FR2919100A1

FR2919100A1 - Terrestrial globe for e.g. use by school professor, has motors driving globe on horizontal and vertical planes, respectively, where rotation planes of globe is alternated by sliding border that is moved by stepper motor

Info

Publication number: FR2919100A1
Application number: FR0705212A
Authority: FR
Inventors: Francois Michel Quemere
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2009-01-23
Anticipated expiration: 2027-07-19
Also published as: FR2919100B1

Abstract

The globe has a base comprising a magnetic contact, a reflector, and motors for respectively driving the globe on horizontal and vertical planes. Rotation planes of the globe is alternated by sliding a sliding border that is moved by a stepper motor based on a choice of raising a tripod (21) or a driving wheel. A laser is located at a side of the reflector. A spigot is integrated to a tube concentric to a hollow shaft.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

Le domaine technique de l'invention est celui des globes terrestres. Cette dernière concerne un dispositif motorisé permettant la rotation tous azimuts d'un globe terrestre translucide. Ce globe contient un éclairage semi sphérique qui réplique l'ensoleillement de la terre selon les saisons à une date et une heure définies. Traditionnellement, voir par exemple le brevet Français : 9001042, les globes terrestres proposant ce type d'éclairage sont fixés à une base selon un axe. Ceci a pour effet que leur rotation tous azimuts n'est pas libre. Il convient en outre de noter qu'une variante du dispositif proposé offre la possibilité d'agir sur les fonctions du globe soit par télécommande (43), par voie téléphonique (44) par flux d'ordinateur (45) ,téléviseur (59), dvd éducatif (46) ou code barre (63). The technical field of the invention is that of terrestrial globes. The latter concerns a motorized device allowing the all-round rotation of a translucent globe. This globe contains semi-spherical lighting that replicates the sunshine of the earth according to the seasons at a defined date and time. Traditionally, see for example the French patent: 9001042, terrestrial globes offering this type of lighting are attached to a base along an axis. This has the effect that their all-round rotation is not free. It should also be noted that a variant of the proposed device offers the possibility of acting on the functions of the globe either by remote control (43), by telephone (44) by computer stream (45), television (59) , educational DVD (46) or bar code (63).

Ce dispositif est constitué d'un globe. A la partie Sud interne de celui ci on trouve un moteur (1) entraînant une roue dentée (2) faisant un tour en 24 heures. L'arbre creux (3) de cette roue supporte le culot (4) d'une lampe située au centre du globe . Sur la roue dentée (2) un ergot (5) vient chaque 24 heures entraîner 1/365 de tour une deuxième roue dentée (6) libre sur l'arbre creux (3). This device consists of a globe. At the southern part of the latter there is a motor (1) driving a toothed wheel (2) making a turn in 24 hours. The hollow shaft (3) of this wheel supports the base (4) of a lamp located in the center of the globe. On the toothed wheel (2) a lug (5) comes every 24 hours to drive 1/365 turn a second gear (6) free on the hollow shaft (3).

Cette roue dentée (6) comporte une came (7). Cette came fait alternativement monter et descendre sur une année , un téton (8) solidaire du tube (9) concentrique à l'arbre creux (3) et glissant verticalement dans la plaque (10). Ce tube (9) comporte à son extrémité supérieure un plat circulaire (47). Sous celui-ci est maintenu en contact la petite longueur du bras de levier (48) articulé sur l'axe (49) . Le maintien de ce contact est assuré par la traction du ressort (13) La grande longueur du bras de levier (48) écarte ou laisse se rapprocher de l'arbre creux (3) de manière cyclique le réflecteur (12) articulé verticalement à l'extrémité de la potence (11) . This toothed wheel (6) comprises a cam (7). This cam alternately up and down over a year, a pin (8) integral with the tube (9) concentric with the hollow shaft (3) and sliding vertically in the plate (10). This tube (9) has at its upper end a circular plate (47). Under it is kept in contact the short length of the lever arm (48) articulated on the axis (49). The maintenance of this contact is ensured by the pulling of the spring (13). The long length of the lever arm (48) removes or allows to approach the hollow shaft (3) cyclically the reflector (12) hinged vertically to the end of the stem (11).

Ce cycle d'oscillation correspond à l'inclinaison de la terre sur son axe nord/sud et est de ce fait représentatif des variations d'ensoleillement ce qui permet la visualisation des enchaînements des solstices et des équinoxes sur les deux hémisphères. Il est possible de rechercher un ensoleillement correspondant à une date choisie. Pour cela un moteur (14) agit à la demande sur la roue dentée (6).Cette recherche peut être affinée sur les 24 heures par action sur le moteur (1). Le calage au point zéro (1" janvier, 0 heure) est obtenu par la détection de languettes (41) fixées sur les roues dentées (6) et (2) au moment de leur passage sur les capteurs (42). This cycle of oscillation corresponds to the inclination of the earth on its north / south axis and is therefore representative of the variations of sunshine which allows the visualization of the sequences of the solstices and the equinoxes on the two hemispheres. It is possible to search for sunshine corresponding to a chosen date. For this a motor (14) acts on demand on the toothed wheel (6). This search can be refined on the 24 hours by action on the engine (1). The calibration at zero point (January 1, 0 hours) is obtained by detecting tabs (41) fixed on the gears (6) and (2) at the time of their passage over the sensors (42).

L'alimentation du globe (lampe , moteurs , et partie électronique interne ) est assurée de l'extérieur par des contacts glissants (15) sur une pastille et une couronne conductrice (16) fixée au sud sur la latitude de charge . Cette latitude de charge peut être recherchée de manière automatique (après une rupture d'alimentation par exemple) .Pour cela,un détecteur de position34) est utilisé. Ce détecteur comporte une bille conductrice D qui se déplace par gravité sur une plaque métallique E légèrement concave en son centre.Les trois côtés A,B,C du triangle limitent son évolution et fournissent respectivement un signal électrique via la bille D et la plaque E..Ce signal est transmis à la base (32) qui traite l'information pour agir sur les moteurs (30) et(26) d'entraînement du globe afin de bien positionner la pastille et la couronne (16). .La position recherchée est atteinte lorsque la bille D se stabilise au centre de la plaque E .Une led (39) confirme alors l'information. Si l'observateur souhaite avoir face à lui habituellement un pays préférentiel, l'emplacement de la pastille et de la couronne (16) correspondant à la latitude de charge peut lors du montage être choisi. Une autre variante permet à l'observateur d'avoir face à lui en permanence la partie éclairée du globe ,ceci au lieu de voir un pays choisi et immobile ,et des cycles jour/nuit qui défilent successivement. The supply of the globe (lamp, motors, and internal electronic part) is ensured from the outside by sliding contacts (15) on a pellet and a conductive ring (16) fixed to the south on the load latitude. This load latitude can be searched automatically (after a break in power for example). For this, a position detector34) is used. This detector comprises a conductive ball D which moves by gravity on a slightly concave metal plate E at its center. The three sides A, B, C of the triangle limit its evolution and respectively provide an electrical signal via the ball D and the plate E ..This signal is transmitted to the base (32) which processes the information to act on the motors (30) and (26) driving the globe to properly position the pellet and the ring (16). The desired position is reached when the ball D stabilizes in the center of the plate E. A led (39) then confirms the information. If the observer wishes to face him usually a preferential country, the location of the pellet and the crown (16) corresponding to the load latitude can be selected during the assembly. Another variant allows the observer to face permanently the illuminated part of the globe, this instead of seeing a chosen country and immobile, and day / night cycles that scroll successively.

A l'intérieur du globe ,l'alimentation de la lampe (4)est assurée par des fils conducteurs passant dans l'arbre creux (3) et des contacts glissants sur deux couronnes conductrices (50) à la base de celui-ci . Juxtaposé au culot de la lampe (4) se trouve un projecteur laser (53) .Le faisceau longiligne et vertical de ce laser indique le méridien correspondant à 20 l'heure communément appelée : midi au soleil. Un autre laser (54) est situé de l'autre côté du réflecteur (12) près de son articulation. Comme le précédent il indique un méridien, mais celui ci en l'occurrence est celui de minuit. Une batterie (17) se substitue à l'alimentation lorsque l'axe du globe est 25 modifié . En mode repos ou retour en latitude de charge , l'alimentation extérieure est prépondérante .Une temporisation actionne d'ailleurs le mode retour en latitude de charge afin d'économiser la batterie. Le globe est posé sur 3 boules (18) en rotation libre sur des butées (19) incluses dans le socle (20) et disposées en triangle. 30 Au centre de ce triangle se trouve un tripode inversé (21) .L'axe (22) de ce tripode traverse le socle (20). Son extrémité repose à l'intérieur de la base (32) sur le biseau glissant (23) du noyau d'une bobine électromagnétique ou de la crémaillère actionnée par le moteur (24) .Ce biseau glissant (23) actionné par une impulsion avant ou arrière de la bobine ou moteur (24) comporte deux légères 35 arêtes (60) qui une fois franchies assurent momentanément le verrouillage du tripode dans sa position haute .Une bille libre (52) enchâssée à l'extrémité des axes facilite la mise en place du biseau . Le déplacement de ce biseau fait monter le tripode (21) suffisamment pour que celui ci prenne en charge le globe . Une roue dentée (25) solidaire de 40 l'axe(22) et entraînée par le moteur (26) peut alors positionner le globe sur le méridien de la longitude recherchée . Un recalage sur le méridien origine peut être nécessaire en cas de rupture d'alimentation électrique .Pour cela un contact magnétique (55) sur le socle (20)est actionné par le passage d'un fer plat (56) fixé sur la paroi interne du globe 3 .La position de ce contact confirme ou infirme le bon calage sur le méridien origine. Dans ce dernier cas l'action du tripode (21) est sollicitée jusqu'à l'obtention de celui ci . Derrière l'une des boules (18) , une roue (27) sur un axe (28) est entraînée par une roue dentée (29) solidaire de cet axe et elle même , entraînée par un moteur (30) fixé sur une platine qui est articulée sur une charnière (31) . Cet axe (28) subit une action de montée ou de descente liée au mouvement avant ou arrière du biseau glissant (23) de la bobine ou moteur (24). Cette action de monter a une amplitude suffisante pour que la roue (27) prenne partiellement (1/3 ) en charge le globe en se substituant à la boule (18) . En tournant ,le moteur (30) positionne alors le globe sur le parallèle de la latitude recherchée . Le verrouillage assuré par le biseau (23) interdit le fonctionnement simultané des déplacements longitude et latitude . Inside the globe, the supply of the lamp (4) is provided by conducting son passing through the hollow shaft (3) and sliding contacts on two conductive rings (50) at the base thereof. Juxtaposed with the base of the lamp (4) is a laser projector (53). The long and vertical beam of this laser indicates the meridian corresponding to the time commonly called: noon in the sun. Another laser (54) is located on the other side of the reflector (12) near its hinge. Like the previous one it indicates a meridian, but this one in this case is that of midnight. A battery (17) replaces the power supply when the axis of the globe is changed. In idle or return mode in load latitude, the external power supply is preponderant. A delay also activates the return mode in load latitude in order to save the battery. The globe is placed on 3 balls (18) in free rotation on stops (19) included in the base (20) and arranged in a triangle. In the center of this triangle is an inverted tripod (21). The axis (22) of this tripod passes through the base (20). Its end rests inside the base (32) on the sliding bevel (23) of the core of an electromagnetic coil or the rack actuated by the motor (24) .This sliding bevel (23) actuated by a forward pulse or rear of the coil or motor (24) has two light edges (60) which once crossed temporarily ensure the locking of the tripod in its upper position .A free ball (52) embedded at the end of the axes facilitates the implementation place of bevel. The movement of this bevel raises the tripod (21) enough for it to take charge of the globe. A toothed wheel (25) integral with the axis (22) and driven by the motor (26) can then position the globe on the meridian of the desired longitude. A resetting on the meridian origin may be necessary in case of power failure. For this a magnetic contact (55) on the base (20) is actuated by the passage of a flat iron (56) fixed on the inner wall The position of this contact confirms or invalidates the correct wedging on the meridian origin. In the latter case the action of the tripod (21) is solicited until the latter. Behind one of the balls (18), a wheel (27) on an axis (28) is driven by a toothed wheel (29) integral with this axis and itself driven by a motor (30) fixed on a plate which is articulated on a hinge (31). This axis (28) undergoes a rise or fall action related to the forward or backward movement of the sliding bevel (23) of the spool or motor (24). This action of mounting has sufficient amplitude for the wheel (27) to take part (1/3) in charge of the globe by substituting for the ball (18). By turning, the motor (30) then positions the globe on the parallel of the desired latitude. The locking provided by the bevel (23) prohibits the simultaneous operation of the longitude and latitude displacements.

Le processeur (36) dans le socle (20) gère les fonctions d'éclairement et de mobilisation . En liaison interface avec celui-ci, le processeur (37) est situé à l'intérieur du globe . Un écran tactile (35) permet par une recherche rapide alphabétique d'afficher le nom d'un pays ou d'une ville . Les coordonnées géographiques du lieu concerné étant en mémoire, le globe présente celui ci de manière automatique en face d'une loupe (33) éclairante et escamotable .Celle ci facilite la vision des détails ( surtout en phase de nuit ). Des fibres optiques (57) prenant leur source lumineuse dans la base (32) lui apporte un éclairage ainsi que la figuration d'une cible (58) .Cette source lumineuse est de couleur variable ,blanche pour lire les noms des villes et ultra violet pour faire ressortir les frontières , les noms des pays et leur capitale par exemple . La recherche manuelle par affichage de la latitude et de la longitude du lieu est possible. Elle est également accessible à partir d'une télécommande (43) .Cette télécommande comporte les fonctions d'allumage, d'extinction ou de rotation du globe . Un stylo lecteur de code barres (62) pour les documents (63) y est raccordé et offre un accès direct à l'affichage . Une variante comprend une liaison avec un ordinateur (45) ou la TV (59) et 35 utilise des liens repérés par une icône spécifique qui génère un flux de recherche interactive avec le globe. En sens inversé, un lieu affiché sur celui ci fait apparaître sa vue aérienne (64) sur un écran d'ordinateur. L'affichage d'un lieu peut également être lancé à partir d'un dvd éducatif 40 (46), d'un signal reçu par voie téléphonique (44) ,par commande vocale grâce au micro incorporé (40) ou encore de position GPS enregistrée par un appareil photo numérique (61). Un haut parleur (38) informe éventuellement des actions en cours, rotation, latitude, longitude,distance entre deux points, ou de l'état de charge de la batterie. The processor (36) in the base (20) manages the illumination and mobilization functions. In interface with it, the processor (37) is located inside the globe. A touch screen (35) allows a fast alphabetical search to display the name of a country or city. The geographical coordinates of the concerned place being in memory, the globe presents it automatically in front of a loupe (33) illuminating and retractable. This facilitates the vision of the details (especially in phase of night). Optical fibers (57) taking their light source in the base (32) provides a lighting and the representation of a target (58) .This light source is variable color, white to read the names of cities and ultra violet to bring out the borders, the names of countries and their capital for example. The manual search by display of the latitude and longitude of the place is possible. It is also accessible from a remote control (43) .This remote control has the functions of lighting, extinction or rotation of the globe. A barcode reader pen (62) for documents (63) is connected to it and provides direct access to the display. A variant includes a link with a computer (45) or TV (59) and uses links identified by a specific icon that generates an interactive search flow with the globe. In the inverted direction, a location displayed on the latter causes its aerial view (64) to appear on a computer screen. The display of a place can also be started from an educational DVD 40 (46), a signal received by telephone (44), voice command thanks to the built-in microphone (40) or GPS position recorded by a digital camera (61). A loudspeaker (38) optionally informs current actions, rotation, latitude, longitude, distance between two points, or the state of charge of the battery.

Il peut aussi délivrer diverses informations concernant le pays visualisé, température, population, économie ou faire entendre son hyme national par exemple . Une pièce (36) en matière transparente épouse la parti Nord interne du globe 5 . Elle sert de contrepoids au mécanisme situé à la partie Sud . Ainsi , le globe est équilibré . Le réflecteur (12) comporte des découpes au Nord et au Sud. . Ces découpes autorisent la bascule du réflecteur sans buter sur la pièce contrepoids du Nord et le mécanisme situé au Sud . Deux demi quartiers de lunes 10 constitués de lamelles souples (51) occultent l'interstice entre le réflecteur et la paroi du globe. Afin de limiter pendant l'été Austral l'ombre générée par le mécanisme , le maximum de pièces (axes, roues, etc.) est réalisé en matière plastique transparente. It can also deliver various information concerning the country viewed, temperature, population, economy or make its national voice heard for example. A piece (36) of transparent material marries the inner North part of the globe 5. It serves as a counterweight to the mechanism located at the southern part. Thus, the globe is balanced. The reflector (12) has cutouts to the north and south. . These cuts allow the rocker of the reflector without abutment on the counterweight part of North and the mechanism located in the South. Two half-quarters of moons 10 consisting of flexible slats (51) obscure the gap between the reflector and the wall of the globe. In order to limit the shade generated by the mechanism during the austral summer, the maximum number of parts (axles, wheels, etc.) is made of transparent plastic material.

15 Application industrielle A première vue, le dispositif selon l'invention semble à contre courant du tout écran lié à la multiplication des ordinateurs et des consoles de jeux. Or en complète interactivité avec des équipements extérieurs il y a quelque chose de ludique par exemple à suivre l'avancée d'une navigatrice dans sa course 20 sur l'océan , de pouvoir attendre le passage de la station orbitale internationale dans le ciel et en quelque sorte se substituer à ses occupants en visualisant la partie de la terre ensoleillée ou pas qu'eux mêmes aperçoivent à travers leur hublot à ce moment précis de leur révolution . D'autre part , à la différence des planisphères, ce globe télécommandable 25 utilisé par les professeurs des écoles offre aux élèves une vision plus démonstrative de la dimension et de l'occupation géographique des continents et des océans par les hommes . Un constat s'impose : Il est possible d'utiliser le dispositif sans posséder d'ordinateur. En revanche, il est assurément dommage quelque soit son âge de 30 détenir un ordinateur sans acquérir le dispositif . Industrial Application At first glance, the device according to the invention seems countercurrent to the whole screen related to the proliferation of computers and game consoles. Now in complete interactivity with outdoor equipment there is something fun for example to follow the progress of a navigator in her race 20 on the ocean, to wait for the passage of the international orbital station in the sky and in somehow substitute for its occupants by visualizing the part of the earth sunny or not that they themselves see through their portholes at this precise moment of their revolution. On the other hand, unlike the planispheres, this remotely controllable globe used by school teachers offers students a more demonstrative view of the size and geographical occupancy of continents and oceans by men. One thing is clear: It is possible to use the device without having a computer. On the other hand, it is undoubtedly a pity whatever its age to hold a computer without acquiring the device.

Présentation des figures L'abrégé est accompagné du dessin planche 1 présentant le globe posé sur sa base (32) et entouré des différents moyens de commande susceptibles d'agir sur 35 ses fonctions. La planche 2 présente le dispositif électromécanique d'éclairage intérieur du globe. La planche 3 présente le dispositif électromécanique de rotation du globe. La planche 4 présente le détecteur de position (34). 40 La planche 5 présente la pastille et la couronne (16) faisant office de contact glissant,et les lamelles souples (51). Presentation of the Figures The abstract is accompanied by drawing plate 1 presenting the globe placed on its base (32) and surrounded by the various control means capable of acting on its functions. Plate 2 shows the electromechanical device for interior lighting of the globe. Plate 3 shows the electromechanical device for rotating the globe. Plate 4 shows the position detector (34). The plate 5 has the pellet and the crown (16) acting as a sliding contact, and the flexible lamellae (51).

Une liste numérotée mentionne les pièces ou les parties repérées sur les dessins. A numbered list mentions the parts or parts marked on the drawings.

Claims

1 Globe showing the state of illumination of the

earth at a time and date agreed and can also be rotated in all directions.Il consists of a base (32) comprising: - the active supports of the globe that are three balls in free rotation, a tripod (21) and a drive wheel (27). a device for feeding the globe. a magnetic contact (55). - a reflector. an engine (30) driving the globe on a vertical plane. a motor (26) driving the globe on a horizontal plane. an electromechanical subset characterized in that the alternation of the planes of rotation is ensured by the sliding of a bevel (23) moved by a motor (24) as a function of the choice to lift either the carrier tripod (21) or the driving wheel (27). 2 earth globe according to claim 1 characterized in that its power supply is provided by the presence of sliding contact (15) between the base (20) and the assembly consisting of a ring and its central point (16), both conductive metal attached to the outer wall of the globe. 3 earth globe according to claim 2 characterized in that the correct placement of the ring (16) is obtained by the action of a position detector (34) whose conductive ball (D) rolls by gravity on the metal plate ( E) slightly concave in its center.Thus, this ball (D) establishes or not an electrical continuity between the plate (E) and one or two of the three sides A, B, C of the triangle.This continuity is transmitted to the base ( 32) which processes the information to feed the globe drive motors (30) and (26). The optimum position called load latitude is reached when the ball is stabilized at the center of the plate (E). 4 earth globe according to claim 1 characterized in that the wedging by the tripod (27) on the meridian of origin is controlled by the action of a magnetic contact whose active part (55) is located on the base (20). ) and the metallic operating part (56) at a determined location inside the globe. 5 earth globe according to claim 1 characterized in that the setting time (January 1, 0 hours) is obtained by the action of two magnetic sensors (42) which detect the passage of tongues (41) fixed on the gears (6) and (2) and act on the motors (1) and (14) of the lighting system drive. 6 ... Globe according to claim 1 characterized in that the oscillation of the reflector (12) indicating the state of illumination is obtained by the action of an electromechanical assembly.Celui it comprises a motor (1) driving a pinion (2) integral with a hollow shaft (3) .On the pinion (2), a pin (5) drives the pinion (6) in the ratio of 1/365 turn.The hollow shaft (3) supports a gallows (11). At the end thereof, the reflector (12) is pulled by a spring (13) .This is counterbalanced by the action of the lever arm (48) whose hinged portion on the axis (49) remains in sliding contact with the circular plate (47). This circular plate is fixed on a tube (9) concentric with the hollow shaft (3) and slides freely on the ci.Ce sliding is dependent on the displacement of a pin (8) movable depending on the position of a cam (7) which is integral with the pinion (6). 7 Globe according to one of the preceding claims characterized in that the meridians corresponding to the hours of midnight and noon in the sun are illuminated by the long beams of two lasers .The midi laser (53) is juxtaposed with the lamp of internal illumination (4) .The midnight laser (54) is located at the end of a bracket (11) behind the reflector (12). 8 Globe according to one of the preceding claims characterized in that the visualization of the place to be observed is optimized by the presence of a magnifying glass having features that constitute a target.These ci diffuse lights of varying colors that have their source in the base (32) and are transmitted by optical fibers in a carrier conduit (57). 9 Earth globe according to one of the preceding claims characterized in that processors (36) and (37) receive, process and store the data necessary for the delivery of useful signals. Their role is also to design and transmit the signals of parameters corresponding to a designated place on the globe, these signals can then be used by a communicating equipment.