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Perfectionnement apporté à des jouets ou motifs publicitaires.
Cette invention a trait à des perfectionne lents apportés à des jouets ou motifs publicitaires.
Ces objets, qui exigent une force motrice pour être actionnés, sont en général équipés de moteurs de types divers. en particulier électriques, à vibrations, ou à ressort qui tous exigent une source de puissance, par exemple une pile ou-., un ressort, ou toute autre source. De tels mécanismes exigent une surveillance importante pour fonctionner sans interruption ; ils se sont de plus montrés coûteux à la longue.
Le dispositif relatif à la présente invention est indépendant et se suffit à lui-même en puissance motrice; il fonctionne indéfiniment sous l'action de forces créées par les caractéristiques propres à l'invention, sans contrôle ni
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surveillance appréciable de l'utilisateur; il est de plus relativement peu coûteux à fabriquer.
L'invention consiste en un dispositif amusant ou publicitaire comprenant un organe creux façonné de manière à présenter une partie de volatilisation, une partie de condensation et un tube formant canal de fluide entre lesdites parties; cet organe étant complètement vidé d'air, scellé et recevant un liquide se volatilisant à la température ambiante après avoir été enfermé dans ledit organe creux; l'invention comprend également le moyen de monter ledit organe de manière à lui permettre un mouvement alternatif autour d'un axe situé entre les extrémités du tube;
cet organe creux est équilibré de manière que dans sa position normale l'extrémité du tube en relation avec la partie de volatilisation soit en dessous, et l' extrémité dudit tube en relation avec la partie de condensation au-dessus du plan horizontal passant par l'axe d'oscillation; la partie de condensation comporte un dispositif associé permettant de la refroidir à une température inférieure à la température ambiante et de provoquer la condensation de la vapeur et une réduction corrélative de la tension de vapeur dans cette partie de condensation;
ledit organe étant construit de manière que le liquide inclus subisse une vaporisation dans la partie de la volatilisation et que le liquide soit déplacé par la pression de la vapeur régnant dans la partie de volatilisation lorsque la pression de la vapeur dans la partie de condensation est réduite par la condensation; le liquide déplacé se dirigera dans le tube vers la partie de condensation jusqu'à une position située de l'autre côté de l'axe d'oscillation, et ceci en quantité suffisante pour déséquilibrer ledit organe creux et le faire basculer par gravité jusqu'en une nouvelle position ;
ledit organe creux est monté de manière que pendant tout son déplacement il n'occupe que des positions dans lesquelles le tube est incliné de haut en bas vers la partie de vaporisation, et de manière
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que dans sa nouvelle position le liquide déplacé soit placé de manière à laisser passer la vapeur de la partie de volatilisation à la partie de condensation, puis que, les pressions dans ces deux paeties s'étant rigoureusement égalisées, le liquide déplacé revienne par gravité à la partie de volatilisation, ramenant ainsi l'organe creux à se position d'équilibre normal;
le dispositif décrit étant prévu pour répéter les mouvements susmentionnés aussi longtemps que dure la condensation de .La vapeur dans la partie de condensation, et étant doté d'accessoires dont les caractères puissent permettre au dispositif de revêtir une signification pour l'observateur.
Sur les dessins ci-joints :
La figure 1 représente une élévation d'un sujet représentant un canard constituant un jouet basé sur l'invention.
La figure 2 représente le canard sous la même orientation mais dans sa deuxième position.
La figure 3 est une vue arrière du sujet.
La figure 4 est une coupe montrant l'essentiel du montage du corps du sujet en forme de canard.
La figure 5 est une élévation en coupe partielle de l'organe moteur.
La figure 6 est un plan partiel du montage représenté la figure 4.
La figure 7 est une modification de la fig. 5.
La figure 8 est l'élévation d'un sujet publicitaire comprenant l'organe moteur.
La figure 9 est la vue de droite de la figure 8.
La figure 10 est la vue de dessus de la figure 8.
La figure 11 est une vue arrière du dispositif de la figure 8.
La figure 12 est une vue de détail du bras mobile.
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La figure 13 est une coupe agrandie détaillant le mouvement du bras mobile du sujet publicitaire.
Le sujet en forme de canard des figures 1 à 6 est monté sur un socle 1 en verre ou toute autre matière, sur lequel les pattes 2 sont fixées par des vis 3. Leurs prolongements 4 sont ammanchés dans les pieds 2 et constituent un support fixe de l'appareilL Les prolongements 4 comportent des logements 5 recevant l'organe de suspension 6. Cet organe de suspension 6 est formé de deux bandes 7 et 8, reccourbées à leur extrémités et pourvues de couteaux ou de pointes 9 reposant sur le fond des logements 5, constituant les pivots sensibles de la pièce 6.
Les bandes 7 et 8 sont toutes deux courbées en un demi-cercle complet en leur milieu pour former, lorsqu'elles sont réunies, un passage circulaire 10 les bandes sont réunies par les vis 11. Un organe creux formé d'un morceau de tube 12, de préférence en verre ou en matière plastique, passe dans l'ouverture 10 entre les bandes 7 et 8 par rapport auxquelles sa position peut être réglée en desserrant les vis 11. Le tube 12 présente ou reçoit à une de ses extrémités une partie élargie ou tête, qui sera appelée désormais partie de condensation 13, et de préférence un petit bulbe scellé à l'autre extrémité; ce bulbe sera la partie de vaporisation 14.
Le tube 12 et les deux parties 13 et 14 sont vidées totalement ou en majeure partie d'air de manière à y créer un vide, et une petite quantité d'un fluide sensible à la chaleur 15, tel qu'un liquide bouillant promptement, de préférence à bas point d'ébullition, alcool éthylique, alcool métnylique, acétone, chlorure d'éthyle ou tout autre liquide ou mélange à bas point d'ébullition, y est introduite. Le fluide sensible à la ciialeur 15 est alors enfermé dans le tube à vide 18 et peut se déplacer aisément dans ce tube de la partie de vapo-
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risation vers la partie de condensation ou vice-versa.
La partie de condensation 13 présente un organe accessoire 16 vomprenant une carcasse convenable 17, une épaisseur intermédiaire de toile que l'on appellera la mêche 18 dans la suite, et une enveloppe extérieure 19 glissée sur la mèche 18 de manière à la serrer légèrement et à la maintenir en place. La toile de la mèche 18 s'étend tout autour de la partie de condensation 13 en l'enveloppant; elle sera de préférence posée sansplis.
L'extrémité 80 de la mèche est découverte à l'extrémité du bas du sujec: en forme de canard. Le tube 12 est fixé à la pièce 6 et règlé de manière que lorsque le liquide sensible est dans la partie de condensation le tube soit légèrement incliné sur l'horizontal, de la partie de condensation vers la partie de volatilisation.-On peut trouver difficile de régler l'équili- brage du tube en le déplaçant dans le support 6 ; on le dé- sire un petit collier ou poids déplaçable en plomb peut être enfilé sur le tube 12, dans le voisinage de la partie de condensation et dont le déplacement permet d'avoir l'équilibrage désiré et l'inclinaison du tube dans le support 6. Un réservoir 21, contenant de préférence de l'eau constitue la source du liquide de refroidissement 22.
La position de ce réservoir 21 doit être telle que l'extrémité 20 de la mèche soit immergée facilement lorsque la partie de condensation est en dépression. Une partie formant oopps 23 est montée sur le support 6, le tube 12 passant à travers des trous 24 ménagés dans le corps 23. Dans l'exemple choisi sur les figures 1 à 3, un contre-poids 25 est utilisé pour équilibrer le poids de la partie de condensation 13, et le poids de ce contrepoids ne doit pas être négligé lors du réglage du tube dans le support 6 .
Pour rendre attrayant à l'oeil le sujet en forme de canard, les pieds 8, les pattes 4, le bec 16, la partie de condensation 13 et le corps 23 sont convenablement décorés et colo-
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ries, le corps pouvant être pourvu de plumes 26 figurant la queue. Un timbre 27 est monté sur le socle 1, et un marteau 28 placé sur un fil de soutien 29 est monté sur le socle 1 sur la trajectoire de descente du contrepoids 25 de manière que celui-ci actionne le timbre chaque fois qu'il frappe le fil 29.
Le fonctionnement du dispositif représenté sur les figures 1 à 3 est le suivant; après assemblage et réglage on obtient une légère inclinaison du tube vers la partie de volatilisation comme il a été expliqué plus haut en abaissant le bec jusqu'à ce que l'extrémité de la moche pénètre dans l'eau 22; pour accélérer la mise en marche de l'appareil, on peut aussi mouiller initialement la partie de la mèche qui entoure la partie de condensation. Il est alors préférable d'imprimer au tube un basculement initial qui, lorsque la partie de volatilisation est en dépression, provoque une descente par gravité du liquide vers la partie de volatilisation.
En général il y a toujours une partie du fluide sensible qui tend constamment à s'écouler vers la partie de volatilisation en raison de la .Légère inclinaison du dispositif lorsqu'il est balancé de la partie de condensation vers la partie de vaporisation. Cette portion de liquide sensible qui est la plus proche de la partie de volatilisation, se volatilise ou vaporise rapidement et développe entre la partie de volatilisation du tube et la partie liquide du fluide sensible une pression considérable de vapeur; cette pression se maintenant, une force suffisant à pousser le liquide vers la partie de condensation est engendrée.
Cette action est mise en évidence par la formation continue de bulles dans la partie de volatilisation, indiquant la vaporisation d'une partie du liquide sensible, vaporisat&on qui finalement développe une pression assez importante pour déplacer le liquide sensible vers la partie de condensation de l'autre côté de l'axe de pivotement, ce qui surcharge la partie de condensation et provoque un mouvement descendant de cette partie. La vapeur engendrée ,
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suit naturellement le mouvement du liquide condensé et, comme la pression est réduite, la partie du fluide qui avait été vaporisée est condensée partiellement ou en totalité dans la partie de condensation lorsqu'elle atteint cette dernière.
La to- talité du liquide peut alors librement s'écouler vers la portion de volatilisation et abaisser celle-ci, renversant ainsi le sens du mouvement de tout l'organe moteur. Ce cycle se répète pendant un temps indéfini ( des jours et des semaines), aussi longtemps en fait que la quantité de liquide ou autre agent de refroidissement contenue dans le réservoir est suffisante pour que son niveau permette au bec de plonger dans le liquide.
On à observé également, pendant la réalisation pratique de ces dispositifs, que la vapeur formée dans la partie de vaporisation se déplace vers la partie de condensation à travers ou autour la portion liquide de fluide sensible avant de se condenser dans la partie de condensation. En fait il est à supposer qu'il peut y avoir une pression de vapeur à tout moment dans le bulbe de la partie de condensation, mais la présence ou l'absence d'une telle vapeur dans la partie de condensation n'est pas indispensable au fonctionnement correct des appareils.
Dans la réalisation particulière représentée sur les dessins, le fluide sensible est l'alcool éthylique qui présente le caractère de maintenir une colonne de fluide condensé entre la vapeur et la partie de vaporisation. Si au lieu d'alcool éthylique on emploie dans l'appareil de l'éther qui n'est plus volatil, un courant constant de bulles, indiquant la présence de vapeur, se déplace vers la partie de condensation où ces bulles se condensent. On estime qu'il est préférable, lorsque l'on utilise l'éther comme fluide sensible, d'avoir un tube 12 capillaire plutôt qu'un tube de grand diamètre ( 4 mm par exemple ), le tube capillaire se prêtant mieux qu'un tube lar- ge au maintien d'une colonne liquide.
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Le seul entretien nécessité par l'appareil est le remplissage du réservoir d'eau de maniàre à conserver le niveau désiré; à part cela le mécanisme est indépendant et fonctionne sans arrêt. Dans le modèle représenté aux figs. 1 à 3, chaque fois que la partie de volatilisation descend assez pour amener le contrepoids 25 au contact du marteau 8 le timbre résonne.
Dans la réalisation pratique représentée aux figs.
1 à. 3, l'oscillation de l'appareil n'a pas la même amplitude à chaque cycle ; est fait à dessein, de manière qu'il y ait une progression dans l'immersion du bec du canard et que le timbre ne soit frappé que lorsque le mouvement de la partie de volatilisation présente sa plus grande amplitude et sa plus grande force. Néanmoins, l'impulsion est toujours suffisante pour amener l'extrémité du bec dans l'eau du réservoir, bien qu'il ait été observé que par moment le bec ne pénètre pas dans l'eau; cependant l'appareil fonctionne correctement, même dans ces conditions. Il a été trouvé que la nature et la quantité de fluide utilisé dans le tube ont une influence sur l'irrégularité de l'amplitude du mouvement.
C'est ainsi par exemple que dans l'appareil représenté aux figs. 1 à 3, on a utilisé l'alcool éthylique comme fluide sensible. La quantité utilisée est exactement 1,2 oc., donnant une colonne liquide de 8 à 9 cm dans le tube dont la longueur est d'environ 15 cm, le diamètre extérieur d'environ 6 mm et le diamètre intérieur d'environ 4 mm. Dans le dispositif représenté aux figs. 8 à 13, le fluide sensible indiqué pour l'utilisation est l'alcool méthylique dont le poids d'ébulition est inférieur à celui de l'alcool éthylique ; en raison des donditions exposées à ce sujet le mouvement de l'appareil à une amplitude plus régulière et une cadence plus rapide que l'appareil des figures 1 à 3.
Le principe du fonotionnement de cet appareil parait être le suivant ; le fluide sensible à la chaleur, dans un vi-
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de poussé, se vaporise lorsqu'il est dans la partie de vaporisation et se condense lorqu'il arrive aux parties froides avoisinantla partie de condensation.
La différence de température entre les parties de condensation et de vaporisation est obtenue par l'évaporation constante de l'eau sur la mèche, qui crée une différence de température entre les deux extrémités du tube assez importante pour créer des vaporisations et condensations successives du fluide, le poids du fluide condensé agissant comme moteur; dans la mesure ou l'appareil est convenablement supporté par les couteaux de soutien 9, le poids de la colonne de liquide condensé. suffit à provoquer la marche régulière du dispositif grâce au cycle de volatilisation et de condensation du fluide.
L'appareil fonctionne à la température habituelle de la pièce, la différence de température entre la partie de vaporisation et la partie de condensation suffisant à permettre un fonctionnement parfaitement correct de l'appareil. Les courants d'air froids ou chauds affectent la vitesse du mouvement et l'amplitude du déplacement. C'est ainsi que le passage de la fumée d'une cigarette sur la partie de volatilisation provoque une accélération du mouvement, bien qu'un tel procédé ne soit ni nécessaire ni désirable; ceci est simplement mentionné pour expliquer plus clairement la théorie sur laquelle est fondée la présente invention.
Dans une vitrine pendant les mois d'été, la température ambiante s'élève souvent à plus de 35 C, en partie à cause de l'emploi de lampes électriques pour l'illumination de la vitrine ; les commerçants utilisent des ventilateurs électriques dans ces vitrines pour maintenir la température la plus basse possible. Des essais ont été faits sur l'appareil auquel se rapporte la présente invention dans des conditions analogues ; ils ont montré que l'appareil fonctionne de façon très satisfaisante malgré la température élevée. En fait il a été constaté qu'une
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température élevée facilitait le fonctionnent de l'appareil dans la mesure où la vaporisation du liquide dans la partie de volatilisation et son évaporation dans la partie de condensation sont accélérées.
Dans la figure 7 est représentée une modification de l'appareil, dans laquelle la partie de condensation 13a est placée entre deux parties de vaporisation 14a, et 14b. Dans un dispositif de ce type, le fluide sensible 15 s'écoule alternativement d'une partie de vaporisation à l'autre en traversant la partie de condensation.
Pourvu que le tube soit en partie descendante vers la partie de vaporisation 14a , la colonne 15 va se vaporiser, et comme la vapeur se déplace vers le haut vers la partie de condensation et vers la partie de vaporisation 14b, la vapeur commencera à se condenser et, lorsqu'elle atteindra la région des pivots 9, la partie de volatilisatioh 14b se déplacera vers le bas et la partie de volatilisation 14a se déplacera vers le haut ; la colonne liquide s'écoulera le long du tube vers la partie de volatilisation 14b dans laquelle il y aura vaporisation, et la vapeur montera vers la partie de condensation 13a pour répéter le cycle.
Les dispositifs à double effet du type représenté sur la figure 7 sont beaucoup plus rapides que les dispositifs tels que ceux représentés sur les figures 1 à 3, et par suite d'une plus grande puissance. On comprend aisément qu'un tel mécanisme est analogue à une balançoire et peut être utilisé à, diverses fins, par exemple comme jouet en fixant deux personnages à ses extrémités de manière à représenter une balançoire.
Une autre application de la présente invention relative à un sujet publicitaire est représentée sur les figures 8 à 13; elles représentent une femme faisant le geste de lever un verre de boisson. Dans cette application de l'invention l'organe moteur sert à faire monter le bras articulé de la femme depuis une position située au-dessous de l'épaule jusqu'à une po-
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'sition considérablement au-dessus de cette épaule.
.Le décor 30, comprenant un panneau de carton convenablement décoré,représente en impression ou, si on le préfère, en relief, l'image d'une femme 31 dont le bras droit 32, en carton également, dépasse le décor 30 et est articulé de façon à se raccorder au décor. Le support comporte un chevalet 33 relié de préférence à l'envers du décor par une languette de toile de manière à se rebattre complètement pour l'emballage. Le cheva- let 33 est pourvu d'un évidement 34 dans lequel passe l'élargissement 35 de l'extrémité du bras de la femme. Cet élargissement 35 présente une ouverture 36 dans laquelle passe une tige fileté métallique 37 fixée sur l'élargissement par les rondelles 38 et les écrous.59.
La tige 37 porte des pointes 40 dirigées vers le bas et s'appuyant sur des cuvettes 41 dont la base présente une pointe enfoncée dans le chevalet 33, une de chaque côté de l'évidement 34. On voit que le bras peut pivoter librement.
Pour actionner le bras par l'organe moteur, la partie de condensation 13 est partiellement insérée dans une ouverture 43, de sorte que la tête reste dans cette ouverture et y demeure fixée. La toile ou mèche 18 entre partiellement dans l'ouverture 43 mais ne doit pas être en contact avec l'élargissement, ceci au cas où. il faut éviter la transmission de l'humidité au carton. La mèche 18a part d'un point de la tête 13 et plonge sur une grande longueur dans un réservoir 81 de manière à être convenablement mouillée par le liquide de refroidissement et à former une boucle lâche pour éviter une traction qui gênerait le libre déplacement de la tête. Le tube 12 est fixé au bras sur la face arrière par des agrafes métalliques 44 convenables.
Dans la réalisation de l'invention sous forme de sujet publicitaire, le mode de fonctionnement est quelque peu différent de delui suivant lequel fonctionne le canard des figures 1 à 3, mais il présente cependant l'organe moteur de l'invention. -jans ce sujet publicitaire, le tube ou partie de condensation, et la
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partie de vaporisation ont la même taille et les mêmes dimensions, bien que le bec de canard n'existe plus, mais le fluide sensible est l'alcool méthylique, dont l'action estnotablement plus rapide que celle de l'alcool éthylique. Dans cette modification la partie de condensation 13 est placée par rapport aux pivots 40 dans une position en rapport avec la longueur du bras et par conséquent avec sa période d'oscillation.
Lorsque le bras 32 est dans la position extrême vers le haut, le montage du tube doit être règlé par rapport aux agrafes 44 de manière que le fluide sensible soit enfermé dans la tête 13 et nécessairement en avant du point de pivotement ou des couteaux 40.
La position de la partie de condensation en avant du pivot 37 doit être telle que lorsque le bras amorce son mouvement vers le bas, un laps de temps appréciable s'écoule, permettant au liquide sensible de descendre par gravité à l'instant précis nécessaire. Par conséquent, le bras ou en général la partie mue peut avoir une longueur variant dans des limites raisonnables.
Lorsque l'on utilise un tel mécanisme, le bras levé va amorcer son mouvement descendant en raison de son poids; ce mouvement, transmis à l'organe moteur qui lui est fixé et qui au une position d'inclinaison inférieure à 180 , va permettre au fluide sensible de s'écouler par gravité de la partie de condensation vers la partie de vaporisation, ou aura lieu la vaporisation déjà indiquée; il en résulte un mouvement du fluide sensible revenant vers la partie de condensation, et par conséquent une rotation ou un déplacement de cette partie de condensation, qui, transmis au bras, lui communique un déplacement ascendant.
La partie de vaporisation du dispositif a un déplacement appréciable, suffisant en fait à provoquer une inclinaison du tube de la partie de vaporisation à la partie de condensation tel que le fluide sensible s'écoule dans la tête 13 où elle demeure pendant un court instant, jusqu'à ce que le bras levé pro-
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voque de nouveau une inclinaison du tube en sens inverse. Cette action particulière est d'une grande importance pour l'ani- mation de certains modèles d'appareils, en particulier,. lorsque plusieurs organes moteurs sont utilisés pour actionner un seul organe.
En réglant une telle série d'organes mpteurs, il est possible de les règler initialement de manière que le fluide sensible de chaque organe soit dans la partie de condensation correspondante, et qu'il s'en-..-, échappe au même instant, donnant un mouvement simultané de tous les organes moteurs, que l'on monte sur un même axe. SI les organes moteurs ainsi accouplés n'étaient pas règlés de manière à contenir initialement tous les fluides sensibles dans les parties de condensation, mais contenaient ces fluides dans la partie cylindrique du tube, les organes moteurs auraient tendance à être déphasés et par conséquent à se contrecarrer.
Le fonctionnement de cette invention exige qu'il existe mne différence de température entre les parties de condensation et de vaporisation.
On a constaté qu'il était possible de supprimer la mèche, la chaleur de la partie de condensation étant évacuée en faisant tremper simplement l'organe métallique en forme de bec dans un fluide de refroidissement tel que l'eau. La différence de température entre les parties de condensation et de vaporisation doit exister mais'peut être faible - de l'ordre de 2 , bien que la vitesse de fonctionnement soit plus forte si la différence est plus grande.