aux moyens pour me- surer le creux des vagues, consistant à utiliser, pour réali- ser ces moyens, l'inertie d'une masse disposée à l'intérieur d'un flotteur, les déplacements relatifs de ladite masse par rapport audit flotteur ou à certaines des pièces de ce dernier, étant enregistrés de toute façon appropriée.
-Elle viseplus particulièrement un certain mode d'ap- plication (celui ou on l'applique aux appareils pour mesurer le creux des vagues), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement enco- re, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appa- rails du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, lea éléments spéciaux propres à leur établisse- ment, ainsi que les ensembles pouvant comprendre de semblables appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent, respective ment en coupe verticale suivant 1-1 fig. 2 et en vue en plan partielle, un appareil pour mesurer le creux des vagues établi conformément à l'invention.
Les fig, 3 et 4 montrent, respectivement, en éléva- - ion et en vue en plan,partielle, les organes essentiels d'un
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appareil du même genre établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 5 montre, en élévation, les mêmes organes établis suivant une varianté de réalisation.
Les fig. 6 et 7, enfin, montrent, schématiquement, certains de ces organes établis suivant d'autres modes de ré- alisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, auxquels il sembla qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, dé- tablir un appareil destiné à permettre de mesurer le creux des vagues, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On fait comprendre, essentiellement, audit appareil, d'une part, un organe tel qu'une tige a susceptible de se déplacer suivant son axe, en demeurant dans une position sensi- blement verticale, les mouvements lui étant transmis par un système flotteur approprié, et, d'autre part, un équipage propre à être guidéle long de ladite tige avec le minimum de frottement, et muni de moyens tels que Inaction de la pesanteur s'exerçant sur lui soit à chaque instant annulée, l'ensemble étant donc tel que ledit équipage puisse, par son inertie, ou bien demeurer dans l'espace sensiblement dans un même plan horizontal, auquel cas les déplacements relatifs dudit équipage par rapport à la tige sont égaux à l'amplitude du mouvement des vagues, ou bien recevoir des mouvements syn- chrones de ceux de la tige,
auquel cas lesdits déplacements relatifs sont proportionnels ou fonction de ladite amplitude, lesquels déplacements, de toute façon, peuvent venir s'inscri- re sur des organes enregistreurs appropriés.
A cet effet, et en ce qui concerne, tout d'abord, la- dite tige et le système flotteur, on les agence de manière tel- le, parexemple, que la tige soit supportée par un système
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à cardan b soumis à l'action d'un poids tel que bl tendant à maintenir cette même tige dans une position sensiblement ver- ticale -- étant entendu qu'on pourrait aussi, éventuellement, avoir recours à des organes gyroscopiques appropriés --, l'en- semble étant monté à l'intérieur d'un flotteur ± (fig. l).
En ce qui concerne, maintenant, le susdit équipage, on a avantageusement recours, pour le réaliser -- et ce dans le cas, particulièrement intéressant puisqu'il permet de limiter la longueur de la tige a, où l'on veut pouvoir entraîner ledit équipage en synchronisme avec les déplacements de la tige, mais avec des amplitudes moindres --, à une disposition telle, que ledit équipage comprenne essentiellement au moins un, ou de préférence plusieurs galets d, assujettis à demeurer en contact avec la tige a 'et à être entraînés à tourner par suite des déplacements de cette dernière, et que lesdits galets puissent eux-mêmes entraîner un ou plusieurs volanta e que l'on calcule de façon telle qu'on puis- se obtenir un rapport déterminé entre l'amplitude des mouve- ments de la tige et celle des mouvements de l'équipage,
de ma- niera à limiter la course relative de ce dernier par rapport à la tige, à une longueur convenable, le susdit rapport ne dé- pendant en effet que d'il. moment d'inertie et de la masse des pièces rotatives de l'équipage mobile.
Pour mettre en pratique une telle disposition, on peut procéder de multiples manières, par exemple de l'une de celles qui vont être indiquées.
Suivant un premier mode de réalisation, représenté sur les fig. 1 et 2, on monte les galets à sur un même axe f, à l'intérieur d'un bottier g de forme par exemple prismatique, lesdits galets étant assujettis rouler, d'urie part, sur la tige a, et, d'au- tre part, sur l'une des faces dudit bottier, et ledit axe f traversant les faces de ce bottier dans des ouvertures allon- gées g (étant entendu qu'on pourrait aussi faire tourillonner
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axe ! dans les faces 'correspondantes du bottier et ne faire rouler les galets que contre la tige a), on a recours, pour maintenir le contact entre lesdits ga- lets et les éléments contre lesquels ils s'appuient, à des bil- les h interposées entre ledit bottier et ladite tige, du côté de cette dernière opposé à celui le long duquel roulent les- dits galets, ces billes se déplaçant avantageusement dans des rainures comportées par la tige et étant soumises à l'action de moyens élastiques i prenant appui sur le boîtier g, on monte les volants e aux extrémités libres de l'axe f, et, enfin, pour ce qui est des moyens propres à équili- brer le poids de l'ensemble à chaque instant, c'est-à-dire à rendre cet ensemble astatique, on peut les réaliser de toute manière appropriée,
par exemple en faisant reposer l'ensemble à l'une des extrémités d'un bras jqui est soumis à l'action d'un ressort k et dont l'autre extrémité, munie d'un gaieté est assujettie à se déplacer, par l'intermédiaire d'un,galet 1, sur une came 11 de profil approprié tel que, quelle que soit la position de l'ensemble, la force F s'exerçant normalement à ladite came donne lieu, suivant la direction de la tige a, à une composante de valeur constante et égale au poids de l'en- semble.
On réalise ainsi un appareil tel que les amplitudes du mouvement relatif de l'axe f demeurent constamment propor- tionnelles à celles des vagues, ledit mouvement relatif pouvant par exemple être enregistré à l'aide d'une aiguille n portée par le bottier et propre à venir inscrire une courbe sur une bande entraînée par des tambours p1 p2 portés par un bâti solidaire de la tige a, l'un de ces tambours étant susceptible d'être entraîné par un moteur M.
Pour conjuguer:- les mouvements de cette aiguille à ceux de l'axe f, on peut procéder d'une façon quelconque : ladite aiguille sera par exemple articulée par l'une de ses extrémités sur le boîtier g et assujettie à demeurer en contact, par un galet n1, avec l'un des volants e,
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de aorte que les déplacements relatifs de l'axe! par rapport au bottier g déterminent des mouvements d'oscillation de la- dite aiguille.
Bien entendu, tous autres moyens enregistreurs pour- raient être prévus, notamment des moyens optiques ou électri- ques.
Suivant un autre mode de réalisation qui est repré- senté sur les fig. 3 et 4, et qui parait particulièrement in- téressant parce qu'il permet de supprimer à peu près complè- tement tout frottement parasite, on a recours à deux galets d, par exemple du même genre que ceux décrits ci-dessus, munis de volants e, on fait supporter ces galets par au moins un, ou de pré- férence deux fils m qui s'enroulent sur des portées f1 de l'axe f sur lequel sont prévus les galets, portées que l'on fait de diamètre égal à celui de la circonférence suivant laquelle s'effectue le roulement desdits galets sur la tige a, et on réalise les moyens d'équilibrage en venant appli- quer, à une came de profil approprié g sur laquelle s'enroule un fil q1, l'action d'un ressort r,
dont les extrémités sont reliées respectivement à un point fixe et audit fil, la came étant équilibrée par un contrepoids. q2 agencé de manière que le poids P de l'ensemble (volant, galets, came et contrepoids) soit appliqué aur l'axe desdits galets, et ledit ensemble étant tel que le couple exercé par le ressort sur ledit axe aoit constamment, quelle que soit la position de l'ensemble, égal et desens inverse au couple Pd/2,si on désigne par d la valeur du susdit diamètre.
Ladite came pourra étre montée par exemple entre les galets et on pourra ménager dans la tige une fente a pour le passage de la came q et du- fil
Le fonctionnement d'un tel ensemble, muni bien enten- , du d'organes enregistreurs appropriés, est analogue à celui de
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rttappare11 des :fige 1 et 2.
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Il y aura avantage, 'en outre, et cela quel que soit le mode de réalisation .adopté, à prévoir des moyens tels que, notamment pendant le transport des appareils jusqu'au point d'utilisation, et au début du fonctionnement, l'équipage mobile ait tendance à revenir toujours occuper une position moyenne sur la tige a.
A supposer, par exemple, que les organes propres. à permettre d'obtenir l'équilibrage de l'équipage mobile, soient réalisés de la manière illustrée sur les fig. 3 et 4, on pour- ra avantageusement établir de façon telle, lesdits moyens, que, par une modification de la force exercée par le ressort tel, que r, le système, au lieu d'être astatique, devienne pendulai- re.
Dans ce cas, il semble qu'il y ait avantage à utili- ser deux cames q10 q20 et deux ressorts rl r2 tels que, dans une première position (celle représentée), la somme algébrique des couples qu'ils exercent soit constante et égale. au poids de l'ensemble, et, dans une deuxième position, obtenue par exemple en déplaçant les points d'attache desdits ressorts, dans des glis- sières appropriées a, le système devienne pendulaire, ses os- cillations pouvant être, ou non, amorties.
On pourra alors prévoir des moyens propres à permet- tre, l'appareil étant mis en place et lesdits points d'attache étant en deuxième position, de fa.ire revenir automatiquement, et progressivement, lesdits points, vers la première position.
Ces moyens pourront être commandés par le moteur actionnant le tambour enregistreur, et ce de telle manière, par exemple, que le déclenchement desdits moyens se produise lorsque ledit tambour, après que le moteur a, été mis en marche, a atteint sa vitesse uniforme.
Enfin, il pourra être avan'tageux, d ans certains cas, de prévoir des moyens propres à empêcher que l'appareil ne puisse être influencé par des mouvements de rotation du flot-
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teur communiquant à l'axe! des accélérations parasites.
On procédera, par exemple, pour réaliser ces moyens, ou bien (fig. 6) , en montant le long de la tige a deux groupes de galets d roulant dans des sens contraires, les moù- vements relatifs .de ces deux groupes par r apport à ladite tige pouvant être communiqués, soit à deux organes enregistreurs différents, auquel cas l'amplitude exacte est égale à la mo- yenne des deux amplitudes données par lesdits organes, soit à un même organe enregistreur, ou bien (fig. 6) en ayant recours à un seul groupe de ga- lets d, munis de volants e, les mouvements de ces volants e étant conjugués, à l'aide par exemple d'un fil t, à ceux d'au moins un volant u assujetti à tourner en sens contraire des volants , l'action des accélérations parasites étant donc an- nulée.
Dans ce dernier cas le système d'équilibrage de l'en- semble pourra être monté sur l'axe des volants u.
En suite de quoi, quel que soi le mode de réalisa- tion adopté, on peut obtenir des appareils qui permettent d'inscrire une courbe de l'amplitude des vagues, courbe sur laquelle, éventuellement, les temps pourraient également être enregistrée par tous moyens appropriés.
De tels appareils sont de construction particulière- ment simple et deprécision élevée.
Dans ce qui précède, on a supposé que, pour l'enre- gistrement du creux des vagues, l'effet de la pesanteur, en eours de fonctionnement de l'appareil, était constamment annu- lé.
Mais, dans cette application particulière à l'enregis- trement du creux des vagues, l'invention s'étendrait, d'une fa- çon générale, à tous appareils basés sur l'inertie, et compor- tant une masse disposée à l'intérieur d'un flotteur, masse dont on enregistrerait les déplacements relatifs par rapport à ce flotteur ou à certaines pièces de ce dernier.
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Au lieu donc de prévoir un système fonctionnant asta- tiquement, on pourrait utiliser un système pendulaire, fonc- tionnant de la même manière que les accéléromètres de type con- nu. Pour obtenir un tel fonctionnement, il suffirait, comme dé- jà proposé plus haut, de modifier les points d 'attache des res- sorts de rappel, ou encore de modifier la forme des cames. Pour ce fonctionnement, les déplacements relatifs de l'équipage mo- bile par rapport à la tige a seraient, non plus des déplacements proportionnels à ceux de cette même tige, mais des oscilla- tions qui sueraient fonction de ces derniers déplacements, et qui pourraient être, éventuellement, amorties par tous moyens. ap- propriés.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précèae, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.
RÉSUMÉ.
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