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" Perfectionnements relatifs aux mécanismes indicateurs de moyennes"
La présente invention est relative aux mécanismes indicateurs de moyennes. Son objet consiste à prévoir un appareil qui indique d'une façon continue et automatique la valeur moyenne d'une quanti- té variable,.par rapport à n'importe quelle autre quantité variable; c'est à dire qu'il indique la valeur obtenue par la division d'une quantité par l'autre.
Dans de tels mécanismes l'inclinaison de l'index est généra- lement rendue dépendante du quotiente deux quantités, deux élé-
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ment3 linéaires du mécanisme, proportionnels à ces deux quantités, constituant les deux côtés d'un triangle rectangle danslequel l'élément déterminant la position de l'index constitue l'hypoténuse, de sorte que le retient des deux dites quantités est fonction de 'l'inclinaison du dit élément, notamment la tangente trigomé- trique de cette inclinaison. La présente invention a pour objet un mécanisme perfectionné dece genre.
Le principe ci-dessus est applicable, quelle que soit la nature des quantités en question; néanmoins une classe importante e mécanismes de ce genre se rapporte à l'indication de moyennes de teps, et la présente invention sera illustrée par la descrip- tion, à titre d'exemple, de son application à l'indication d'une moyenne de temps, notamment, la vitesse moyenne d'un véhicule.
Si BC, AB ( Fig. 1) représentent respectivement la distance parcourue par un véhiculeen un certain temps et le temps employé pour parcourir cette distance, la tangente de l'angle formé par la droite qui joint A et C donnera la mesure de la vitesse moyenne de ce véhicule, et l'angle C A B lui-même constituera une indica- tion de cette vitesse moyenne, laquelle indication pourra, si on le désire, être lue directement ou être enregistrée graphiquement au moyen de dispositifs appropriés. Comme il sera montré ci-après le temps indiqué peut, si on le désire, comprendre ou non les arrêts .
Selon la présente invention un mécanisme indicateur du type mentionné comporte deux chariots adaptés pour se déplacer à angles droits l'un par rapport à l'autre, de façon que leur déplacement corresponde à chaque instant à la valeur totale de deux quantités respectives, dont le quotient constitue la moyenne, et comportant en outre un organe indicateur de moyenne, coulissant ou mobile autrement, monté sur les deux chariots, de façon que sa position soit déterminée par les deux chariots simultanément, cet organe étant adapté ...Jour actionner un index indiquant la moyenne sur une échel- @
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le appropriée.
Par exemple, il comporte une tige laquelle est dé- placée dans un certain sens, proportionnellement à la valeur tota- le d'une quantité variable, par exemple le temps ( correspondante à BC, Fig. 1) et déplacée simultanément à angles droits, propor- tionnellement à la valeur totale de l'autre, quantité variable, par exemple la'distance parcourue ( correspondante à AB, Fig. 1).
Un bras pivotant autour du point correspondant à l'indication de zéro, des deux échalles de temps et de distances ( A en'Fig. 1), est disposé de telle façon qu'il reste en contact avec l'extrémité de la dite tige et que la position de ce bras corresponde par conséquent à la droite AC ( Fig. 1).
En service, le bras prend alors la position indiquant l'an- gle formé par les deux côtés représentant les deux quantités dont on désire mesurer la fonction moyenne ( dans l'exemple choisi: temps et distance). De cette façon, la tangente de l'angle formé par le bras avec sa position de zéro est une mesure directe de cette ----- dépendance moyenne ( dans le cas considéré la vitesse moyenne cherchée.).
Quand l'angle formé par ce bras avec sa position de zéro se rapproche de 45 , une différence relativement grande dans le rapport des deux côtés du triangle, produit une faible différence dans la valeur de cet angle, et cette dernière différence décroit rapidement pour les angles plus grands que 45 .
Par conséquent, le mécanisme indicateur de moyennes doit comporter des moyens pour modifier le mouvement du bras, transmis à l'index, d'une manière appropriée et convenable, en vue d'obte- nir des indications d'ordre pratique. Par exemple, l'index peut être mû par une came de forme spéciale pour amplifier le mouvement du bras aux grandes valeurs de l'angle et permettre de cette façon . d'indiquer la moyenne sur une échelle essentiellement uniforme par le dit index.
Lorsque la présente invention est appliquée pour l'indica-
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tion ae vitesses moyennes, elle peut être combinée avec un indica- ter lue vitesse ou avec un cadran d'horloge ou bien avec les deux ensembles ( le terme "indicateur de vitesse" peut impliquer ou non un " odomètre" ou "appareil à mesurer la distance Il ) .
Les indications de vitesse peuvent être ou non reportées sur le même caaran que celles des moyennes et l'horloge employée
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..I.éI.!l3 la construction peut être pourvue ou non d'an caaran.
En référence aux dessins annexés lesquels antrent . titre -..'exemple, une réalisation de l'invention, dont Jaforme choisie est un indicateur de vitesse .moyenne. :
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i. 1 est un diagramme montrant le principe de l'invention. jig. 2 2st une vue d'élévation du mécanisme, :ib. 3 est une vue en plan.
'.'1. -- 4 t-st une vue d'élévation d'un autre mode d'exécution.
..:'i. 5 est une vue en coupe suivant la li,-ne 1-Y de '¯-'i: . 4. r'igs. 6 &. 7 montrent des détails.
L'appareil montré en ?igs 2 3 comporte un caare 1 sur lequel peut être fixé l'échelle ou cadran 2. Le chariot 5 appelé ci-après " chariot de distance" se trouve à l'intérieur du cadre et occupe toute sa longueur. Ce chariot est adapté pour recevoir un mouvement d'avancement par rapport au cadre, par l'intermédiaire de deux via sans fin 4 et 4' engageant des filets correspondants dans le chariot et actionnées simultanément par des roues à vis 5 , 5' actionnées elles-mêmes par les vis sans fin 6, 6' sur un pivot commun 7,
lequel est entraîné de toute façon appropriée par l'une des roues du véhicule de façon à ce que le déplacement du chariot 3 soit proportionnel à la distance parcourue par le vé-
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nicole. La cadre 1 est pourvu d'un deuxième c'iarict 5 occupant la largeur du cadre et appelé ci-après " c'iariot de te;ïî7", ce ciiuriot est adapté pour recevoir un mouvement d'avancement dans une direction à angles droits par rapport à la direction du mouve- ment du chariot 3 et parallèle à la longueur ,lE; ce dernier.
Ce
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chariot est guidé par une tige lisse et est déplacé par une vis sana fin 10 enaeant les filets correspondants dans le chariot 8, et entraîné de toute manière appropriée de façon à ce que le dé- placement du chariot 8 soit proportionnel au temps durant lequel la moyenne doit être prise automatiquement par l'appareil.
Le chariot 3 est pourvu d'un trou 11, dont l'axe est diri- gé dans le sens du mouvement du chariot 3, et sur lequel glisse avec aisance une tige 12, dont l'extrémité inférieure porte un galet 13 adapté pour s'appuyer sur le chariot 3, lequel chariot peut être pourvu longitudinalement d'un rail ou d'une surface lisse convenable, en.vue de permettre à la tige 12 de se déplacer parallèlement à elle-même quand le chariot 8 est déplacé sous l'ac- tion de la vis sans fin 10.
Comme la tige 12 est montée 'à cou- lissement sur le chariot 8 et reste appuyée par l'intermédiaire du galet 13 contre le chariot 3, chaque mouvement d'avancement de ce dernier est communiqué à la tige 12, laquelle peut recevoir de cette façon, deux mouvements simultanés à angles droits, notam- ...enb un Mouvement longitudinal ensuite de la poussée par le chariot ae distance 3 et un déplacement latéral dû au mouvement de passage du chariot de temps 8, laquelle tige 12 est appelée pour cette raison "élément indicateur de moyenne". quand le chariot de distance se trouve au point zéro, le mou- ve:
uent du chariot de temps seul provoquera le déplacement de l'ex- trémité 14 de la tige 12, pourvue d'une arête biseautée, le long de la droite -X' La position correspondante au temps zéro se trouve au point 15 situé sur cette droite et en ce point 15, un orras léger 17 pivote autour d'un axe 16 et repose sur l'extrémité de la tige 12, laquelle est de préférence biseautée dans ce but.
On remarquera aisément que le déplacement longitudinal de l'extrémité 14 de la tige 12, est proportionnel à la distance par- courue par le chariot, tandis que le déplacementlatéral est pro- portionnel au temps employé pour le parcours de cette distance, @
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dans les échelles qui dépendent le la construction de l'appareil ; et que la position du or..3 17 est telle que son inclinaison est fonction e la moyenne e temps de la distance parcourue jusqu'au notent
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correspondant à cette position, cette fonction étant ;o;ar.::
ent la tangente trigonomé trique inverse de cette moyenne de temps ou en référence à la Fig. 1:
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U? # -1 Lu - "1 distance 7 ! tan AB tan . te41ps
Sur l'axe 16 est fixée une came 18 laquelle et adaptée pour commander le déplacement de l'index 20, agencé à pivotement en 21 sur le cadre, par l'intermédiaire de Moyens appropriés tels que, par exemple, une :bande métallique flexible 19' dont une extrémité est attachée à la came et l'autre à la périphérie d'une petite roue 19, fixée sur le pivot 21 de l'index et s'enrôlant au'ou.- -L'une partie de la dite came et de la dite roue comme montré en Fig. 6.
La. bande 19'est maintenue tendue par le ressort antagoniste de l'index 20.
Pour ramener les chariots 5 et 8, on a prévu un engrenage approprié commandé par un bouton solleté de telle façon que les vis puissent être tournées et l'appareil ramené par l'action du dit bouton. L'arrangement pourra être tel que le même oouton race ne les
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chariots ac teàïos et de distance simultanément ( et refonte cr.ale- :..el: le Mouvement a' horlogerie, si on le désire), tiais de préféren- ca le chariot de distance est ramené a7at le chariot "-E, te;.T3.., car aj.ti'eeb la tie 12 buterait contre l'axe 16 Ù,; bras 17. On -.;# arc voir un J.i3p0oiuii as.3uranb je retour des de;.;.: o':,riot.; ,' 1 C:'xi's. précité.
L- bras 17 et l'index 20 sont, ca peuvent êt'''c. tl¯ ¯ ;.3L.2Gi:. j.'t 3 ressorts, de toute façon appropriée, pour retourner L Jour ¯ C3'! 1G: zéro lorsqu'ils -sont libérés par le retour Lez C'.-¯:';¯f. c.. C v V dans leur position initiale. Il est facile û...Û..a' 'w'n¯¯: Ci ut- ai la vis 10 63j .cticn-iée par un éâ.iise d'iiorloverie,
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la moyenne de temps indiquée ne tiendra compte d'aucun arrêt du véhicule.
En vue d tenir compte des arrêts, l'appareil peut être légèrement codifié soit par l'entraînement du mouvement d'horlo- gerie au moyen d'une commande à distance appropriée, telle qu'un embrayage à friction convenable, soit par un dispositif adapté pour interrompre la connexion entre le mouvement d'horlogerie 'et la commande du chariot de temps quand le véhicule est arrêté.
Des moyens sont prévus pour éviter .'tout endommagement au cas où l'un des chariots dépasserait la limite de sa course. Ils peuvent consister en deux éléments dentés engagés par un ressort hélicoïdal ( Fig. 7) et agencés an un point déterminé de l'axe moteur de chaque chariot. Ces dispositifs permettront aussi de ramener les chariots sans les déconnecter. On peut aussi prévoir des moyens permettant d'assurer le départ simultané des chariots ae temps et de distance, et aussi de faire varier par l'intermé- diaire ue pignons appropriés, les vitesses de ces deux chariots dans des rapports égaux afin d'augmenter ou de deminuer l'échelle des indications de l'appareil.
Il est bien entendu, qu'on peut apporter des modifications dans la construction et l'arrangement des différentes parties décrites sans s'éloigner de l'esprit de l'invention.
Ainsi, par exemple, dans la variante montrée en Figs. 4 @ 5, chacun des chariots 3 & 8 s'étend sur toute la longueur du parcours de l'autre chariot; le chariot de temps s'étend alors tout le long du parcours du chariot de distance.et est guidé de façon appropriée de façon à avancer sur toute la longueur de ce dernier;
l'élément 12 indiquant les moyennes et portant le biseau- tage 13 servant de support au bras 17, glisse le'long du chariot de distance, et le long du chariot de temps, tout en étant monté à glissement sur le chariot de temps 8 (au moyen d'une projection fermant coulisseau en queue d'hironde sur le chariot de temps,
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s'engageant dans une rainure correspondante dans le support du biseautage, par exemple, ou vice ver'ja) , et également monté à glis- sement sur le chariot de distance 3,
de telle façon que le biseau- tage peut suivre simultanément le mouvement des deux chariots. dans ce dispositif les deux arbres filetés 4, 4' sont entraînes simultanément par le pignon 6 engageant les deux roues 5, b' .'-entées sur ces axes. Jans ces deux figures 4 a 5 , les autres parties sent désignées par les mêmes lettres de référence que les parties correspondantes dans les Figs. 2 et 3.
REVENDICATIONS .
1. Mécnaisme indicateur de moyennes du genre décrit*ci- dessus, comportant deux chariots, adaptés pour se déplacer à an- gles droits l'un par rapport à l'autre, de telle façon que leurs déplacements correspondent à chaque instant à la valeur totale respectivement des deux quantités, dont le quotient constitue la moyenne, comportant en outre un élément indicateur de moyennes, glissant au autrement mobile sur un des deux chariots de telle façon que sa position est commandée simultanément par les deux chariots, élément adapté pour actionner un index, montrant là moyen- ne sur une échelle appropriée .
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"Improvements relating to mechanisms indicating averages"
The present invention relates to mechanisms indicating averages. Its object is to provide an apparatus which continuously and automatically indicates the average value of a variable quantity, with respect to any other variable quantity; that is, it indicates the value obtained by dividing one quantity by another.
In such mechanisms the inclination of the index is generally made dependent on the quotient two quantities, two elements.
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ment3 linear mechanisms, proportional to these two quantities, constituting the two sides of a right-angled triangle in which the element determining the position of the index constitutes the hypotenuse, so that the retention of the two said quantities is a function of 'the inclination of said element, in particular the trigometric tangent of this inclination. The present invention relates to an improved mechanism of this kind.
The above principle is applicable, whatever the nature of the quantities in question; nevertheless, an important class of mechanisms of this kind relates to the indication of averages of teps, and the present invention will be illustrated by the description, by way of example, of its application to the indication of an average of teps. time, in particular, the average speed of a vehicle.
If BC, AB (Fig. 1) represent respectively the distance traveled by a vehicle in a certain time and the time used to travel this distance, the tangent of the angle formed by the line which joins A and C will give the measure of the speed average speed of this vehicle, and the angle CAB itself will constitute an indication of this average speed, which indication may, if desired, be read directly or be recorded graphically by means of suitable devices. As will be shown below, the time indicated may or may not include stops if desired.
According to the present invention, an indicator mechanism of the type mentioned comprises two carriages adapted to move at right angles to one another, so that their displacement corresponds at each moment to the total value of two respective quantities, of which the quotient constitutes the average, and further comprising an average indicator member, sliding or otherwise movable, mounted on the two carriages, so that its position is determined by the two carriages simultaneously, this member being adapted ... Day actuate an index indicating the average on a scale- @
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the appropriate.
For example, it has a rod which is moved in a certain direction, in proportion to the total value of a variable quantity, for example time (corresponding to BC, Fig. 1) and simultaneously moved at right angles, proportional to the total value of the other, variable quantity, for example the distance traveled (corresponding to AB, Fig. 1).
An arm pivoting around the point corresponding to the indication of zero, of the two time and distance scales (A in Fig. 1), is arranged such that it remains in contact with the end of said rod. and that the position of this arm therefore corresponds to the line AC (Fig. 1).
In service, the arm then takes the position indicating the angle formed by the two sides representing the two quantities whose mean function is to be measured (in the example chosen: time and distance). In this way, the tangent of the angle formed by the arm with its zero position is a direct measure of this average ----- dependence (in the case considered the average speed sought.).
When the angle formed by this arm with its zero position approaches 45, a relatively large difference in the ratio of the two sides of the triangle produces a small difference in the value of this angle, and the latter difference decreases rapidly for the angles greater than 45.
Consequently, the averaging mechanism must include means for modifying the movement of the arm, transmitted to the index, in a suitable and suitable manner, in order to obtain practical indications. For example, the index finger can be moved by a specially shaped cam to amplify the movement of the arm at large values of the angle and allow that way. to indicate the average on an essentially uniform scale by the said index.
When the present invention is applied for the indication
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tion ae average speeds, it can be combined with a speed indicator or with a clock dial or with both sets (the term "speedometer" may or may not imply an "odometer" or "measuring device. distance Il).
The speed indications may or may not be reported on the same caaran as those of the averages and the clock used
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..I.éI.! L3 the construction may or may not be provided with an caaran.
With reference to the accompanying drawings which apply. title - .. 'example, an embodiment of the invention, the chosen form is a .moyenne speed indicator. :
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i. 1 is a diagram showing the principle of the invention. jig. 2 2st an elevation view of the mechanism,: ib. 3 is a plan view.
'.' 1. - 4 t-st an elevation view of another embodiment.
..: 'i. 5 is a sectional view along the li, -ne 1-Y of '¯-'i:. 4. r'igs. 6 &. 7 show details.
The apparatus shown in? Igs 2 3 comprises a caare 1 on which can be fixed the scale or dial 2. The carriage 5 hereinafter called "distance carriage" is located inside the frame and occupies its entire length. . This carriage is adapted to receive an advancing movement relative to the frame, by means of two endless via 4 and 4 'engaging corresponding threads in the carriage and actuated simultaneously by screw wheels 5, 5' actuated them. - themselves by the worm screws 6, 6 'on a common pivot 7,
which is driven in any suitable way by one of the wheels of the vehicle so that the displacement of the carriage 3 is proportional to the distance traveled by the vehicle.
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nicole. The frame 1 is provided with a second c'iarict 5 occupying the width of the frame and hereinafter called "c'iariot de te; ïî7", this ciiuriot is adapted to receive an advancing movement in a direction at right angles. with respect to the direction of movement of the carriage 3 and parallel to the length, lE; this last.
This
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trolley is guided by a smooth rod and is moved by a screw without end 10 by threading the corresponding threads in the trolley 8, and driven in any suitable manner so that the movement of the trolley 8 is proportional to the time during which the average should be taken automatically by the device.
The carriage 3 is provided with a hole 11, the axis of which is directed in the direction of movement of the carriage 3, and on which slides with ease a rod 12, the lower end of which carries a roller 13 adapted to s 'press on the carriage 3, which carriage may be provided longitudinally with a suitable rail or smooth surface, en.vue to allow the rod 12 to move parallel to itself when the carriage 8 is moved under the worm 10 ac- tion.
As the rod 12 is slidably mounted on the carriage 8 and remains pressed by means of the roller 13 against the carriage 3, each advancement movement of the latter is communicated to the rod 12, which can receive therefrom. way, two simultaneous movements at right angles, in particular ... enb a longitudinal movement then of the thrust by the carriage ae distance 3 and a lateral movement due to the passage movement of the time carriage 8, which rod 12 is called for this reason "average indicator". when the distance carriage is at zero point, the movement:
uent of the time carriage alone will cause the displacement of the end 14 of the rod 12, provided with a bevelled edge, along the straight line -X 'The position corresponding to time zero is at point 15 located on this right and at this point 15, a light orras 17 pivots about an axis 16 and rests on the end of the rod 12, which is preferably bevelled for this purpose.
It will easily be noted that the longitudinal displacement of the end 14 of the rod 12 is proportional to the distance traveled by the carriage, while the lateral displacement is proportional to the time used for the travel of this distance, @
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in the scales which depend on the construction of the apparatus; and that the position of the or..3 17 is such that its inclination is a function of the time average of the distance traveled to note
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corresponding to this position, this function being; o; ar. ::
ent the inverse trigonometric tangent of this time average or with reference to FIG. 1:
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U? # -1 Lu - "1 distance 7! Tan AB tan. Te41ps
On the axis 16 is fixed a cam 18 which and adapted to control the movement of the index 20, pivotally arranged at 21 on the frame, by means of suitable means such as, for example, a: flexible metal strip 19 ', one end of which is attached to the cam and the other to the periphery of a small wheel 19, fixed on the pivot 21 of the index finger and enrolling au'ou.- -Part of said cam and said wheel as shown in FIG. 6.
The band 19 ′ is kept taut by the counter spring of the index 20.
To bring back the carriages 5 and 8, a suitable gear is provided controlled by a button biased so that the screws can be turned and the device returned by the action of said button. The arrangement could be such that the same or
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simultaneously (and cr.ale- recast: .. el: the clockwork movement, if desired), but preferably the distance trolley is brought back to the trolley "-E, te ; .T3 .., because aj.ti'eeb tie 12 would butt against axis 16 Ù ,; arm 17. On -.; # Arc see a J.i3p0oiuii as.3uranb I return of;.;.: o ':, riot .;,' 1 C: 'xi's. supra.
The arm 17 and the index 20 are, ca can be '' 'c. tl¯ ¯; .3L.2Gi :. j.'t 3 springs, anyway appropriate, to return L Day ¯ C3 '! 1G: zero when they are released by the return Lez C '.- ¯:'; ¯f. c .. C v V in their initial position. It is easy û ... Û..a '' w'n¯¯: Ci ut- ai the screw 10 63j .cticn-ied by an iiorloverie éâ.iise,
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the average time indicated will not take into account any stopping of the vehicle.
In order to take stops into account, the apparatus may be slightly codified either by driving the clock movement by means of an appropriate remote control, such as a suitable friction clutch, or by a device. adapted to interrupt the connection between the clockwork movement and the time cart control when the vehicle is stopped.
Means are provided to avoid any damage in the event that one of the carriages exceeds the limit of its stroke. They can consist of two toothed elements engaged by a helical spring (Fig. 7) and arranged at a determined point on the motor axis of each carriage. These devices will also allow the trolleys to be brought back without disconnecting them. Means can also be provided which make it possible to ensure the simultaneous departure of the carriages in time and distance, and also to vary by means of appropriate pinions, the speeds of these two carriages in equal ratios in order to increase. or to reduce the scale of the device indications.
Of course, modifications can be made in the construction and arrangement of the various parts described without departing from the spirit of the invention.
Thus, for example, in the variant shown in Figs. 4 @ 5, each of the carriages 3 & 8 extends the entire length of the path of the other carriage; the time cart then extends all along the path of the distance cart and is suitably guided so as to advance along the entire length of the latter;
the element 12 indicating the averages and carrying the bevel 13 serving as a support for the arm 17, slides along the distance carriage, and along the time carriage, while being slidably mounted on the time carriage 8 (by means of a projection closing slide in a dovetail on the time carriage,
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engaging in a corresponding groove in the bevel support, for example, or vice ver'ja), and also slidably mounted on the distance carriage 3,
so that the beveling can simultaneously follow the movement of the two carriages. in this device the two threaded shafts 4, 4 'are driven simultaneously by the pinion 6 engaging the two wheels 5, b' .'- entered on these axes. In these two figures 4 to 5, the other parts are designated by the same reference letters as the corresponding parts in Figs. 2 and 3.
CLAIMS.
1. Means indicating averages of the kind described * above, comprising two carriages, adapted to move at right angles to each other, such that their displacements correspond at all times to the value. total respectively of the two quantities, the quotient of which constitutes the average, further comprising an element indicating averages, sliding to the otherwise mobile on one of the two carriages in such a way that its position is controlled simultaneously by the two carriages, an element adapted to actuate a index, showing the average on an appropriate scale.