CH156172A - Self-regulating heliostat. - Google Patents

Self-regulating heliostat.

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CH156172A
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Inventor
Marie Arthuys Jacques
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Marie Arthuys Jacques
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Description

  

  Héliostat     autorégulateur.       L'invention a pour objet un héliostat       autorégulateur    sans mouvement d'horlogerie,  destiné principalement,     suais    non exclusive  ment, à rendre industriellement pratique l'é  clairage des locaux par le soleil et, plus gé  néralement, la distribution et l'utilisation  des rayons solaires     (visibles,    infrarouge et  ultra-violets), ensemble ou séparément; ces  rayons solaires pouvant être,     quanti    le so  leil manque, remplacés par les rayons éma  n4 de sources lumineuses électriques puis  santes, à haut rendement, escamotables auto  matiquement dès l'arrivée du soleil, réalisant  ainsi "l'éclairage central" des maisons ou lo  caux.  



  L'inventeur a précédemment . fait con  naître un dispositif de distribution des  rayons solaires dans les locaux sombres dans  lequel un héliostat réglé sur le soleil est dis  posé sur le toit d'un immeuble et renvoie une  colonne de rayons solaires     verticalement        dans     un puits ou     courette,    dans lequel sont dispo  sés, à. diverses hauteurs, des systèmes opti-         ques    captant chacun une partie du faisceau  solaire et distribuant la lumière à travers des  ouvertures appropriées des locaux sombres à  éclairer, et cela au moyen d'appareils organi  sés pour répartir cette lumière dans le local.  



  Pour être bien compris, il est nécessaire  de rappeler brièvement quel est l'objet de tout  héliostat: un héliostat est un appareil destiné  à fonctionner d'une manière telle que, quand  il reçoit les rayons solaires (dont la direc  tion varie suivant la position du soleil dans  tel ou tel méridien, par suite du mouvement  diurne horaire, et en déclinaison par suite des  saisons), il les renvoie dans une direction fixe,  toujours la même.  



  Tous les héliostats conçus jusqu'à. présent  étaient des appareils ou de laboratoire ou  d'observatoire: d'autre part, ils étaient tous  commandés par un mouvement d'horlogerie, et  comportaient des régulateurs mécaniques.  



  L'héliostat d'après l'invention est caracté  risé par le fait que les rayons renvoyés par  le miroir agissent, en se     déplaçant    lorsque le      miroir est     arrêté,    sur un relais sensible à ces  rayons qui commande un moteur asservis  sant le déplacement du miroir à celui du fais  ceau mobile de rayons.  



  Dans sa forme d'exécution préférée, le  présent héliostat est d'abord un appareil à  fins pratiques et industrielles, car il ne com  porte pas de mouvement d'horlogerie, mais un  dispositif à servomoteur, qui sera décrit plus  loin; les     caractéristiques    essentielles de ce  servomoteur sont telles que le     soleil        lui-          même    règle les mouvements du miroir de  l'héliostat, et cela peut être obtenu quelle que  soit la     position    initiale de cet héliostat,  Alors que les autres     héliostats    nécessitaient  un réglage à la main de la déclinaison,     une     mise en route     également    à la main,

   des mou  vements d'horlogerie d'une précision de chro  nomètre     continuellement    contrôlée, le présent  appareil peut être réalisé de façon     à-          10    Rechercher automatiquement le soleil,  dès qu'il paraît, afin de se placer dans la po  sition où     il    va pouvoir réfléchir les rayons  du soleil     dans    la direction fixe cherchée;  20 Suivre     automatiquement    les mouve  ments compliqués du     soleil    (mouvement ho  raire, mouvement de déclinaison, déplacement  apparent dû à la réfraction atmosphérique);  <B>30</B> Corriger de lui-même les défauts de  réglage et de mécanique (orientation des axes,  jeux, flexions, etc.).  



  Ces résultats sont obtenus, dans la forme  d'exécution préférée,     aisni    qu'il a été dit     ci-          dessus    en partie, au moyen d'un dispositif à  servomoteur comportant essentiellement des  contacteurs électriques thermométriques dif  férentiels à gaz et à mercure fonctionnant  sous l'effet de l'échauffement dû à la lumière  du soleil.  



  Dans ce qui va suivre, l'invention sera  exposée en     application    à un héliostat possé  dant le type de montage le plus simple que,  par analogie avec le montage d'une lunette  astronomique équatoriale, on appellera     "mon-          tage    équatorial".  



  Pour bien faire     comprendre    comment peut  être réalisée une telle commande automati  que, on exposera d'abord le mécanisme d'as-         servissement    au mouvement horaire du soleil,  puis le mécanisme     d'asservissement    au mouve  ment de déclinaison du soleil, et comment on  peut les réaliser tous les deux simultanément  par un     mécanisme    unique. Mais il y a lieu  aussi de tenir compte que, dans la pratique,  le soleil étant un astre qui n'est pas toujours  visible, il se produira, après la nuit ou après  un temps couvert, un décalage de la position  du miroir par rapport à celle du soleil.

   Pour  remédier à cet inconvénient, c'est-à-dire pour  rechercher le soleil, il a été prévu un disposi  tif de     recalage    automatique qui sera égale  ment décrit  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'objet  de     l'invention.     



  La     fig.    1 représente schématiquement en  élévation le dispositif d'asservissement aux  mouvements horaires, et  La     fig.    2 en est un détail en plan;  La     fig.        3.    représente en élévation le dis  positif d'asservissement en déclinaison, et  La     fig.    4 en est à plus grande échelle un  détail en plan;  La     fig.    5 représente schématiquement en  élévation un dispositif assurant simultané  ment l'asservissement horaire et celui en dé  clinaison;  La     fig.    6 est en élévation un détail d'un  organe vu en plan dans la     fig.    5;

    La     fig.    7 représente     schématiquement    en  élévation un dispositif de recherche du soleil  après une absence de celui-ci     (recalage    du  miroir) ;  La     fig.    8 est la vue en plan d'un détail  de ce dispositif;  Les     fig.    9, 10 et 11 représentent en éléva  tion de face, en plan et en élévation     la éralfi     l'ensemble des miroirs auxiliaires assurant les  asservissements ci-dessus;

    La     fig.    1.2 représente, suivant une coupe  axiale, l'ensemble des organes mécaniques  d'un mode de réalisation de l'héliostat sui  vant les principes indiqués aux figures pré  cédentes, et  Les     fig.    13 et 14 représentent respective  ment un contacteur et un interrupteur à mer-      cure à. enceinte gazeuse fonctionnant par  échauffement.  



  D'après la     fig.    1, le soleil 26 envoie sur  le miroir 1 de l'héliostat un faisceau 2     qui          est    renvoyé suivant la direction de l'axe du  monde suivant lequel est orienté l'axe 5 por  tant le miroir 1; ce faisceau réfléchi tombe  sur le miroir fixe     12    et il est renvoyé verti  calement. L'asservissement au mouvement  horaire du soleil est réalisé comme suit: si on  suppose qu'à l'instant considéré (midi) le  plan de la figure représente le méridien du  lieu, contenant à ce moment le soleil, le mou  vement horaire du soleil est perpendiculaire  à. ce plan.

   Si dans le faisceau vertical 27 on  dispose une lentille 2$, elle donnera (voir la       fig.    2 qui représente en plan une partie de  ce dispositif), une image 29 du soleil qui se  déplacera dans le sens de la flèche 30. Per  pendiculairement -au trajet 29, 30, est dispo  sée une bande de miroir elliptique 31 et,     au-          dessus    de ce miroir, dans le plan qui corres  pond à l'image de la lentille .28, est disposée  l'enceinte gazeuse sensible 32 d'un contacteur  à mercure qui, par échauffement,

   établira un  contact     fermant    le circuit d'alimentation du  moteur M qui entraîne l'axe horaire 5 à rai  son d'un peu plus d'un tour en vingt-quatre  heures (vitesse supérieure d'environ au  mouvement diurne     apparent    du soleil).     Il    est  facile de comprendre comment ce dispositif  assure l'asservissement horaire du miroir 1  au soleil     2;

  6.    En effet, si on suppose qu'à un  moment donné le miroir 1 est en     position     correcte par rapport au soleil 2,6 (l'image du  soleil se trouvant à ce moment en     2-9,        (fig.        2i),     c'est-à-dire un peu en arrière de la bande de  miroir elliptique 31), le miroir 1 étant fixe,  le déplacement du soleil a pour effet d'ame  ner l'image 29 sur le miroir elliptique      & 1,    de  sorte que     cette    image réfléchie échauffe le  contacteur 32;

   le moteur électrique 33 est  mis en marche, agit sur le miroir de l'hé  liostat et le déplace, l'image du soleil 29, est  ainsi ramenée lentement un peu en avant et  en dehors du segment de miroir     3'1,    dans la  position représentée en     fig.    2: Le contacteur       3'3    ne recevant plus alors les rayons réflé-         chis    par le segment de miroir     3;1;    le circuit  électrique s'ouvre, le     moteur    et, par suite, le  miroir de l'héliostat s'arrêtent.

   L'image du  soleil recommence alors à s'avancer vers le  segment du miroir 31 et le même mouvement,  se reproduisant ainsi successivement par     à-          coups,    réalisera l'asservissement horaire. 11  faut remarquer que la bande de miroir 3,1  devant être toujours perpendiculaire au dé  placement 30 de l'image 29 du soleil,     c'est-à-          dire    parallèle au plan de figure ou plan d'in  cidence du miroir 1, il est nécessaire que ce       miroir,311    tourne sur lui-même d'un mouve  ment en rapport avec celui de l'axe horaire 5.  C'est ce qui a été indiqué schématiquement  par la ligne pointillée     34-3-5.     



  Le schéma du     dispositif    d'asservissement  du miroir 1 au mouvement de déclinaison du  soleil '2,6 est     représenté    en     fig.    3. Le plan de  la     figure    étant, comme il a été dit, celui du  méridien où se trouve le soleil 'à l'instant con  sidéré, le mouvement de déclinaison doit être  considéré comme étant représenté par les  flèches 3,6 ou 37 placées     @à    côté du soleil. Le  mouvement suivant ces flèches correspondra  dans la figure en plan 4, pour l'image du  soleil 2.9, à un mouvement suivant les flèches  38, 39.

   Dans le faisceau solaire     vertical    27  sont     disposées    deux bandes distinctes de mi  roirs: paraboliques 40, 41, disposées en pro  longement et dans le plan de la figure. Dans  le plan des images de la lentille     2;8    donnée  par ces miroirs 40, 41 se trouvent deux con  tacteurs 42', 43 du type précédemment indi  qué. Les deux contacteurs 42, 43 sont dispo  sés de façon à commander, l'un dans un  sens, l'autre dans l'autre, un moteur 44 qui  fait varier l'angle e du miroir 1 avec l'axe  horaire 5 qui le porte.  



       Il    est facile de voir que, quand le mouve  ment horaire du     soleil    aura été suivi, grâce  au mécanisme de la     fig.    1, par exemple, le  mécanisme des     fig.    3, et 4 produira à son tour  l'asservissement en déclinaison. En effet, si  l'image 29 du soleil, se     déplaçant    dans le sens  de la flèche     '30,,    arrive sur l'un ou l'autre des  deux miroirs paraboliques 40, 41, les rayons  seront renvoyés sur l'un ou l'autre des con-           facteurs.    42, 43     qui.    mettra en marche le mo  teur 44 dans le sens voulu pour que l'angle e  du miroir varie de façon à ramener l'image  vers le miroir qui ne l'a pas reçue.

   Il est facile  de comprendre que, grâce à ce mécanisme,  l'image du soleil sera toujours maintenue en  45 à l'intersection des deux miroirs 40, 41,  c'est-à-dire que     l'asservissement    en déclinai  son se     trouvera    réalisé.  



  Le mécanisme représenté en     fig.    5 montre  comment l'on peut combiner les dispositifs  des     fig.    1 et 3, de     façon    à n'utiliser pour l'as  servissement horaire et pour celui en déclinai  son, qu'une seule lentille     218,    un seul groupe  de deux bandes de miroirs paraboliques 40, 41,  un seul groupe de deux contacteurs 42, 43 et  un seul moteur 46. A cet effet, le moteur 46  commande directement (flèche 47), la rota  tion de l'arbre horaire 5 et il commande la  variation de l'angle e (flèche 46), par l'inter  médiaire d'un embrayage 49 dont le jeu va  être indiqué.

   Les deux contacteurs 42', 43  sont:  d'une part, disposés en parallèle sur le  circuit d'alimentation du moteur 46, de telle  façon que lorsque l'image 29 du     soleil        (fig.    3)  rencontre l'un ou l'autre des miroirs 40,     .11     qui,     dans    ce cas, forment un ensemble équiva  lent au miroir unique 31, des     fig.    1 et 2, l'un  de ces deux contacteurs 42, 43 se trouve  fermé et le moteur 46 se met en marche, tou  jours dans le même sens, commandant ainsi  (flèche 47) la rotation de l'arbre horaire 5  dans le sens voulu pour assurer l'asservisse  ment horaire;

    d'autre part, disposés de façon là alimen  ter, comme il va être dit, un groupe de trois  bobines 50, 51, 52, le contacteur 42 alimente  la bobine 50 et un enroulement de la     bobine     52; le contacteur 43 alimente la bobine 51 et  un second enroulement, en sens inverse de la       bobine    52. Il en     résulte    que:  Si c'est le contacteur 42 qui est fermé, les  bobines 50 et 52 sont excitées.  



  Si c'est le contacteur 43 qui est fermé,  les bobines 51 et 52 sont excitées.  



  Si les contacteurs 42 et 43 sont fermés    simultanément, les bobines 50 et 51 sont ex  citées, les effets des courants circulant dans  les deux enroulements de la bobine 52     s'an-          Mnlant    l'un l'autre.  



  En dessous des     bobines    50, 51, 52 (voir  l'élévation de la     fig.    6) se trouve une arma  ture commune formée par un disque 53 monté  à rotule au point 54. D'après ce qui vient  d'être dit, ce disque pourra occuper trois po  sitions suivant que ce sera l'un ou l'autre des  trois groupes de deux bobines 50, 51, 52 qui  sera excité. L'armature 53 est solidaire d'une  tige verticale 55 dont l'extrémité     (fig.    5) par  l'intermédiaire de la     biellette    56, attaque un  levier 57 pivoté en 58 et portant à son extré  mité le manchon d'embrayage 49. Le     moteur     46 entraîne un pignon 59 conique, qui engrène  d'une façon permanente avec deux autres pi  gnons coniques 60, 61 montés fous sur l'ar  bre 62.

   Le manchon d'embrayage 49 est  monté à     clavette    ou -à billes sur l'arbre 62 de  façon à pouvoir coulisser sur lui en l'entraî  nant. Suivant les trois positions que peut oc  cuper l'armature 53 des bobines 50, 51, 52,  le manchon 49 se trouve ou bien embrayé  avec le pignon 60, ce qui fait tourner l'arbre  62 dans un certain sens, ou bien embrayé avec  le pignon 61, ce qui fait tourner l'arbre 62 en  sens inverse, ou bien il n'est embrayé avec  aucun des deux pignons 60, 61, ce qui laisse  l'arbre 62 immobile. Le mouvement de l'ar  bre 62 est utilisé, comme il est indiqué sché  matiquement par la flèche 48, pour faire va  rier l'angle de déclinaison du miroir 1.  



  On voit que grâce à ce dispositif de la       fig.    5, on réalise l'asservissement en mouve  ment horaire grâce à l'ensemble de deux ban  des de miroir 40 et 41 et aux contacteurs 42,  43     mettant    en marche toujours dans le même  sens le moteur 46 qui entraîne l'arbre horaire  5, tandis que, pendant que ce moteur 46 est  en marche, les deux miroirs 40, 41 et leurs  contacteurs 42, 43 agissent, par l'intermédiaire  des trois bobines 50, 51, 52 et de l'embrayage  49 pour corriger, s'il y a lieu l'asservissement  en déclinaison du miroir.  



  Comme il a été indiqué plus haut, pour  commander automatiquement l'héliostat par      le soleil, il ne suffit pas de maintenir l'as  servissement à     partir    du moment où il est  réalisé. Il faut encore prévoir un dispositif  de     recalage,    qui, après la disparition du so  leil, permettra au miroir de     rattraper    rapide  ment la position correcte du moment. C'est ce  dispositif qui est représenté en     fig.    7.

   Il y a  lieu de remarquer d'abord qu'avec un hélio  stat à montage équatorial comme celui envi  sagé ci-dessus, les mouvements en déclinaison  du miroir 1 pendant la période où le soleil peut  ne pas être apparent et qui pourra durer  quelques semaines, seront relativement de  faible importance, de sorte que, si l'on réa  lise le     recalage    -de l'axe horaire 5, la     longueur     des bandes de miroirs paraboliques 40, 41       (fig.    3 .et 5) sera suffisante pour que, malgré  le décalage en déclinaison, l'image du soleil  rencontre ces bandes lorsque le     recalage    ho  raire sera assuré, de sorte que, le fonctionne  ment normal de l'asservissement pourra se  poursuivre.

   Pour réaliser ce     recalage    horaire,  on actionne l'axe horaire par un moteur 63  à mouvement relativement rapide. Sur le cir  cuit électrique général de l'appareil sont dis  posés un contacteur 64 disposé en un endroit  dégagé où il pourra     toujours    être frappé par  les rayons directs du soleil 26 dès que     celui-          ci    se montrera et, en série avec ce contacteur  64, un interrupteur 65 et un moteur. L'in  terrupteur 65 est combiné avec la     lentille    28  dont il a déjà été question, et avec un mi  roir elliptique 66 qui donne sur l'interrup  teur 65 l'image de la lentille 28.

   Cet inter  rupteur est échauffé et rompt le courant du  moteur dès que la lentille 28 recevant le fais  ceau de rayons solaires donne une image du  soleil en avant des miroirs 40 et 41, au-dessus  de la     partie    du miroir 66 qui n'est pas recou  verte par ceux-ci. Le fonctionnement de ce       dispositif    est le suivant dès que le soleil 26  se     montre    à nouveau, le contacteur 64 est  échauffé et se ferme. L'interrupteur 65, qui,  non excité, laisse passer le     courant,    permet  donc la mise en marche du moteur 63. L'axe  horaire 5 est entraîné à une vitesse relative  ment rapide et il arrive un moment où  l'image 29 du soleil     (fig.    8), se rapproche du    miroir 66.

   Lorsqu'elle arrive sur ce miroir  en 29' après avoir traversé la zone des mi  roirs 40, 41, l'interrupteur 65 est échauffé  et interrompt immédiatement le courant du  moteur 63. L'axe horaire 5 s'arrête dans une  position telle que le fonctionnement normal  de l'asservissement précédemment décrit peut  commencer.  



  L'ouverture de la calotte du miroir el  liptique 66 doit être suffisante pour que,  étant .donné le décalage admissible qui a pu  se produire dans la déclinaison pendant l'in  terruption de l'éclairage solaire, ce miroir soit  assez grand pour rattraper toujours à un  moment donné, pendant la rotation de l'axe  horaire 5, l'image du soleil.  



  Les     fig.    9, 10 et 11 montrent en élévation  suivant un plan donné, en plan, et en éléva  tion suivant un plan perpendiculaire au pre  mier, comment peuvent être disposés et réu  nis- la ' lentille 28, le miroir de     recalage    66,  les deux bandes de miroirs     d'asservissement.     40, 41 rendues solidaires du miroir 66, ainsi  que l'interrupteur 65 du miroir 66, et les  deux contacteurs 42, 43 des miroirs 40 et 41.  Comme il a déjà été indiqué précédemment.  il est nécessaire que les bandes de miroirs  40, 41 participent au mouvement horaire.

    A cet effet, dans le montage qui vient d'être       indiqué    en     fig.    9, 10 et 11, le miroir 66 sera,  entraîné par l'axe horaire 5 comme il est       représenté    schématiquement en     fig.    7 par la  flèche 67, 68.  



  En     fig.    12, on a représenté une forme  d'exécution de tous les organes mécaniques de  cette commande d'héliostat. Dans un carter  cylindrique 69, qui est orienté suivant l'axe  du monde et fixé sur un bâti, approprié; se  trouve un tube creux 70 qui constitue ce qui  a été appelé, dans tout     ce    qui précède, l'axe  horaire 5. Ce     tube    70 porte à son extrémité  le miroir 1. -Ce tube est emmanché à frotte  ment doux sur un arbre 71 dont l'extrémité  72 est montée par roulement à billes dans un  palier 73 du bâti. Un plateau 74 est fixé sur  le tube 70 et porte le moteur électrique     7.5     servant à régler le mouvement horaire.

   Ce      mouvement est. obtenu par le mécanisme sui  vant: l'arbre 76 du moteur engrène par une  vis sans fin avec une roue dentée 77 soli  daire d'un arbre 7 8 qui commande     lui-même,     par vis sans fin 79, la roue dentée 80; un au  tre arbre 81, terminé par une vis sans fin  82, engrène avec une roue dentée 83 portée  par des paliers solidaires du plateau 74 et  .faisant corps avec une vis sans fin 64 qui       engrène    avec une grande roue dentée 85 mon  tée sur l'arbre central 71.

   Cette roue dentée  85 est solidaire d'une autre roue dentée 86  qui, par l'intermédiaire d'engrenages appro  priés et de renvois de mouvement analogues  à ceux qui viennent d'être indiqués, est com  mandée par le moteur électrique à mouve  ment rapide 87 servant au     recalage    du mi  roir.  



  On voit que, si le moteur de     recalage    87  est mis en marche, il fait tourner le train  des deux roues 85, 86 et que celui-ci, lié au  plateau 74 par la commande irréversible roue  dentée 85, vis sans fin 84, entraîne ce plateau  74 dans sa rotation. Lorsque le moteur de     re-          calage    8 7 n'est plus excité, il immobilise le  train dés deux roues dentées 85, 86. Si, à ce  moment, le moteur d'asservissement horaire  75 est mis en marche, la vis sans fin 84 est  mise en rotation et par suite obligée de che  miner autour de la roue dentée 85 en entraî  nant dans son     mouvement    le plateau 74 et le  manchon horaire 70.  



  Mais, comme on l'a vu et décrit à l'occa  sion de la     fig.    .5, le moteur horaire 75 com  mande également l'asservissement en décli  naison du miroir.     Cette    commande est assu  rée de la façon     suivante:'par    un jeu d'engre  nages et de renvois de mouvement appropriés.  le moteur 75 fait tourner une vis sans fin  88,     qui    engrène avec une roue dentée 89 fixée  sur une tige 90 disposée dans l'axe du man  chon horaire 70. Cette tige 90 est filetée à  son     extrémité    supérieure et fait mouvoir un  écrou guidé 91, sur lequel est articulée une       biellette    92 dont l'autre extrémité est. articu  lée sur le miroir 1.

   D'après le schéma de com  mande qui a été détaillé à la     fig.    5, on re  trouve en fi-. 12, dans la transmission du    moteur 75 à la vis sans fin 88, tous les élé  ments du dispositif d'embrayage 49 com  mandé par les trois bobines 50, 51, 52. En  effet, le moteur entraîne toujours dans le  même sens le pignon 59 qui, par le jeu de  l'embrayage 49, et des pignons à mouvements  apposés 60, 61, donne l'entraînement dans un  sens ou dans l'autre, ou l'arrêt de la vis 90.  



  Les     fig.    13 et 14 représentent un contac  teur et un interrupteur. D'après la     fig.    13,  les deux enceintes à gaz 93 (tête) et 91       (corps)    sont reliées par des tubes 95 et 96,  remplis par une masse de mercure 97 dont le  niveau se trouve en 98 et 99. Sur le côté (le  la tubulure 96 est disposée une électrode 100  qui est toujours en     communication    avec la  masse de mercure et une électrode 101 dont  la communication avec la masse de mercure  est établie dès que le gaz de la tête de l'ap  pareil (enceinte 93) s'échauffe sans qu'il en  soit de même de celui du corps 94.  



       t1    l'intérieur de la tête se trouve une pas  tille de clinquant d'acier doux noirci 102.  L'interrupteur représenté en<B>fi,-.</B> 14 est  constitué d'une manière analogue. La cham  bre sensible 104 est réunie à la chambre de  compensation 105 par une tubulure 106 rem  plie d'une colonne de mercure dont le niveau  se trouve en 107, 108. Sur le côté de la tu  bulure 106 sont disposées une électrode 109  qui est toujours en communication avec la  masse de mercure, et une électrode 110 dont  la     communication    avec cette     masse    est inter  rompue dès que l'enceinte 104 s'échauffe     salis     qu'il en soit de même pour l'enceinte 105.

    Comme dans l'appareil de la fi-. 13, une pas  tille de clinquant noirci, 111, est disposée à  l'intérieur de la tête 104.  



  La pastille de métal noirci disposé à l'in  térieur de la tête des contacteurs a pour but  de recevoir la lumière solaire et d'échauffer  le gaz par suite de son propre échauffement.  On arriverait au même résultat en noircissant  simplement le verre de la tête. Cependant, les  contacteurs à tête de verre noirci ont une  certaine inertie. Le rayonnement solaire, pour  échauffer le gaz intérieur, doit d'abord chauf-      fer le verre de la paroi. Ce verre, bien que  mince, a évidemment une capacité calorifique  énorme par rapport à celle du gaz qu'il s'a  git de dilater; le refroidissement se fait éga  lement lentement, car le verre étant mauvais  conducteur perd lentement sa. chaleur.  



  Cette inertie gênante se trouve très dimi  nuée par l'emploi de la pastille. Dans ce cas:       1o    La tête du contacteur est faite d'an  verre mince et transparent.  



  20 La pastille, qui d'ailleurs pourrait être  remplacée par un demi-cylindre, est en métal  extrêmement mince. Ce métal qui ne doit pas  être attaqué par le mercure, doit     avoir    une  capacité calorifique faible, et ne doit pas  être facilement fusible. L'acier bruni, par  exemple, convient très bien en feuilles de  0,03 mm d'épaisseur.  



  Le fonctionnement de l'appareil est alors  le suivant:  L'énergie solaire au lieu d'être absorbée  par la paroi du réservoir, traverse celle-ci  sans l'échauffer et tombe sur la pastille de  Ô Cette pastille, étant extrêmement  m étal.  



  mince et bonne conductrice de la chaleur, s'é  chauffe très vite et se refroidit aussi très  vite par rayonnement infrarouge.  



  Le gaz se trouve donc chauffé ou refroidi  par l'intermédiaire de la pastille de métal.



  Self-regulating heliostat. The object of the invention is a self-regulating heliostat without a clockwork movement, intended mainly, but not exclusively, to make the lighting of premises by the sun and, more generally, the distribution and use of the rays industrially practical. solar (visible, infrared and ultra-violet), together or separately; these solar rays being able to be, as long as there is no sunshine, replaced by the rays emanating from powerful electric light sources, with high efficiency, retractable automatically as soon as the sun arrives, thus providing "central lighting" for houses or local.



  The inventor has previously. shows a device for distributing solar rays in dark rooms in which a heliostat set on the sun is placed on the roof of a building and returns a column of solar rays vertically into a well or courtyard, in which are available ses, to. various heights, optical systems each capturing a part of the solar beam and distributing the light through appropriate openings in the dark rooms to be lit, and this by means of devices organized to distribute this light in the room.



  To be fully understood, it is necessary to recall briefly what is the object of any heliostat: a heliostat is an apparatus intended to function in such a way that, when it receives solar rays (the direction of which varies according to the position of the sun in this or that meridian, as a result of the hourly diurnal movement, and in declination as a result of the seasons), it sends them back in a fixed direction, always the same.



  All heliostats designed up to. present were devices or laboratory or observatory: on the other hand, they were all controlled by a clockwork movement, and included mechanical regulators.



  The heliostat according to the invention is characterized by the fact that the rays returned by the mirror act, by moving when the mirror is stopped, on a relay sensitive to these rays which controls a servo motor controlling the movement of the mirror. to that of the mobile beam of rays.



  In its preferred embodiment, the present heliostat is first of all an apparatus for practical and industrial purposes, since it does not include a clockwork movement, but a servomotor device, which will be described later; the essential characteristics of this servomotor are such that the sun itself regulates the movements of the heliostat mirror, and this can be achieved regardless of the initial position of this heliostat, While other heliostats required adjustment by hand of the variation, a start-up also by hand,

   clockwork movements with continuously controlled chronometer precision, the present apparatus can be implemented in such a way as to automatically search for the sun, as soon as it appears, in order to place itself in the position where it will be able to reflect the sun's rays in the desired fixed direction; 20 Automatically follow the complicated movements of the sun (clock movement, movement of declination, apparent movement due to atmospheric refraction); <B> 30 </B> Correct adjustment and mechanical faults on their own (axis orientation, play, bending, etc.).



  These results are obtained, in the preferred embodiment, as it has been said above in part, by means of a servomotor device essentially comprising differential thermometric electrical contactors with gas and mercury operating under water. effect of heating due to sunlight.



  In what follows, the invention will be explained in application to a heliostat having the simplest type of assembly which, by analogy with the assembly of an equatorial astronomical telescope, will be called "equatorial assembly".



  To make it clear how such an automatic control can be achieved, we will first expose the servo mechanism to the sun's clockwise movement, then the servo mechanism to the sun's declination movement, and how we can realize them both simultaneously by a single mechanism. But it should also be taken into account that, in practice, the sun being a star which is not always visible, it will occur, after night or after cloudy weather, a shift in the position of the mirror in relation to to that of the sun.

   To remedy this drawback, that is to say to search for the sun, an automatic resetting device has been provided which will also be described. The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention.



  Fig. 1 schematically shows in elevation the device for slaving the clock movements, and FIG. 2 is a detail in plan; Fig. 3. represents in elevation the positive servo device in declination, and FIG. 4 is a detail in plan on a larger scale; Fig. 5 schematically shows in elevation a device simultaneously ensuring the time control and that in declination; Fig. 6 is in elevation a detail of an organ seen in plan in FIG. 5;

    Fig. 7 schematically shows in elevation a device for searching for the sun after its absence (adjustment of the mirror); Fig. 8 is a plan view of a detail of this device; Figs. 9, 10 and 11 show in front elevation, in plan and in elevation the eralfi all of the auxiliary mirrors providing the above slavings;

    Fig. 1.2 represents, in an axial section, all the mechanical members of an embodiment of the heliostat following the principles indicated in the preceding figures, and FIGS. 13 and 14 respectively show a contactor and a switch to. gas chamber operating by heating.



  According to fig. 1, the sun 26 sends onto the mirror 1 of the heliostat a beam 2 which is returned in the direction of the axis of the world along which the axis 5 is oriented for the mirror 1; this reflected beam falls on the fixed mirror 12 and it is returned vertically. The slaving to the hourly movement of the sun is carried out as follows: if we assume that at the moment considered (noon) the plane of the figure represents the meridian of the place, containing at this moment the sun, the hourly movement of the sun is perpendicular to. this plan.

   If in the vertical beam 27 a lens 2 $ is placed, it will give (see fig. 2 which shows part of this device in plan), an image 29 of the sun which will move in the direction of arrow 30. Per pendularly - at the path 29, 30, is disposed an elliptical mirror strip 31 and, above this mirror, in the plane which corresponds to the image of the lens .28, is disposed the sensitive gas chamber 32 d '' a mercury contactor which, by heating,

   will establish a contact closing the supply circuit of the motor M which drives the clock axis 5 at a distance of a little more than one revolution in twenty-four hours (speed greater than the apparent diurnal movement of the sun). It is easy to understand how this device ensures the hourly slaving of mirror 1 to sun 2;

  6. Indeed, if we suppose that at a given moment the mirror 1 is in the correct position with respect to the sun 2,6 (the image of the sun being at this moment in 2-9, (fig. 2i), that is to say a little behind the elliptical mirror strip 31), the mirror 1 being fixed, the displacement of the sun has the effect of bringing the image 29 on the elliptical mirror & 1, so that this reflected image heats up the contactor 32;

   the electric motor 33 is started, acts on the mirror of the heliostat and moves it, the image of the sun 29 is thus slowly brought back a little forward and out of the mirror segment 3'1, in the position shown in fig. 2: Contactor 3'3 then no longer receives the rays reflected by mirror segment 3; 1; the electric circuit opens, the motor and, consequently, the heliostat mirror stop.

   The image of the sun then begins to move again towards the segment of the mirror 31 and the same movement, thus reproducing itself successively in spurts, will achieve the time slaving. It should be noted that the mirror strip 3,1 must always be perpendicular to the displacement 30 of the image 29 of the sun, that is to say parallel to the figure plane or plane of incidence of the mirror 1, it It is necessary for this mirror 311 to turn on itself with a movement in relation to that of the time axis 5. This has been indicated schematically by the dotted line 34-3-5.



  The diagram of the device for slaving the mirror 1 to the declination movement of the sun 2,6 is shown in FIG. 3. The plane of the figure being, as has been said, that of the meridian where the sun is located at the moment considered, the movement of declination must be considered as being represented by the arrows 3,6 or 37 placed. @ next to the sun. The movement along these arrows will correspond in plan figure 4, for the image of the sun 2.9, to a movement along the arrows 38, 39.

   In the vertical solar beam 27 are arranged two distinct bands of mirrors: parabolic 40, 41, arranged protruding and in the plane of the figure. In the plane of the images of the lens 2; 8 given by these mirrors 40, 41 there are two contactors 42 ', 43 of the type previously indicated. The two contactors 42, 43 are arranged so as to control, one in one direction, the other in the other, a motor 44 which varies the angle e of the mirror 1 with the time axis 5 which it. door.



       It is easy to see that, when the hourly movement of the sun has been followed, thanks to the mechanism of fig. 1, for example, the mechanism of FIGS. 3, and 4 will in turn produce the declination servo. Indeed, if the image 29 of the sun, moving in the direction of the arrow '30 ,, arrives on one or the other of the two parabolic mirrors 40, 41, the rays will be reflected on one or the another of the factors. 42, 43 which. will start the motor 44 in the desired direction so that the angle e of the mirror varies so as to bring the image back to the mirror which has not received it.

   It is easy to understand that, thanks to this mechanism, the image of the sun will always be maintained at 45 at the intersection of the two mirrors 40, 41, that is to say that the slaving in decline will be realized. .



  The mechanism shown in fig. 5 shows how one can combine the devices of FIGS. 1 and 3, so as to use only a single lens 218, a single group of two strips of parabolic mirrors 40, 41, a single group of two contactors 42 for the hourly servicing and for the declining one. , 43 and a single motor 46. To this end, the motor 46 directly controls (arrow 47), the rotation of the clockwise shaft 5 and it controls the variation of the angle e (arrow 46), by the inter medial of a clutch 49 whose play will be indicated.

   The two contactors 42 ', 43 are: on the one hand, arranged in parallel on the supply circuit of the motor 46, so that when the image 29 of the sun (fig. 3) meets one or the another of the mirrors 40, .11 which, in this case, form a set equivalent to the single mirror 31, of FIGS. 1 and 2, one of these two contactors 42, 43 is closed and the motor 46 starts up, always in the same direction, thus controlling (arrow 47) the rotation of the clockwise shaft 5 in the direction wanted to ensure hourly slavery;

    on the other hand, arranged there to feed, as will be said, a group of three coils 50, 51, 52, the contactor 42 supplies the coil 50 and a winding of the coil 52; the contactor 43 supplies the coil 51 and a second winding, in the opposite direction to the coil 52. It follows that: If it is the contactor 42 which is closed, the coils 50 and 52 are energized.



  If it is the contactor 43 which is closed, the coils 51 and 52 are energized.



  If the contactors 42 and 43 are closed simultaneously, the coils 50 and 51 are energized, the effects of the currents flowing in the two windings of the coil 52 intermingling with each other.



  Below the coils 50, 51, 52 (see elevation of fig. 6) is a common armature formed by a disc 53 mounted with a ball joint at point 54. From what has just been said, this disc may occupy three positions depending on whether one or the other of the three groups of two coils 50, 51, 52 is excited. The frame 53 is integral with a vertical rod 55, the end of which (FIG. 5) via the link 56, engages a lever 57 pivoted at 58 and carrying at its end the clutch sleeve 49. The motor 46 drives a bevel pinion 59, which meshes permanently with two other bevel pins 60, 61 mounted idle on the shaft 62.

   The clutch sleeve 49 is keyed or ball-mounted on the shaft 62 so as to be able to slide on it while driving it. Depending on the three positions that the armature 53 of the coils 50, 51, 52 can occupy, the sleeve 49 is either engaged with the pinion 60, which causes the shaft 62 to turn in a certain direction, or else engaged with the pinion 61, which turns the shaft 62 in the opposite direction, or else it is not engaged with either of the two pinions 60, 61, which leaves the shaft 62 stationary. The movement of shaft 62 is used, as is indicated by the arrow 48, to change the angle of declination of mirror 1.



  It can be seen that thanks to this device of FIG. 5, the servo-control is carried out in clockwise movement thanks to the set of two mirror bands 40 and 41 and to the contactors 42, 43 always starting in the same direction the motor 46 which drives the clockwise shaft 5, while, while this motor 46 is running, the two mirrors 40, 41 and their contactors 42, 43 act, via the three coils 50, 51, 52 and the clutch 49 to correct, if it the servo in declination of the mirror takes place.



  As indicated above, to automatically control the heliostat by the sun, it is not sufficient to maintain the servo from the moment it is carried out. A resetting device must also be provided, which, after the sun has disappeared, will allow the mirror to quickly regain the correct position at the time. It is this device which is represented in FIG. 7.

   It should be noted first of all that with an equatorial mounted helio stat like the one envisioned above, the movements in declination of mirror 1 during the period when the sun may not be apparent and which may last a few weeks. , will be relatively small, so that, if one realizes the realignment of the hour axis 5, the length of the strips of parabolic mirrors 40, 41 (fig. 3. and 5) will be sufficient so that, despite the offset in declination, the image of the sun meets these bands when the time adjustment is ensured, so that the normal operation of the servo can continue.

   To achieve this time adjustment, the time axis is actuated by a motor 63 with relatively rapid movement. On the general electrical circuit of the device are placed a contactor 64 disposed in an open place where it can always be struck by the direct rays of the sun 26 as soon as the latter appears and, in series with this contactor 64, a switch 65 and a motor. The switch 65 is combined with the lens 28 which has already been discussed, and with an elliptical mirror 66 which gives the switch 65 the image of the lens 28.

   This switch is heated and breaks the current of the motor as soon as the lens 28 receiving the beam of solar rays gives an image of the sun in front of the mirrors 40 and 41, above the part of the mirror 66 which is not. recou green by these. The operation of this device is as follows as soon as the sun 26 appears again, the contactor 64 is heated and closes. Switch 65, which, when not excited, lets current flow, therefore allows motor 63 to be started. Time axis 5 is driven at a relatively fast speed and there comes a time when image 29 of the sun (fig. 8), approaches mirror 66.

   When it arrives at this mirror at 29 'after having crossed the zone of mirrors 40, 41, the switch 65 is heated and immediately interrupts the current of the motor 63. The time axis 5 stops in a position such that the normal operation of the control described above can begin.



  The opening of the cap of the elliptical mirror 66 must be sufficient so that, given the admissible shift which may have occurred in the declination during the interruption of the solar lighting, this mirror is large enough to always catch up. at a given moment, during the rotation of the hour axis 5, the image of the sun.



  Figs. 9, 10 and 11 show in elevation along a given plane, in plan, and in elevation along a plane perpendicular to the first, how the lens 28, the registration mirror 66, the two bands can be arranged and joined. servo mirrors. 40, 41 made integral with the mirror 66, as well as the switch 65 of the mirror 66, and the two contactors 42, 43 of the mirrors 40 and 41. As has already been indicated previously. it is necessary that the strips of mirrors 40, 41 participate in the clockwise movement.

    To this end, in the assembly which has just been indicated in FIG. 9, 10 and 11, the mirror 66 will be driven by the time axis 5 as shown schematically in FIG. 7 by arrow 67, 68.



  In fig. 12, there is shown an embodiment of all the mechanical members of this heliostat control. In a cylindrical housing 69, which is oriented along the axis of the world and fixed on a frame, suitable; There is a hollow tube 70 which constitutes what has been called, in all of the above, the clockwise axis 5. This tube 70 carries at its end the mirror 1. -This tube is gently fitted on a shaft 71 whose end 72 is mounted by ball bearings in a bearing 73 of the frame. A plate 74 is fixed on the tube 70 and carries the electric motor 7.5 serving to adjust the clockwise movement.

   This movement is. obtained by the following mechanism: the shaft 76 of the motor meshes by a worm with a toothed wheel 77 integral with a shaft 78 which itself controls, by worm 79, the toothed wheel 80; another shaft 81, terminated by a worm 82, meshes with a toothed wheel 83 carried by bearings integral with the plate 74 and forming a body with a worm 64 which meshes with a large toothed wheel 85 mounted on the central shaft 71.

   This toothed wheel 85 is integral with another toothed wheel 86 which, by means of suitable gears and motion returns similar to those which have just been indicated, is controlled by the fast-moving electric motor. 87 used to reset the mirror.



  It can be seen that, if the resetting motor 87 is started, it turns the train of the two wheels 85, 86 and that the latter, linked to the plate 74 by the irreversible toothed wheel control 85, worm 84, drives this plate 74 in its rotation. When the resetting motor 8 7 is no longer excited, it immobilizes the train with the two toothed wheels 85, 86. If, at this moment, the time servo motor 75 is started, the worm 84 is set in rotation and consequently obliged to run around the toothed wheel 85 by causing in its movement the plate 74 and the clockwise sleeve 70.



  But, as we have seen and described on the occasion of FIG. .5, the hourly motor 75 also controls the declination slaving of the mirror. This command is ensured in the following way: 'by a set of appropriate gears and movement references. the motor 75 rotates a worm 88, which meshes with a toothed wheel 89 fixed on a rod 90 disposed in the axis of the clockwise man chon 70. This rod 90 is threaded at its upper end and causes a guided nut 91 to move. , on which is articulated a link 92 whose other end is. hinged on the mirror 1.

   According to the control diagram which has been detailed in fig. 5, we find in fi-. 12, in the transmission of the motor 75 to the worm 88, all the elements of the clutch device 49 controlled by the three coils 50, 51, 52. In fact, the motor always drives the pinion in the same direction. 59 which, by the play of the clutch 49, and the pinions with attached movements 60, 61, gives the drive in one direction or the other, or the stopping of the screw 90.



  Figs. 13 and 14 show a contactor and a switch. According to fig. 13, the two gas chambers 93 (head) and 91 (body) are connected by tubes 95 and 96, filled with a mass of mercury 97, the level of which is at 98 and 99. On the side (the tubing 96 is arranged an electrode 100 which is always in communication with the mass of mercury and an electrode 101 whose communication with the mass of mercury is established as soon as the gas from the head of the device (enclosure 93) heats up without The same is true of that of body 94.



       Inside the head is a pitch of blackened mild steel foil 102. The switch shown at <B> fi, -. </B> 14 is constructed in a similar manner. The sensitive chamber 104 is joined to the compensation chamber 105 by a pipe 106 filled with a column of mercury, the level of which is at 107, 108. On the side of the bulb 106 is arranged an electrode 109 which is still in communication with the mass of mercury, and an electrode 110, the communication of which with this mass is interrupted as soon as the enclosure 104 heats up so that it is the same for the enclosure 105.

    As in the apparatus of the fi-. 13, a pitch of blackened foil, 111, is disposed inside the head 104.



  The purpose of the blackened metal pellet placed inside the head of the contactors is to receive sunlight and to heat the gas as a result of its own heating. We would achieve the same result by simply blackening the glass of the head. However, blackened glass head contactors have some inertia. Solar radiation, in order to heat the interior gas, must first heat the glass in the wall. This glass, although thin, obviously has an enormous calorific capacity compared to that of the gas which it is necessary to dilate; cooling is also done slowly, because glass being a poor conductor slowly loses its. heat.



  This troublesome inertia is greatly reduced by the use of the pellet. In this case: 1o The contactor head is made of thin and transparent glass.



  The pellet, which moreover could be replaced by a half-cylinder, is made of extremely thin metal. This metal, which must not be attacked by mercury, must have a low heat capacity, and must not be easily fusible. Burnished steel, for example, works very well in sheets 0.03 mm thick.



  The operation of the apparatus is then the following: The solar energy instead of being absorbed by the wall of the tank, crosses this one without heating it and falls on the pellet of Ô This pellet, being extremely m etal.



  thin and a good heat conductor, heats up very quickly and also cools very quickly by infrared radiation.



  The gas is therefore heated or cooled by means of the metal pellet.

 

Claims (1)

REVENDICATION Héliostat autorégulateur comportant un miroir qui doit être amené à suivre les d- placements d'un faisceau de rayons mobile, caractérisé par le fait que les rayons ren voyés par le miroir agissent, en se déplaçant lorsque le miroir est arrêté, sur un relais sen sible à ces rayons, qui commande un moteur asservissant le déplacement du miroir de l'hé liostat à celui du faisceau mobile de rayons. CLAIM Self-regulating heliostat comprising a mirror which must be made to follow the movements of a moving beam of rays, characterized by the fact that the rays returned by the mirror act, by moving when the mirror is stopped, on a relay sensitive to these rays, which controls a motor slaving the movement of the mirror of the heliostat to that of the moving beam of rays. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Héliostat suivant la revendication, carac térisé par le fait que l'asservissement au mouvement horaire du soleil est obtenu en disposant sur le trajet du déplacement du faisceau réfléchi par le miroir de l'héliostat (supposé en position correcte par rapport au soleil et immobile) et perpendiculairement à ce déplacement un petit miroir elliptiqae auxiliaire, réduit à une bande étroite, qui, dès qu'il est atteint par ce faisceau, le renvoie sur un contacteur situé à son foyer, lequel met en marche un moteur à. SUB-CLAIMS: 1 heliostat according to claim, charac terized in that the slaving to the clockwise movement of the sun is obtained by placing on the path of the displacement of the beam reflected by the mirror of the heliostat (assumed to be in the correct position with respect to in the sun and motionless) and perpendicular to this displacement a small auxiliary elliptical mirror, reduced to a narrow band, which, as soon as it is reached by this beam, sends it back to a contactor located at its focus, which starts a motor at. marcli(# relativement lente agissant sur l'axe dit mouvement horaire, de façon à ramener l'image du soleil en avant de la bandc, puis, le courant étant interrompu, arrête automatiquement ce mouvement, les rayons du soleil revenant alors sur la bande, le moteur se remettant en marche, et ainsi de suite. marcli (# relatively slow acting on the axis called clockwise movement, so as to bring the image of the sun in front of the bandc, then, the current being interrupted, automatically stops this movement, the rays of the sun then returning to the band , the engine restarting, and so on. 2 Héliostat suivant la revendication, carac térisé par le fait que dans le but d'obtenir l'asservissement au mouvement de décli naison du soleil, il comporte deux bandes distinctes de miroirs placées en prolonge ment de part et d'autre de la position qu'o.^,- cupe l'image donnée par le faisceau lor3- que la position du miroir de l'héliostat est correcte par rapport au soleil, ces deux ban des de miroirs elliptiques ayant des foyer distincts, et deux contacteurs >>lacés à ces foyers, ces contacteurs ayant pour eFfi@t, 2 heliostat according to claim, charac terized in that in order to obtain the slaving to the declining movement of the sun, it comprises two distinct bands of mirrors placed in extension on either side of the position that 'o. ^, - cup the image given by the beam when the position of the heliostat mirror is correct with respect to the sun, these two bands of elliptical mirrors having distinct focal points, and two contactors >> laced to these foci, these contactors having for eFfi @ t, lorsquils sont échauffés par les faisceaux réfléchis, d'actionner, grâce à un change ment de marche respectivement dans Lui sens ou dans l'autre, un moteur comman dant le mouvement en déclinaison du mi roir de l'héliostat, de façon à ramener l'image à l'intersection des deux petits mi roirs. when they are heated by the reflected beams, to actuate, thanks to a change of rate respectively in either direction or the other, a motor controlling the movement in declination of the heliostat, so as to bring back the image at the intersection of the two small mirrors. 3 Héliostat suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que la bande de miroir assurant l'asservis sement au mouvement horaire est consti tuée par les deux bandes de miroirs en pro longement assurant l'asservissement an mouvement de déclinaison, les deux con tacteurs dépendant de ces deux bandes de miroirs commandant, d'une part, le moteur de l'axe horaire, les deux contacteurs assu rant indépendamment cette commande du fait qu'ils sont montés en parallèle sur le circuit de commande du moteur, d'autre part, la commande d'un .embrayage placé entre ce même moteur et les organes de com mande du mouvement de déclinaison du mi roir, 3 Heliostat according to claim and sub-claim 2, characterized in that the mirror strip ensuring the slaving to the clockwise movement is constituted by the two strips of mirrors in pro longing ensuring the slaving year declination movement, the two contactors depending on these two bands of mirrors controlling, on the one hand, the motor of the clockwise axis, the two contactors independently ensuring this control because they are mounted in parallel on the motor control circuit , on the other hand, the control of a clutch placed between this same motor and the control members of the declination movement of the mirror, embrayage qui peut être en prie dans un sens ou dans l'autre suivant que l'un ou l'autre des contacteurs est excité, ou en position neutre si les deux contacteurs sont excités simultanément. 4 Héliostat suivant la revendication et les sous-revendications 2 et 3, caractérisé par trois bobines d'électro-aimants, reliées aux contacteurs, les fils venant des deux con tacteurs passant l'un dans une bobine, l'au tre dans l'autre, puis tous deux en sens in verse dans la troisième bobine, ces trois bobines ayant pour armature commune un plateau à rotule qui peut ainsi prendre trois positions suivant que l'un ou l'autre ou les deux contacteurs sont excités, clutch which may be required in one direction or the other depending on whether one or the other of the contactors is energized, or in neutral position if both contactors are energized simultaneously. 4 A heliostat according to claim and sub-claims 2 and 3, characterized by three coils of electromagnets, connected to the contactors, the wires coming from the two contactors passing one in a coil, the other in the other, then both in reverse in the third coil, these three coils having a ball joint plate as a common armature which can thus take three positions depending on whether one or the other or both contactors are energized, ce pla teau étant solidaire d'une tige perpendicu laire dont l'extrémité attaque un levier qui peut asurer les trois positions du man chon d'embrayage, de telle sorte qu'en raison de cette commande combinée de l'as- servissement horaire et de celui en décli naison par les mêmes deux bandes de mi roirs, par leurs deux contacteurs et par le même moteur, l'asservissement en déclinai son, -assuré par l'intermédiaire des trois électro-aimants, et de l'embrayage, fonc tionne chaque fois qu'il y a lieu en même temps que l'asservissement horaire. this plate being integral with a perpendicular rod, the end of which engages a lever which can ensure the three positions of the clutch sleeve, so that due to this combined control of the clockwise and of that in declination by the same two bands of mirrors, by their two contactors and by the same motor, the slaving in declination its, -assured by the intermediary of the three electromagnets, and of the clutch, func tion whenever necessary at the same time as the time control. 5 Héliostat suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que pour réaliser le recalage automatique du miroir de l'héliostat sur la position du soleil, après une disparition de celui-ci, l'axe horaire du miroir de l'héliostat est commandé par un moteur à mouvement re lativement rapide sur le circuit de com mande duquel sont disposés en série un contacteur de veille placé près de l'instal lation en un endroit toujours exposé aux rayons du soleil, et un interrupteur placé au foyer d'un miroir elliptique recevant les rayons solaires provenant du miroir de l'héliostat, 5 A heliostat according to claim and sub-claim 2, characterized in that in order to carry out the automatic resetting of the mirror of the heliostat to the position of the sun, after its disappearance, the hour axis of the mirror of the The heliostat is controlled by a relatively fast moving motor on the control circuit of which are placed in series a standby contactor placed near the installation in a place always exposed to the sun's rays, and a switch placed in the focus an elliptical mirror receiving the solar rays coming from the heliostat mirror, les dimensions de ce miroir el liptique étant telles que lorsqu'après un temps de disparition du soleil, sa réappari- tion, en actionnant 1e contacteur de veille, met en marche le moteur rapide ci-dessus de l'axe horaire et que, à un moment de cette rotation, le recalage horaire se pro duit, le décalage en déclinaison qui s'est produit pendant que le soleil était caché soit assez faible pour que le faisceau ré. fléchi par le miroir de l'héliostat tombe sur le miroir elliptique ci-dessus et, par con séquent, actionne l'interrupteur qui ar rête le moteur rapide de l'axe horaire, the dimensions of this elliptical mirror being such that when after a time of disappearance of the sun, its reappearance, by actuating the standby switch, starts the fast motor above the time axis and that, at At one point in this rotation, the time adjustment occurs, the declination shift that occurred while the sun was hidden is small enough for the beam to rebound. bent by the heliostat mirror falls on the elliptical mirror above and, consequently, actuates the switch which stops the fast motor of the clockwise axis, l'ap pareil ainsi recalé sur le déplacement ho raire du soleil se recalant alors automati quement en déclinaison. 6 Héliostat automatique à montage équato rial suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 3, caractérisé par le fait qu'il comporte, monté dans un carter fixe, un axe horaire parallèle à l'axe du monde et portant .à son extrémité le miroir, qui peut pivoter autour d'un axe perpendiculaire à l'axe horaire, cet axe horaire étant formé par un manchon creux enfilé à frottement dur sur l'extrémité d'un arbre et étant so lidaire d'un plateau qui porte le moteur lent d'asservissement horaire, et le mouve ment horaire étant assuré par une vis sans fin portée par ledit plateau, actionnée par le moteur lent, the device thus readjusted to the hourly displacement of the sun then automatically resets itself to declination. 6 automatic heliostat with equatorial mounting according to claim and sub-claims 1 and 3, characterized in that it comprises, mounted in a fixed housing, a time axis parallel to the axis of the world and bearing .at its end the mirror, which can rotate about an axis perpendicular to the hour axis, this clock axis being formed by a hollow sleeve threaded with hard friction on the end of a shaft and being attached to a plate which carries the slow clock servo motor, and the clockwise movement being provided by a worm carried by said plate, actuated by the slow motor, et engrenant avec une roue dentée autour de laquelle la vis sans fin par sa rotation se meut en entraînant le plateau et l'arbre de commande horaire, la dite roue dentée étant elle-même comman dée, à l'aide d'une transmission irréversi ble, par le moteur rapide de recâage qui est monté sur le carter fixe, l'asservisse ment en déclinaison du miroir, pivoté sur un axe perpendiculaire à l'extrémité de l'arbre horaire, étant assuré, à l'aide du moteur lent indiqué plus haut, and meshing with a toothed wheel around which the worm by its rotation moves by driving the plate and the clockwise control shaft, said toothed wheel itself being controlled, using an irreversible transmission ble, by the rapid rewiring motor which is mounted on the fixed casing, the servo in declination of the mirror, pivoted on an axis perpendicular to the end of the time shaft, being ensured, by means of the slow motor indicated above, par la ro tation d'une tige logée dans l'axe de lar- bre horaire et déplaçant un curseur- écrou qui commande une biellette assurant la déclinaison du miroir. 7 Héliostat suivant la revendication, caracté risé en outre par un relais constitué par un contacteur à mercure à enceinte ga- Yeuse, fonctionnant par échauffement, et contenant à l'intérieur de l'enceinte gazeuse exposée à l'échauffement une plaquette de métal noircie. by the rotation of a rod housed in the clockwise large axis and moving a slider-nut which controls a rod ensuring the declination of the mirror. 7 Heliostat according to claim, further characterized by a relay constituted by a mercury contactor with gas chamber, operating by heating, and containing inside the gas chamber exposed to heating a blackened metal plate . 8 héliostat suivant la revendication, caracté risé par une source d'éclairage auxiliaire à entrée en fonction automatique, lorsque le soleil est caché. 8 heliostat according to claim, characterized by an auxiliary lighting source with automatic entry into function, when the sun is hidden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4264145A (en) * 1978-09-14 1981-04-28 Sener, Ingenieria Y Sistemas, S.A. Invertible apparatus for the reflection of solar radiation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4264145A (en) * 1978-09-14 1981-04-28 Sener, Ingenieria Y Sistemas, S.A. Invertible apparatus for the reflection of solar radiation

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