Horloge. La présente invention a pour objet une horloge comportant des aiguilles des heures et des minutes, un mouvement d'horlogerie pour l'actionnement de ces aiguilles et com prenant un ressort principal et un engre nage, et un cadran sur lequel se déplacent les aiguilles.
L'horloge selon l'invention est caracté risée en ce qu'elle présente un organe gra dué suivant les degrés de longitude du globe, et des moyens prévus pour actionner cet organe et simultanément les aiguilles par rapport audit engrenage, de telle sorte que, lorsqu'on actionne cet organe gradué, les ai guilles se déplacent sur le cadran indépen damment du mouvement d'horlogerie, en vue d'amener les aiguilles à indiquer le temps lo cal pour toute longitude correspondant à une position choisie de l'organe gradué.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple. une forme d'exécution de l'hor loge suivant l'invention.
La fig. 1 en est une vue perspective sché matique, certaines parties étant sorties de leur position exacte, de manière que le fonc tionnement puisse être mieux compris; La fig. 2 est un plan de détail de la roue moletée et de l'anneau gradué; La fig. 3 est une section transversale de l'horloge, les parties se trouvant plus près de leur position ramassée réelle, que dans la fi g. 1.
Les personnes qui naviguent sur des vais seau et les pilotes d'aéronefs ont besoin occasionnellement de connaître l'heure du jour ou de la nuit de la localité vers la quelle ils voyagent. La pratique courante de ces personnes, ainsi que des mécani ciens des trains et des voyageurs de ces trains, est de régler leur montre soit en avance, soit en retard au fur et à mesure que certaines localités sont traversées au cours du voyage, soit en allant vers l'est, soit en allant vers l'ouest.
Ces localités de mise à l'heure se trouvent sur les méridiens horaires. Ces méridiens sont espacés les uns des autres de 15 et chaque fois qu'un méridien est passé en allant vers l'est, le temps est avancé d'une heure et cha que fois qu'un méridien est passé en allant vers l'ouest, le temps est retardé d'une heure. Il résulte de cet arrangement, pour autant qu'il s'agit des Etats-Unis d'Amérique, que ce pays est divisé en quatre régions (fu seaux) avant chacune une heure normale, à savoir la région est, la région centrale, la région des montagnes, et la région ouest.
Selon cette disposition, une heure don née est adoptée comme étant l'heure pour la région, fuseau ou zone entière se trouvant entre deux méridiens horaire. Par exemple s'il est deux heures de l'après-midi à Washington, il' est également deux heures de l'après-midi n'importe où dans le fuseau se trouvant entre le 77e et le 90e méridien. Ceci est parfaitement satisfaisant pour la vie courante, mais cette disposition n'est pas appropriée lorsqu'il est nécessaire à. une per sonne de connaître l'heure exacte d'une loca lité déterminée, car il est évident que l'heure réelle doit varier progressivement d'un mé ridien à l'autre.
En particulier, les personnes faisant des calculs astronomiques ont besoin de connaî tre l'heure locale exacte. Ce renseignement peut également être important aux per sonnes naviguant sur l'océan. pour leur per mettre d'effectuer certains calculs et de pro céder à un enregisrement exact. L'horloge selon la présente invention a été imaginée pour les cas, comme ceux qui viennent d'être indiqués, où une estimation grossière de l'heure n'est pas suffisante et qui ont besoin de connaître l'heure exacte.
En référence au dessin annexé: un arbre central 1 est destiné à être actionné par le ressort principal 2 par l'intermédiaire d'un train comprenant les engrenages et les pi gnons 3, 4, 5 et 6. Le pignon 6 est combiné avec un type connu d'embrayage à frotte ment: 7. Cet embrayage est destiné à entraî ner l'arbre central par l'intermédiaire du train d'engrenages, par une source de puis sance venant du ressort principal, mais il est également destiné à glisser par rapport au pignon 6, lorsque le bouton 8 de mise à l'heure est tourné à la main. Ce bouton est tourné par les doigts de la main dans une direction ou dans l'autre, de manière à mettre à l'heure les aiguilles de l'horloge, comme on le fait habituellement.
L'arbre central 1 effectue une rotation par heure lorsqu'il est entraîné par le mou vement d'horlogerie \? à 7. Il fait saillie à travers le mécanisme complet et sert d'axe pour le mouvement supérieur présentement décrit. Un engrenage 9 se trouve au-dessous du pignon 6 et engrène en pratique avec le mécanisme régulateur habituel (non repré senté) comprenant l'échappement. Un pignon 10 à douze dents se trouve au-dessus du pi gnon 6, plus particulièrement au-dessus de l'embrayage 7. Ce pignon 10 engrène avec une roue folle 11 et transmet de la force, par l'intermédiaire de cette dernière roue, à un autre pignon 12 à douze dents se trou vant sur un contre-arbre 13 qui porte fixé à.
lui un pignon 14 à quatre dents.
Le pignon 14 engrène avec le rebord d'engrenage portant 96 dents d'une plaque de garniture 15. En considérant le mouve ment à partir de l'arbre central 1, la rota tion de cet arbre, par heure, est transmise au pignon 14 qui effectue également une ro tation par heure, et comme ses quatre dents engrènent avec les 96 dents de l'engrenage 15, il s'ensuit que ce dernier fait une rota tion en 24 heures.
Iïn engrenage annulaire interne 16 pré sentant 72 dents est fixé à l'engrenage<B>15</B> par des moyens 17 qui comprennent des ri vets ou leurs équivalents. Les engrenages 15 et 16 sont fixés ensemble en permanence et ces deux engrenages sont désignés ici comme l'engrenage double. Un pignon 18 à douze dents engrène avec l'engrenage annulaire in terne 16. Un engrenage 19 à 48 dents se trouve au-dessus du pignon 18.
Ces deux en grenages sont fixés ensemble de manière ap propriée et tournent comme un tout sur un arbre 20 (fig. 3) qui est fixé d'une manière appropriée par des moyens 21 à une prolon gation 22 d'un anneau denté 23 présentant 192 dents. Le pignon 18 à douze dents, fait six tours pour chaque rotation de l'engrenage double 15, 16. Il effectue ces six rotations par la force d'entraînement qui lui est fournie du mouvement d'horlogerie 2, etc., ou du bouton 8 de mise à l'heure. Dans chacun de ces cas, l'engrenage 19 reste en place bien qu'il tourne sur son arbre 20.
L'engrenage 19 peut également être mis en rotation, l'engre nage double 15, 16 restant stationnaire, grâce au mouvement planétaire du pignon 18 autour de l'engrenage annulaire in terne. 16.
Un pignon 24 à douze dents engrène avec l'engrenage 1.9. Ce pignon fait partie d'un tube 25 qui s'étend vers le haut et qui porte, fixé à lui, l'aiguille 26 des minutes. Une rotation de l'engrenage 19 produit quatre rotations du pignon 24 et comme l'engre nage 19 effectue six rotations en 24 heures, il s'ensuit que l'aiguille 26 des minutes fait également 24 rotations en 24 heures. On bien, ce qui est la même chose, 24 rota tions de l'aiguille des minutes se produisent pour chaque révolution de l'engrenage dou ble 15, 16.
Un engrenage 27 présentant 48 dents est en prise avec le pignon 24; cet engrenage 27 porte fixé à sa face supérieure un pignon 28 à 9 dents (fig. 3). Cet engrenage et ce pignon tournent sur un pivot 29 dépendant du cadran 30 de l'horloge. Le pignon 28 est en prise avec un engrenage 31 à. 54 dents lequel est fixé à un tube 32 tournant facile ment, monté sur le tube 25. Le tube 32 porte l'aiguille 33 des heures fixées à lui de n'im porte quelle manière voulue, par exemple au moyen d'un mince collier 34 (fig. 3) fixé par pression sur l'extrémité supérieure du tube de l'aiguille des heures.
Comme l'engrenage 27 à 48 dents est en prise avec le pignon 24 à douze dents, le premier de ces organes tourne quatre fois moins vite; l'engrenage 31 à 54 dents, en grenant avec le pignon 28 à neuf dents, tourne six fois moins vite. Ces deux dimi nutions de rotation font une diminution de 24, ce qui fait que l'aiguille 33 des heures effectue une rotation en 24 heures.
La plaque supérieure 35 du bâti de l'hor loge (fig. 3) porte plusieurs chevilles de guidage 36 qui sont rainurées en 37 pour re cevoir et guider un anneau de support 38. Cet anneau est destiné à tourner dans l'une ou l'autre de deux directions et il est guidé à sa périphérie par les rainures 37, lorsqu'il tourne. Des rivets 39 fixent l'engrenage an nulaire 23 mentionné précédemment à l'an neau 38 à une certaine distance de celui-ci. L'engrenage annulaire 23 présente des che villes de guidage 40 fixées sur lui.
Ces der nières sont semblables aux chevilles de gui dage 36 et elles ont des rainures 41 pour re cevoir et guider la périphérie interne unie d'un engrenage annulaire différentiel 42 présentant 184 dents.
Cet engrenage porte un anneau 43 figé à lui au moyen de rivets 44 qui servent éga lement de pièces d'espacement. L'anneau 43 est réglable et peut tourner dans deux direc tions. Il est gradué en 45, en degrés commen çant par 0 (fig. 2), et allant jusqu'à 180 en allant dans les deux directions, ceci ser vant d'index pour indiquer de combien on doit déplacer l'anneau. Si on le désire, les échelles peuvent être graduées pour aller de 0 à 360 degrés dans chaque direction, mais la forme d'exécution représentée de la gra duation est reconnue préférable, parce qu'elle se conforme à la manière habituelle d'indiquer les degrés de longitude ouest et est de Greenwich.
La graduation 0 représente le méridient 0 passant Greenwich. Les graduations de cha que côté sont à lire comme des degrés de longitude ouest et est de Greenwich jusqu'au méridien de<B>180'</B> qui est la limite interna tionale de date. Dans l'exemple représenté, les graduations qui se trouvent à la droite du 0 (fig. 2), numérotées jusqu'à 180, sont considérées comme les degrés ouest de Greenwich et sont marquées d'une manière appropriée en 46 avec une flèche et un W.
Semblablement, les graduations à la gauche du 0, numérotées jusqu'à 180, sont considé- rées comme des degrés de longitude est de Greenwich et sont marquées en 47 avec une flèche et un E.
Un pignon 48 (fig. 3) présentant huit dents est en prise avec les engrenages 23, 42. L'arbre 49 de ce pignon présente des appuis appropriés dans le bâti de l'horloge. Cet arbre porte fixement une roue moletée 50 qui constitue un moyen de commande pour déplacer l'anneau 43. La rotation de la roue moletée provoque la rotation de l'anneau gra dué 43 et pour faciliter son actionnement dans le sens exact des graduations 45, soit des longitudes ouest, soit des longitudes est, avec le repère fixe, cette roue présente des dé signations 51, 52, comprenant une flèche et les lettres ZY et E.
La flèche de la désigna tion 51 est dirigée dans le sens des aiguilles d'une montre, tandis que la flèche de la dé signation 52 est dirigée en sens contraire.
Une fenêtre 53 ménagée dans le cadran 30 de l'horloge ne rend visible à un moment donné que quelques-unes des graduations 45, l'anneau 43 étant placé au-dessous de ce ca dran. ITne ligne 54 (fig. 1) s'étend vertica lement à travers la face du cadran 30 et la partie 55 de cette ligne qui apparaît au- dessus de la fenêtre 53 est prise comme le repère fixe par rapport auquel la graduation 45 doit être lue.
Le cadran 30 peut être en levé, mais pour l'enlever et pour le centrer ensuite convenablement lorsqu'on le remet en place. il présente des tasseaux 56 pendants (fig. 3<B>)</B> qui s'ajustent dans des places 57 entaillées dans la bride d'un anneau 58 qui doit être considéré comme faisant partie du bâti de l'horloge. Un des tasseaux et sa par tie entaillée peuvent être élargis de telle sorte que le cadran ne peut être placé seulement que dans la position requise déterminée à l'avance.
Le cadran 30 est divisé en 24 heures, ses chiffres 59 allant de 1 à 0. Son bord est en outre numéroté en 60, cette numérotation représentant des divisions en 5 minutes. Au lieu que ces chiffres aillent consécutivement de 5 à 55, ils vont de 5 à 30 (30 désignant la 1/2 heure), puis de 30 en revenant jusqu'à 5. La première série de chiffres doit être lue comme minutes après l'heure et la seconde série comme minutes avant l'heure.
Le point 0, qui se trouve dans l'axe de la fenêtre 53, indique la 24me heure. 0 est également considéré comme étant minuit. Les nombres à la droite de la ligne 54 désignent les heures de la matinée de minuit à midi, tandis que ceux à la gauche de la ligne dé signent les heures de midi à minuit. Les côtés droits et gauches peuvent également être blancs et respectivement noirs, les nom bres du côté droit étant imprimés en noir et ceux du côté gauche en blanc. Ceci n'est seu lement qu'une suggestion et on peut avoir n'importe quelle combinaison de couleur et de chiffres désirée.
Le fonctionnement est facile à compren dre: En considérant en premier lieu la mise à l'heure à la main des aiguilles 26, 33, le bou ton 8 de mise à l'heure peut être tourné dans l'une ou dans l'autre direction. La rotation est communiquée à l'arbre central 1 et ce der nier glisse dans l'embrayage 7 à frottement sans solliciter le train d'engrenage 3 à 6. La. rotation du bouton 8 est communiquée par le train 10, 11, 12 au pignon 12 dont la, rotation déplace l'engrenage 14, 15, 16 soit dans le sens des aiguilles d'une montre, soit. en sen-, inverse.
Bien que le dispositif d'en traînement commun 19 reste en place, il tourne sur son arbre 20 par le mouvement de l'engrenage double, la rotation du mécanisme d'entraînement habituel étant communiquée aux aiguilles 26, 33 par le train d'engrenage 24, 27, 28, 31 commandant les aiguilles.
En considérant en second lieu le fonction nement normal de l'horloge par la rotation mécanique à l'aide du mouvement d'horlo gerie, soit le ressort 2 (fig. 1) remonté, de la force d'entraînement est fournie à l'arbre central 1 par le train d'engrenage intermé diaire 3 à 6 et par l'embrayage 7. L'arbre central n'a rien à faire avec l'entraînement des parties se trouvant au-dessus du pignon 10 (fig. 3). Il agit simplement comme un axe, mais ces parties sont entraînées à partir de l'arbre central par le train d'engrenage 10, 11, 12 et 14.
Une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du pignon 14 provoque une ro tation en sens inverse de l'engrenage double 1.5, 16. Le dispositif d'entraînement habituel 19 reste également en place parce qu'il est porté par l'engrenage annulaire 23 et que cet engrenage, aussi bien que l'anneau 38, l'en grenage 42 et l'anneau gradué 43, restent stationnaires pendant le fonctionnement nor mal de l'horloge.
Comme l'engrenage double 15, 16 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, l'engrenage 19 tourne également en sens in verse des aiguilles d'une montre grâce à son pignon 18 en prise avec les dents de l'an neau 16. La rotation en sens inverse des ai guilles d'une montre de l'engrenage 19 pro voque une rotation dans le sens de ces ai guilles du pignon 24, une rotation dans le sens inverse de ces aiguilles du pignon 28 et une rotation dans le sens de ces aiguilles de l'engrenage 31. Le tube 25 du pignon 24 dé place l'aiguille 26 des minutes d'une rotation de cadran à chaque heure, pendant que la réduction du train d'engrenage annulaire fait tourner le tube 32 de l'aiguille 33 des heures d'un 24me de la circonférence du cadran, pendant une heure.
En considérant en troisième lieu le fonc tionnement de l'horloge pour déterminer l'heure de n'importe quelle localité désignée éloignée, le calcul est fait à partir de Washington qui est placé près du 77e méri dien de longitude ouest de Greenwich. L'hor loge est supposée fonctionner normalement et être correctement réglée. En supposant qu'à -Washington il est 8 heures du matin, comme indiqué sur la fig. 1, on dispose l'anneau gra dué 43 de telle sorte que la graduation qui dé signe 77 de longitude ouest (fig. 2) corres ponde avec le repère fixe 55. Toutes les lec tures de longitude ouest de Greenwich doi vent être faites sur l'anneau à la droite du 0 selon l'indication 46 (fig. 2).
Si l'opérateur oublie de mettre soit les graduations ouest, soit les graduations est sous la fenêtre 53, il fera tourner la roue moletée 50 jusqu'à ce que les indications 46, 47 deviennent vi sibles. Après avoir déterminé le genre de gra duations qu'il désire employer pour ses cal culs, c'est-à-dire soit en longitude ouest, soit en longitude est, l'opérateur fera tourner la roue moletée jusqu'à ce que la mise au point du degré désiré corresponde avec le repère 55. Si par hasard les aiguilles de l'horloge ont été mises à l'heure pour indiquer une heure locale fausse, lors de l'accomplissement des opérations ci-dessus, elles peuvent être re mises à. l'heure correctement en employant le bouton 8 de mise à l'heure.
Si on désire connaître l'heure correspon dante à Honolulu Hawaï, Honolulu étant si tué vers le 150e méridien et comme Honolulu est à l'ouest de Washington, la roue moletée 50 doit être tournée dans le sens des aiguilles d'une montre pour se conformer à l'indica tion 51. Ceci provoque une rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre de l'an neau gradué 43 et la rotation doit se pour suivre jusqu'à ce que la graduation 150 cor responde avec le repère 55.
Les aiguilles de l'horloge indiqueront 3 heures du matin et ceci de la manière suivante: Lorsque la roue moletée 50 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le pignon 48 provoque une rotation simultanée en sens inverse de l'anneau 43, de l'engrenage 42, de l'engrenage 23 et de l'anneau 38. Comme le dispositif d'entraînement 19 est porté par l'engrenage 23, ;et que l'engrenage double 15, 16 ne peut pas tourner par suite de la ré sistance du train d'engrenage remontant du pignon 4, il s'ensuit que le dispositif 19 par ticipera à un mouvement planétaire autour de l'engrenage double, en tournant tout le temps dans le sens des aiguilles d'une montre grâce à son pignon 18 engrenant avec l'en grenage 16.
Une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du dispositif 19 provoque une rotation en sens opposé du pignon 24 et de l'aiguille 26 des minutes qu'il porte, de même qu'une rotation en sens inverse des ai guilles d'une montre de l'engrenage 31 et de l'aiguille 33 des heures qu'il porte. Les ai guilles de l'horloge sont ainsi ramenées en arrière, l'heure étant d'autant plus tôt que la lecture est faite en un endroit d'autant plus à l'ouest.
Pour revenir à la détermination de l'heure à Honolulu, le résultat de ce qui pré cède est l'heure dans la région du 150e mé ridien de longitude ouest pour 8 heures du matin à Washington. Cependant, Honolulu se trouve approximativement sur le 157e de gré de longitude ouest de Greenwich. En fai sant tourner la roue moletée 50 dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à ce que la graduation 157 apparaisse à la fenêtre 53 en concordance avec le repère fixe 55, on verra que les aiguilles de l'horloge indique ront 2 h. 40 du matin.
Ceci est l'heure exacte pour la localité éloignée et comme on l'a dit précédemment, le but de l'horloge est de per mettre la détermination de l'heure exacte va lable pour n'importe quelle localité éloignée déterminée, en vue d'effectuer des calculs.
Le fonctionnement de l'horloge se rap porte uniquement à la détermination de l'heure et par conséquent la limite de date internationale du 180e méridien ne doit pas changer ses calculs. Par exemple, en suppo sant que l'heure à Washington est 10 h. du matin, et que l'on désire connaître l'heure à Melbourne (.Australie), Melbourne se trou vant approximativement sur le 145e degré de longitude est de Greenwich, on fait tour ner la roue moletée 50 en sens inverse des ai guilles d'une montre, pour se conformer à l'indication 52, jusqu'à ce que la graduation 145 du côté gauche du 0 de l'anneau 43 soit visible à la fenêtre 53 et corresponde avec le repère 55.
Les aiguilles auront tourné dans le sens habituel des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'elles indiquent 0 h. 48 du ma tin, ce qui est l'heure exacte pour Melbourne, même du fait que le jour sera d'un jour plus tard qu'à Washington. En d'autres termes mardi à Washington sera mercredi à Mel bourne.
Dans chacun des trois fonctionnements précédents, en premier lieu à l'aide du bou- ton 8 de mise à l'heure, en second lieu à l'aide du ressort principal 2 et en troisième lieu à l'aide de la roue moletée 50, le dispositif d'entraînement commun 19 est actionné par le train d'engrenage des aiguilles pour dé placer les aiguilles de l'horloge. Lorsque le dispositif d'entraînement commun est mis en rotation par le mouvement d'horlogerie, il fait tourner normalement l'aiguille 26 des mi nutes 24 fois pendant 24 heures.
Les rap ports d'engrenage des trains 16, 18, 19, 24, 27, 28 tels qu'ils ont été calculés font faire à l'aiguille des minutes une rotation supplé mentaire et à l'aiguille des heures un 24e de tour supplémentaire, pendant 24 heures, lorsque l'engrenage 23 est tourné d'une rota tion complète à l'aide de la roue moletée 50, c'est-à-dire que pour qu'il se produise 24 ro tations seulement de l'aiguille des minutes et une rotation de l'aiguille des heures pour une rotation de l'engrenage 42 et du cercle 43, il faut une correction.
La correction nécessaire est faite en fai sant tourner l'anneau gradué 43 1l_4 de tour plus vite que l'engrenage 23. Ceci est ef fectué par l'engrenage annulaire différentiel 42. Comme celui-ci a huit dents de moins que l'engrenage 23, l'anneau 43 sera obligé de tourner de rotation plus vite que l'engre nage 23 et de cette manière arrivera à 0 en même temps que la fin d'un cycle complet de 24 heures des aiguilles 26, 33. En d'autres termes, l'anneau gradué 43 est construit de manière à rattraper l'engrenage 23, de telle sorte que lorsque ce dernier a terminé le cy cle de 24 heures des aiguilles de l'horloge, l'engrenage annulaire différentiel 42 aura fait effectuer une rotation complète à l'an neau 43.
On remarquera que l'horloge décrite et re présentée présente les caractères suivants: le Elle permet de déterminer l'heure .à n'importe quelle localité désignée du globe; 20 Elle indique continuellement l'heure locale et peut être réglée d'une manière sim ple, de façon que ses aiguilles des heures et des minutes indiquent l'heure sur son ca.- dran à n'importe quel endroit éloigné du ffl (Y obe,
pourvu que l'horloge fonctionne pro - prement et sont correctement réglée pour la localité à laquelle la lecture doit être faite; ao Elle comporte un anneau réglable gra dué en degrés de longitude est et ouest de Greenwich, cet anneau présentant des moyens pour faire avancer ou reculer les aiguilles de l'horloge selon les longitudes est et ouest de Greenwich par rapport à un repère fige;
40 Elle comporte un mécanisme com mun d'entraînement du train d'engrenage des aiguilles, qui fai tourner les aiguilles de l'horloge à partir de n'importe laquelle des trois sources suivantes: premièrement, par la rotation à la main du bouton de mise à l'heure, deuxièmement par la rotation méca nique à l'aide du mouvement d'horlogerie et troisièmement par le réglage de l'anneau gra dué à l'aide de la roue moletée.
Il est entendu que les signes de réfé rence indiqués dans les sous-revendications ont un caractère purement indicatif et ne limitent en rien la portée de ces sous- revendications à l'exemple représenté au dessin.