Héliostat auto-régulateur. La présente invention concerne un hé liostat autorégulateur du type dans lequel un miroir mobile autour de deux axes ortho gonaux est asservi aux déplacements du so leil à l'aide d'un ou de plusieurs moteurs commandés par des relais actionnés par les rayons solaires, de telle manière que les rayons réfléchis par le miroir conservent une direction fixe; ces appareils sont en outre pourvus de moyens leur permettant de réajus ter automatiquement le miroir dès que le so leil réapparaît, après une disparition plus ou moins longue.
Les figures schématiques 1 et 2 per mettent de comprendre le principe général de l'appareil faisant l'objet de l'invention.
Soit O le centre du cercle que décrit le soleil S' au cours de son mouvement diurne apparent et I le point où se trouve le miroir 1 destiné à réfléchir les rayons solaires dans la direction fixe R'IR, cette direction coupant en M le plan du cercle 0. Lorsque le soleil se déplace, le faisceau incident<I>SI</I> décrit un cône de sommet I dont l'angle d'ouverture va rie suivant les saisons, tandis que le plan d'incidence SIM tourne autour de la droite R'IR.
Pour que le faisceau SI soit toujours réfléchi suivant<I>IR,</I> il est clair que les deux conditions suivantes doivent être remplies: l Le miroir 1 doit être solidaire du plan SIM et être constamment perpendiculaire à ce plan; il faut donc que le miroir tourne au tour de l'axe R'IR qui sera appelé axe pri maire; 20 La bissectrice IP de l'angle SIM doit être constamment normale au miroir; celui-ci doit donc pouvoir tourner autour d'un axe passant par le point<I>I</I> et normal au plan SIM, donc perpendiculaire à l'axe primaire R'IR. Ce deuxième axe sera appelé axe secondaire.
Il est de plus évident que l'angle de rota tion du miroir autour de l'axe secondaire doit être égal à la moitié de la variation de l'an gle SIM. On a supposé, dans ce qui précède, que la direction<I>IR</I> des faisceaux réfléchis était in térieure au cône décrit par le faisceau inci dent<I>SI.</I> On voit dans ce cas que, pour suivre le soleil, le miroir doit tourner toujours dans le même sens autour de l'axe primaire R'IR. Par contre, l'angle SIM croissant pendant que le soleil se déplace dans le sens de la flè che sur la demi-circonférence m'm, et décrois sant le long de la circonférence mm' , le sens de la rotation secondaire du miroir doit pou voir s'inverser.
Si l'on suppose maintenant (fig. 2) que la direction R'IR des rayons réfléchis est exté rieure au cône décrit par le faisceau incident SI, on voit facilement que le sens de la rota tion secondaire du miroir doit encore s'inver ser lorsque le soleil passe par les points m et ne correspondant respectivement au maxi mum et au minimum de l'angle SIM, mais que, de plus, le sens de la rotation primaire doit s'inverser lorsque le soleil passe par les points<I>T</I> et<I>T', MT</I> et<I>MT'</I> étant les tangentes au cercle 0 menées par M; en effet, lorsque le soleil décrit l'arc TmT', le plan SIM tourne dans le sens<I>TT',</I> tandis qu'il tourne évidem ment en sens inverse, c'est-à-dire T'T lorsque le soleil parcourt l'arc T'm'T.
De plus, on comprend facilement que, dans les deux cas (fig. 1 et 2), la rotation pri maire devra se produire dans l'un ou l'autre sens, suivant que le miroir devra éclairer vers l'hémisphère sud ou nord de la sphère céleste, c'est-à-dire suivant que le point I se trouve d'un côté ou de l'autre du plan du cercle O.
On connaît déjà des appareils basés sur ce principe général, dans lesquels l'axe pri maire R'IR est parallèle à l'axe du monde; dans ce cas, l'angle SIAL reste pratiquement constant au cours d'une révolution diurne du soleil sur le cercle O, de sorte que le mouve ment secondaire est destiné uniquement à suivre les variations saisonnières de cet an gle, c'est-à-dire le mouvement de déclinaison du soleil.
Dans ces appareils déjà connus, les relais sensibles à la lumière solaire, comman dant les moteurs qui entraînent le miroir, sont fixes et disposés sur le trajet des rayons réfléchis par celui-ci, de sorte que, pour pou voir envoyer les rayons captés dans des direc tions différentes, on est obligé de prévoir un deuxième miroir réglable qui reçoit les rayons réfléchis par le premier.
Les appareils de ce type sont encombrants et comportent certaines complications de construction qui ne les rendent utilisables que dans le cas d'appareils très puissants, par exemple ceux installés à demeure sur le toit d'une maison pour éclairer, à l'aide des rayons réfléchis, des locaux obscurs s'ouvrant sur des cours intérieures où le soleil ne pénè tre pas, ou situés en sous-sol.
La présente invention a pour objet un ap pareil à miroir unique, principalement, mais non exclusivement dans le cas de faibles puis sances d'éclairement, facilement transporta- ble, ne comportant aucun réglage astronomi que d'axe et permettant de faire varier faci lement la direction des rayons réfléchis; cet appareil est caractérisé par le fait que les re lais sont disposés de manière à être solidaires en rotation du miroir autour de l'arbre pri maire, et à tourner autour de l'arbre secon daire d'un angle double de celui dont tourne ce miroir.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'appa reil faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des schémas, expliqués plus haut, permettant de comprendre le prin cipe de l'appareil; Les fig. 3 et 4 représentent, d'une manière purement schématique, l'appareil vu en éléva tion latérale et de face; Les fig. 5 à 12 représentent schématique ment la disposition des relais et les organes q 'ils commandent, la fi.<B>10</B> étant une coupe u e# suivant la ligne X-X de la fig. 11; La fig. 13 représente le mécanisme de commande complet du mouvement primaire;
La fig. 14 représente les organes de com mande du mouvement secondaire; La fig. 15 concerne un dispositif de chan gement de marche du mouvement secondaire; Les fig. 16 et 17 concernent un dispositif électrique de remontage automatique de mo teurs à ressort commandant l'appareil.
Suivant la fig. 3, le miroir 1 est entraîné en deux rotations, d'une part, par un arbre 2, dit arbre primaire, et, d'autre part, par un arbre 3, dit arbre secondaire, tourillonné à l'extrémité supérieure du précédent et perpen diculaire à celui-ci. Sur un troisième arbre 4, parallèle à l'arbre secondaire 3, sont fixés des carters 5 et 5', qui contiennent les organes moteurs et leurs relais de commande; le car ter 5', seul visible dans cette fig. 3, comporte une face 6 servant de plan d'orientation que les relais maintiennent automatiquement orientée normalement aux rayons solaires in cidents; ce carter est relié au miroir 1 par les pignons 7 et 8 et le secteur denté 9, de telle manière que, lorsque le carter 5' tourne d'un certain angle autour de l'arbre 4, l'arbre 3 et le miroir 1 tournent dans le même sens que lui, mais d'un angle moitié.
De plus, le car ter 5' et sa liaison au miroir sont disposés de telle manière que le plan d'orientation 6 soit parallèle au miroir 1 lorsque celui-ci est nor mal à l'arbre 2; dans ces conditions, le miroir est constamment normal à la bissectrice de l'angle formé par les rayons incidents et le prolongement de l'arbre primaire 2, de sorte que, conformément à ce qui a été expliqué au début de la description, les rayons réfléchis sont constamment parallèles à l'arbre pri maire 2.
La recherche de la position correcte de l'appareil par rapport au soleil est basée sur le principe suivant: si on considère, d'une part, un plan passant par l'arbre primaire 2, solidaire en rotation de cet arbre et normal au plan d'orientation 6 et, d'autre part, un plan passant par l'arbre auxiliaire 4, solidaire en rotation de cet arbre et normal au plan d'o rientation 6, ces deux plans, dits "de compa raison", doivent suivre le soleil.
Dès que le soleil paraît, les deux arbres se mettent en ro tation sous l'effet d'organes de déclenchement appropriés qui seront décrits plus loin; d'au tre part, des organes d'arrêt commandant les deux rotations sont disposés sur le plan d'o rientation 6, de manière que chacun des deux arbres s'arrête au moment où le plan de com paraison respectif défini ci-dessus, qui en est solidaire, passe par le soleil; à l'arrêt des deux rotations, le soleil se trouve sur l'intersection des deux plans de comparaison, et cette inter section étant normale au plan d'orientation 6, les rayons solaires le sont également.
On voit qu'on opère en somme par un double réglage analogue au réglage en azimut et en site, avec cette différence que, l'arbre secondaire n'é tant pas nécessairement horizontal, le plan horizontal de comparaison de site est rem placé par un plan normal à l'arbre pri maire 2.
La fig. 4 indique schématiquement le montage de l'appareil: l'arbre primaire 2 tourne dans une douille 10, fixée, par exem ple par une articulation à rotule 10', au sup port 11 de l'héliostat (cet arbre 2 est repré senté ici en direction verticale); l'arbre 2 porte, à sa partie supérieure, une fourche 12 à l'extrémité supérieure de laquelle est tou rillonné l'arbre secondaire 3, auquel est fixé le miroir 1. L'arbre 4 est fixé à la base de la fourche 12; il porte à ses extrémités des car ters 5, 5' calés sur lui.
A son extrémité supé- i@ieure, la douille 10 porte un plateau circu laire 14 muni, sur son pourtour, d'une den ture 15, avec laquelle engrène un pignon à douille 16 monté fou sur l'arbre 4. Chacun des carters 5, 5' comporte un moteur 17, 17'; le moteur 17, commandant la rotation de l'ap pareil autour de l'axe primaire, entraîne un pignon 18 calé sur la douille du pignon 16, tandis que le moteur 17', commandant le mouvement du miroir autour de l'arbre secon daire, entraîne un pignon 19 en prise avec un pignon 20, rendu fixe par le fait que son moyeu est fixé à la fourche 12.
Des éléments sensibles à la lumière ou à la chaleur solaire sont disposés en 21 et en 21', dans les plans terminaux perpendiculaires à l'arbre 4 des carters 5, 5'; ils sont destinés à provoquer le démarrage du moteur primaire 17 car, dès que le soleil paraît, il éclaire l'un des deux éléments sensibles 21, 21', quelle que soit la position de l'appareil à cet instant par rap port au soleil. Le carter 5' porte en outre le plan d'orientation 6, dont il a déjà été ques tion précédemment, et qui est parallèle à l'ar bre 4.
L'appareil fonctionne de la manière sui vante dès que l'un des éléments 21 ou 21' se trouve éclairé, le mouvement du moteur pri maire 17 est déclenché; ce moteur entraîne le pignon 16 qui, en roulant sur la denture fixe 15, fait tourner l'arbre primaire 2 avec tout l'appareil qu'il porte. Cette rotation primaire se trouve automatiquement arrêtée, au moyen d'organes décrits plus loin, dès que l'arbre secondaire 4 devient normal au plan défini par le soleil et l'arbre primaire, c'est-à-dire dès que le soleil tend à traverser un plan pas sant par l'arbre primaire 2 et normal à l'ar bre 4, donc au plan d'orientation 6. Le mo teur secondaire 17' a été déclenché également pendant ce temps.
A l'aide de relais qui se ront décrits plus loin, il fait tourner les car ters 5 et 5' avec l'arbre 4 qui en est solidaire, par l'intermédiaire du pignon 19 roulant sur le pignon fixe 20. Ce mouvement secondaire s'arrête automatiquement dès que le plan d'orientation 6 a. tourné autour de l'arbre auxiliaire 4 d'un angle suffisant pour que le soleil (que le mouvement primaire a amené, comme il a été dit ci-dessus, dans un plan passant par l'arbre primaire 2 et normal au plan 6) soit venu dans un plan normal au plan 6 et parallèle à l'arbre 4. Les rayons so laires sont alors parallèles à l'intersection de ces deux plans de comparaison, et sont donc perpendiculaires au plan 6.
Bien entendu, les moteurs 17, 17' com mandant les mouvements de l'héliostat peu vent être de type quelconque, électriques ou mécaniques (par exemple à ressort), et les di vers éléments sensibles aux rayons solaires peuvent être aussi de nature quelconque et disposés pour effectuer la. commande des mo teurs de plusieurs manières différentes, en commandant des contacts électriques, des embrayages ou analogues, sans sortir du ca dre de l'invention.
Toutefois, dans la forme de réalisation particulièrement simple qui sera décrite plus loin, il a été jugé avantageux d'employer, comme relais sensibles aux rayons solaires, des bilames et, comme organes moteurs, des moteurs d'horlogerie ou, plus exactement, des moteurs à ressort sans échappement, les bi- lames effectuant la commande des moteurs, soit en les laissant tourner, soit en freinant jusqu'à l'arrêt des petites roues entraînées à grande vitesse par ces moteurs, par l'intermé diaire d'organes de démultiplication conve nables.
Avant de décrire d'une manière détaillée la disposition des différents organes corres pondant aux mouvements primaire et secon daire de l'appareil, on va décrire d'abord ra pidement, pour faciliter l'exposé détaillé ul térieur, quelques-unes des dispositions em ployées pour les relais-bilames.
La, fig. 5 représente, en plan, une bilame utilisée dans l'appareil; cette bilame 22 est constituée par deux lames métalliques super posées douées de coefficients de dilatation différents, découpées chacune en forme de U plat et soudées entre elles.
Si on chauffe l'une des deux branches 24 ou 24' de la bilame, la branche chauffée s'infléchit et il se produit donc un déplacement relatif perpendiculaire au plan de la bilame entre les extrémités des deux branches, déplacement relatif qui, si la base 22 de la bilame est fixée dans un plan, change de sens suivant que l'on chauffe l'une ou l'autre branche; l'on conçoit donc facile ment que le déplacement dû à l'échauffement de l'une ou de l'autre des deux branches puisse être utilisé pour freiner un organe tournant.
Les organes d'arrêt commandant les mo teurs d'entraînement du miroir se composent de deux de ces bilames 22, 22' (fig. 6), dis posées, l'une à côté de l'autre, de manière que leurs plans de symétrie xx' et yy' soient per pendiculaires entre eux et confondus avec les deux plans de comparaison définis plus haut, la bilame 22', dont le plan de symétrie yy' passe par l'arbre secondaire, formant le plan dit d'orientation. On dispose entre les branches des bilames et normalement à leur plan, des écrans opa ques 221, 22'1,
dont les plans coïncident donc avec lesdits plans de comparaison. Ces écrans ont pour effet que, pour une position donnée du soleil, seule une des branches de chacune des deux bilames se trouve éclairée, et que le passage du soleil dans le plan de l'un ou de l'autre des écrans provoque le refroidissement de la branche qui était précédemment éclairée et l'échauffement de l'autre branche. Le changement de sens du déplacement relatif qui se produit alors entre les extrémités des deux branches de chaque bilame, par suite de ce changement de position du soleil par rap port au plan de l'écran correspondant, est uti lisé pour arrêter le mouvement correspondant. Par exemple, la bilame 22 servira à arrêter la rotation primaire, tandis que la bilame 22' servira à arrêter la rotation secondaire.
Les organes de déclenchement initial des deux mouvements primaire et secondaire, à l'apparition du soleil (organes indiqués en fi-. 4 par 21, 21'), seront constitués égale ment par des bilames; le mouvement étant déclenché dans un sens ou dans un autre, sui vant que le soleil se trouve d'un côté ou d'un autre de l'écran opaque solidaire de chaque bilame.
La fig. 7 représente une disposition très simple de fixation d'une bilame, dans laquelle la bilame 22, en forme d'U plat, est mainte nue avec un, peu de jeu en deux points symé triques 23, 23' sur les bords extérieurs de ses branches 24, 24', de manière qu'elle puisse pivoter autour de ces points; afin d'éliminer l'effet de la pesanteur, la bilame est équili brée par rapport à l'axe 23, 23'. L'une des branches, 24, est en outre butée à son extré mité sur une vis de réglage 25 fixée au sup port de l'appareil, tandis que l'autre bran che 24' est en contact avec une petite roue 26, de préférence en caoutchouc, entraînée à une vitesse élevée par un des moteurs de l'ap pareil. Pour plus de clarté, l'écran opaque n'a pas été représenté.
La lame ayant le plus grand coefficient de dilatation se trouve, par exemple, à la partie supérieure de la bilame; dans ces conditions, si c'est la branche 21 qui est éclairée, elle s'échauffe, s'infléchit vers le bas (fig. 8) et permet à la branche 24' de quitter la petite roue 26, qui se trouve ainsi libérée et se met à tourner sous l'action de son moteur. Dans le cas où la branche 24' ne freine pas au repos la roue 26, l'éclaire ment de cette branche 24' l'amènera au con traire en contact avec cette roue, le freinage ainsi réalisé arrêtant le moteur.
Afin de renforcer l'éclairement de celle des deux branches 24, 24' de la bilame qui reçoit les rayons solaires, on dispose entre ces deux branches (fi g. 9), au lieu d'un simple écran opaque, comme indiqué plus haut, un miroir 27, réfléchissant par ses deux faces et normal au plan de la bilame; ce miroir, éclairé sur l'une ou l'autre de ses faces, porte ombre sur l'une des deux branches de la bi- lame et renforce l'éclairage de l'autre. On peut encore renforcer cet éclairage en dispo sant, sous la bilame 24, 24', deux autres mi roirs 28, 28', réfléchissants sur une seule face, celle tournée vérs 27, et inclinés, par exemple, de 135 sur 27.
La disposition de ces trois miroirs permet en outre d'éclairer une seule des deux branches de la bilame, quelle que soit la direction des rayons so laires, pourvu que ceux-ci arrivent dans l'an gle obtus supérieur formé par les miroirs 28, 28'. On peut ainsi maintenir le moteur à l'ar rêt lorsque le soleil se trouve dans l'angle 27-28, et le mettre en marche dès que le so leil pénètre dans l'angle 27-28', ou inverse ment. Ce dispositif sera utilisé en particulier comme relais de déclenchement.
Une autre disposition de commande par bilame, qui est également appliquée dans l'appareil décrit plus bas, est représentée en fig. 10 et 11; dans ce dispositif, la roue 26, entraînée par un des moteurs de l'appareil, est normalement freinée par une pièce 29, pi votée en 29' sur une pièce 30 cylindrique file tée et vissée dans le support cylindrique 30'. Cette pièce 29 est maintenue appliquée contre la roue 26 par un ressort 31 agissant par l'in termédiaire d'une coupelle 32; un autre res- sort 31', notablement plus faible, tient la pièce 29 contre la pièce 32.
Trois bilames 22, 22', 22" (fig. 11), disposées à 120 l'une de l'autre et maintenues chacune en deux points 23, 23', comme indiqué à la fig. 7, sont intro duites entre l'écrou 30 et la coupelle 32 par des fenêtres pratiquées dans le support 30', et les extrémités de leurs deux branches sont serrées entre le bord de la coupelle 32 et le rebord 32' de l'écrou 30. L'ensemble des trois bilames, de la coupelle et de la pièce 29 est en équilibre sur les points de pivotement 23, 23' des bilames. L'éclairement d'une seule branche d'une des bilames suffit à repousser la coupelle 32 vers la gauche et à libérer la roue 26.
Pour empêcher les deux branches d'une même bilame 22, 22', 22" d'être éclai rées simultanément, on dispose, comme pré cédemment, des miroirs 27, 27', 27'' (fig. 11) entre les branches des bilames; de plus, pour empêcher les deux branches des trois bilames d'être également éclairées en même temps, lorsque les rayons incidents sont perpendicu laires à leur plan commun, on dispose ces mi roirs 27, 27', 27'', de telle manière que les arêtes des trois dièdres formés par les plans des miroirs pris deux à deux ne soient pas pa rallèles, c'est-à-dire que les trois miroirs ne soient pas exactement perpendiculaires au plan des trois bilames et ne se coupent pas suivant la normale à ce plan passant par le point 0.
Enfin, un autre dispositif de bilame à plan de comparaison d'une très grande pré cision, employé pour commander l'arrêt des moteurs de l'héliostat, est représenté en fig. 12. Au-dessus de la bilame 22 est disposé un prisme 33 à section transversale trapé zoïdale dont la section longitudinale princi pale MNPQ est normale au plan de la bilame et dont l'arête coïnciderait avec l'axe de sy métrie x-x' de celle-ci.
L'angle du prisme est choisi de telle manière qu'un faisceau lu mineux S, rouge par exemple, parallèle à la section longitudinale principale MNPQ (nor mal ou oblique à la face supérieure ABCD), c'est-à-dire correspondant au cas où le soleil se trouve dans le plan de la section longitudi- nale principale du prisme 33, tombe après ré fraction sur la face ABA'B' ou DCD'C' sous l'angle limite de la réflexion totale; de plus, la face inférieure A'B'C'D' du prisme est noircie et ne laisse pas passer la lumière. Dans ces conditions, les deux branches de la bilame 22 se trouvent également éclairées par les radiations rouge extrême et infrarouge;
on sait que l'indice des verres est plus faible pour le côté rouge du spectre que pour le côté violet. Dès que le soleil s'écarte du plan de la section longitudinale principale du prisme 33, on voit que l'une des faces ABA'B' ou DCD'C' du prisme intercepte toute la lumière (visible et infrarouge) par réflexion totale, de sorte que la branche correspondante de la bilame est dans l'ombre, tandis que la deuxième face du prisme laisse passer la lu mière sur la deuxième branche de la bilame, qui se trouve fortement éclairée en lumière totale.
Une bilame munie d'un tel prisme pourra donc être disposée, comme indiqué plus haut, pour freiner ou libérer la roue qu'elle commande suivant que le soleil se trouvera d'un côté ou de l'autre de la section longitudinale principale du prisme.
Le mode d'action des relais-bilames étant décrit, on va exposer maintenant en détail l'organisation des mécanismes de commande, et cela séparément pour les rotations pri maire et secondaire.
Dans la fig. 13, qui est une coupe longitu dinale du dispositif suivant le plan vertical passant par l'arbre 4 des carters, on n'a repré senté que les organes commandant la rotation primaire.
Le dispositif de rotation primaire décrit ci-dessous ne comporte qu'un seul sens de ro tation, c'est-à-dire qu'il correspond au cas de la fig. 1. Mais, bien entendu, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, munir le dis positif de rotation primaire d'un changement de marche automatique, comme, par exemple, celui qui sera décrit plus bas pour le disposi tif de rotation secondaire.
Chacun des carters 5, 5' est constitué par une partie métallique 34, renfermant les or- ganes moteurs, et dont l'extrémité tournée vers l'extérieur est fermée par une cloche en verre 35 renfermant les bilames déterminant la mise en marche et l'arrêt des organes mo teurs.
Le déclenchement de la rotation primaire est obtenu de la manière suivante: Le moteur primaire 17, qui commande, d'une part, comme déjà indiqué, le pignon 16 fou sur l'arbre 4 et en prise avec la denture 15, solidaire du manchon 10, entraîne, d'au tre part, le tambour porte-satellite 36 d'un dif férentiel 37. L'un des arbres 38 du différen tiel 37 entraîne, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages multiplicateur 39, une petite roue 40 commandée par un ensemble de trois bilames disposées dans le plan terminal 21, de la manière indiquée dans les fig. 10 et 11.
Le deuxième arbre 41 du différentiel 37 est accouplé, à l'aide d'organes appro priés 41',à un arbre 13 qui traverse l'arbre 4 percé à cet effet d'un canal longitudinal, et pénètre dans le carter 5' où il actionne, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 39', une petite roue 40' contrôlée par un dispositif de trois bilames disposées dans le plan 21' de la manière indiquée ci-dessus. Lorsqu'il n'y a pas de soleil, les deux petites roues 40, 40' sont freinées; les deux pignons planétaires du différentiel 37 sont immobilisés, de sorte que le moteur 17, en prise avec le tambour 36 ainsi immobilisé par les planétaires, ne peut tourner.
Par contre, dès que le soleil paraît,, il éclaire nécessairement une bilame de l'un des deux ensembles de bilames placés en 21 o u _ 91' et cela, quelle que soit à cet instant l'orientation des deux arbres de l'appareil, de sorte que l'une des roues 40 ou 40' se trouve libérée et, le planétaire correspondant du dif férentiel 37 pouvant tourner librement, le moteur 17 peut tourner en entraînant le pi gnon 16, ce qui a pour effet de faire tourner le miroir autour de l'axe primaire 2, comme indiqué plus haut.
Ainsi qu'il a été indiqué au début de la description, le mouvement pri maire doit s'arrêter lorsque l'arbre secondaire 3 (c'est-à-dire aussi l'arbre 4) devient perpen diculaire au plan passant par l'arbre primaire 2 et par le soleil. Cet arrêt est obtenu à l'aide des organes suivants:
le tambour 36 du différentiel 37 entraîne, par l'intermédiaire d'un train multiplicateur 39", une petite roue 42, commandée par une bilame 43 actionnée par les rayons solaires conformément à la fig. 12, par l'intermédiaire du prisme 44, dont la section longitudinale principale est normale à l'arbre 4, la bilame 43 étant dispo sée de manière à freiner la roue 42, comme in diqué plus haut (fig. 12, 7 et 8) lorsque le soleil traverse le plan contenant la section longitudinale principale du prisme 44.
Lorsque la rotation primaire a amené le prisme 44 dans une position convenable, la bilame 43 freine la roue 42 et arrête aussi le moteur par l'intermédiaire de l'arbre 13 et du tambour 36 du différentiel 37.
Sur l'axe de la roue 42 sont figées des palettes 80 formant frein à air et destinées à empêcher l'emballement du mouvement.
Comme indiqué au début de la description, le sens de la rotation primaire n'est pas le même, selon qu'on réfléchit les rayons so laires, vers l'hémisphère céleste nord ou sud; aussi, l'appareil sera de préférence muni d'un train d'engrenages, non représenté sur le des sin, pour inverser la rotation primaire.
Les organes commandant la rotation se condaire, c'est-à-dire la rotation sur eux- mêmes des carters 5, 5', sont un peu plus com pliqués, car cette rotation doit nécessairement pouvoir s'effectuer dans tous les cas, dans l'un ou l'autre sens, suivant le sens du dépla cement relatif du soleil.
Aussi, le moteur secondaire 17' (fig. 14) attaque-t-il le pignon 19 par l'intermédiaire d'un dispositif de changement de marche re présenté en fig. 15; ce dispositif comporte deux différentiels, dont l'un 45 est monté sur l'arbre 46. Sur cet arbre 46 est calé un pignon 47, engrenant directement avec un pignon identique 47' calé sur l'arbre 46' du deuxième différentiel 45'; au contraire, les pignons 49, 49', calés sur les arbres de sortie 48, 48', sont reliés entre eux par un pignon intermédiaire 50.
Le mouvement à commander étant pris sur l'arbre 48, il est facile de voir que ce mou vement aura lieu dans le sens opposé à celui de l'arbre 46, ou dans le même sens que lui, suivant que l'on freine l'un ou l'autre des tambours porte-satellites des différentiels 45 ou 45'. Si on freine les deux tambours à la fois, on empêche le moteur de tourner. En fait, au lieu de freiner directement ces tam bours porte-satellites, on freine, comme dans le cas du mouvement primaire, de petites roues entraînées par ces tambours par l'in termédiaire de trains d'engrenages multipli cateurs dont seul celui correspondant au dif férentiel 45 est représenté à la fig. 14.
La fig. 14 représente d'une manière sché matique les organes de commande et de con trôle du mouvement secondaire. Le moteur 17' entraîne, à l'aide de la roue dentée 51, les deus différentiels 45 et 45' représentés l'un au-dessus de l'autre pour plus de clarté (en réalité, les deux différentiels se trouvent placés de part et d'autre du moteur 17', afin d'occuper moins de place dans le carter). L'arbre secondaire 48 du différentiel 45 transmet son mouvement de rotation, par l'in termédiaire des pignons 49-52,à un arbre 53 sur lequel est calé le petit pignon 19 en prise avec le pignon 20 dont le moyeu est fixé sur la fourche 12 portant le miroir 1. Le tambour porte-satellites du différentiel 45 entraîne, par un train de pignons multiplica teurs, une roue de déclenchement 54 et une roue d'arrêt 55.
De même, le tambour de 45' entraîne, par une transmission analogue non représentée, les roues de déclenchement et d'arrêt 54' et 55'. Comme dans le mouvement primaire, des ailettes 80 sont calées sur les arbres des roues 54 et 54' et forment frein à air. Les roues de déclenchement 54, 54' sont commandées par des bilames 56, 56' montées comme indiqué en fig. 7 et 8 et munies de miroirs suivant la fig. 9. Les miroirs de ces deux bilames de déclenchement sont disposés de telle manière qu'une seule de ces bilames puisse être actionnée par les rayons solaires incidents pour une position donnée du soleil, exception faite du cas où, comme on le verra plus loin, l'appareil est correctement orienté par rapport au soleil.
Les roues d'arrêt 55, 55' sont commandées par des bilames 57, 57' munies, suivanfla fig. 12, de prismes 58, 58' disposés de telle manière que les plans de leurs sections longitudinales principales soient parallèles à l'axe de l'arbre secondaire 4. Ces sections principales sont donc à angle droit avec celle du prisme d'arrêt 44 du mouvement primaire (fig. 13).
Les bilames d'arrêt 57,<B>57'</B> sont montées en opposition, c'est-à-dire que l'une d'elles freine la roue qu'elle commande pendant que l'autre laisse la sienne libre et inversement: il suffit pour cela, par exemple, de mainte nir par des vis telles que 25 (fig. 7) les bran ches non correspondantes des deux bilames.
Le fonctionnement de cette partie du dis positif est le suivant: en l'absence du soleil, les bilames 56, 56' freinent les roues de dé clenchement 54, 54' et bloquent les deux dif férentiels, empêchant ainsi le moteur 17' de tourner; dès que le soleil paraît, l'une des bi- lames 56 ou 56' a une de ses branches éclai rées, libère la roue correspondante 54 ou 54' et, en débloquant ainsi le tambour porte- satellites de l'un des différentiels 45, 45', provoque le déclenchement de la rotation se condaire.
Si on suppose, par exemple, que la roue 54' a été ainsi libérée, le tambour 45 est seul freiné et les carters 5, 5' tournent alors avec l'arbre 4 dans le même sens que le mo teur 17 (pendant ce temps, la roue d'arrêt 55' est libre, tandis que la roue d'arrêt 55 est freinée). Lorsque ces carters 5, 5' ont tourné d'un angle tel que le soleil tend à dépasser le plan de la section principale du prisme 58', la bilame 57' freine la roue 55', bloque à nou veau, le différentiel 45' et arrête le moteur 17'.
A cet instant, la lumière incidente est nor male à la grande face du prisme 58', puis qu'elle est parallèle à la fois, d'une part, à sa section longitudinale principale et, d'au tre part (par suite de l'accomplissement du mouvement primaire), à la section longitudi nale principale du prisme 44 (fig. 13) per pendiculaire à la précédente.
Les roues 54, 56 jouent exactement le même rôle lorsque la rotation a lieu en sens inverse; par suite, les sections longitudinales principales des prismes 58 et 58' devraient être contenues dans le même plan. En fait, ces sections longitudinales principales sont légèrement décalées de part et d'autre de leur position correcte commune et forment entre elles un petit angle - un degré par exem ple - de manière à produire l'arrêt avec une légère avance, afin que la deuxième bilame d'arrêt soit encore en position de freinage au moment de l'arrêt et empêche ainsi la rotation secondaire de s'inverser, par suite du fait que la deuxième bilame de déclenchement se trou verait également excitée au moment où l'ap pareil se trouve dans la position correcte par rapport au soleil.
L'appareil se bloque ainsi dans le petit angle formé par les plans longi tudinaux principaux des prismes 58, 58'.
Ainsi qu'il a été indiqué au début de la présente description, les moteurs 17, 17', com mandant les deux rotations de l'héliostat, sont des moteurs d'horlogerie sans échappe ment. L'invention prévoit également un dis positif électrique de remontage automatique de ces ressorts. A cet effet (fig. 16), le ba rillet 17 de chacun des moteurs commande un contact électrique indiqué schématiquement en 59 et qui ferme, lorsque le ressort est dé bandé, par exemple à la fin de chaque tour fait par le moteur, le circuit d'un électro aimant 60, disposé également dans le carter contenant le moteur et alimenté par une source quelconque par l'intermédiaire d'un rupteur 61.
L'armature 62 de l'électro 60 est solidaire d'un balancier 63 pivoté en 64 et por tant, à son autre extrémité, un cliquet 65 qui vient, chaque fois que l'armature est attirée, en prise avec une roue à rochet 66 calée sur l'arbre du barillet. Le rupteur est prévu de telle manière que, pendant la durée de ferme ture du contact 59 de l'éleetro 60, il envoie autant d'impulsions de courant dans l'électro qu'il est nécessaire pour que le ressort du moteur se trouve complètement remonté.
Le rupteur utilisé peut être évidemment quel conque, mais il est préférable, afin d'éviter les étincelles, d'employer celui représenté au dessin; ce rupteur, d'ailleurs connu en soi, est constitué par un tube coudé contenant, à sa partie inférieure, du mercure mettant en con tact les bornes 67, 68.A une extrémité -du tube, se trouve un renflement 69 rempli d'hy drogène et contenant un filament 70 chauffé par le passage du courant dès que le contact 59 se ferme; la dilatation de l'hydrogène, due à l'échauffement, repousse le mercure au delà de la borne 67; le courant est coupé, l'hydro gène se refroidit, ce qui permet au mercure de refermer le circuit, et ain%%i de suite.
La réalisation pratique du contact 59 commandé par le barillet est représentée en fig. 17. A cet effet, le barillet 17 du moteur porte une douille 71, solidaire, en rotation seulement, d'un écrou 72 mobile le long de l'arbre .de remontage 73 qui est fileté. Cet écrou porte, à son extrémité, une gorge circu laire 74, dans laquelle est engagée la tête 75 d'un levier de sonnette 76, pivoté en 77, dont l'autre extrémité se trouve en regard d'une borne 78.
Lorsque le barillet a tourné d'un certain angle par rapport à l'arbre de remon tage 73, le déplacement longitudinal de l'é crou 72 amène le levier 76 en contact avec le plot 78 et le remontage a lieu jusqu'à ce que l'écrou 72 se déplace suffisamment en sens contraire pour rompre le contact 77-78.
L'adjonction de ce dispositif de remon tage électrique rend entièrement automatique l'appareil faisant l'objet de l'invention - cet appareil suit le soleil par ses propres moyens, se règle lui-même après une disparition mo mentanée ou prolongée du soleil, et la seule intervention nécessaire consiste dans le choix de la direction à éclairer par les rayons ré fléchis, c'est-à-dire dans le pointage de l'ar bre primaire de l'héliostat.