-1- La présente invention concerne une monture qui assure le support, la fixation et la mise en position de cadrans solaires plans horizontaux à style droit ou polaire (parallèle à l'axe du monde). Dans la description qui suit, il ne sera fait mention que du style polaire, le style droit n'étant, 5 pour ce qui concerne cette invention, qu'un cas particulier. En général un cadran solaire horizontal à style, doit être conçu pour un lieu géographique déterminé. Le style devant être parallèle à l'axe du monde, le tracé du cadran doit être calculé pour sa latitude d'installation. Lorsque l'on souhaite en outre connaître l'heure légale [Hl], celle qui est donnée par notre montre, à partir de l'heure solaire [Ha] qui est donnée par le 10 cadran, il est nécessaire de tenir compte de la longitude du lieu comme le montre la relation ci-dessous qui lie HI à H,: H1= Hs + Equation du temps + Longitude + l'heure d'été/d'hiver [1h ou 2h] (relation 1) Ces contraintes rendent difficiles la fabrication de cadrans solaires horizontaux en série et, lorsque de telles fabrications existent, elles produisent le plus souvent des cadrans non 15 fonctionnels. Un autre inconvénient réside dans le fait que le propriétaire d'un cadran solaire ne peut pas l'installer en un lieu différent de celui pour lequel il a été construit. Ces deux raisons limitent la diffusion des cadrans solaires horizontaux. L'invention décrite ci-dessous permet de réaliser des cadrans horizontaux standartlsÿet, en les associant à une monture spécifique, objet du présent document, de les mettre en 20 position en un lieu quelconque d'une vaste région géographique, limitée par la plage de réglage de la monture. Le tracé du cadran se fait alors pour une longitude et une latitude moyenne du territoire considéré, la France métropolitaine par exemple, et par les réglages qu'offrent la monture, le cadran est ajusté, en latitude et en longitude, à son lieu d'installation. La table de lecture est alors inclinée de quelques degrés. 25 Le principe repose sur le fait qu'un cadran solaire plan, reste fonctionnel lorsqu'il se déplace parallèlement à lui-même. Pour le réglage en latitude : Une rotation de la table de lecture munie de son style, autour d'un axe perpendiculaire au méridien, d'une valeur égale à la différence des latitudes de conception et d'installation, conserve les fonctionnalités du cadran. En effet, considérons 30 les plans horaires qui contiennent, pour chaque temps solaire donné, le style et la direction du soleil à cet instant. Cet ensemble de plans constitue un faisceau de plans dont l'axe est le style. Les lignes horaires du tracé sont les intersections d'une partie de ce faisceau avec la table de lecture. Ce faisceau de plans est indépendant du lieu, on peut alors considérer que, pour tout déplacement, il est solidaire de la table de lecture : le tracé restera donc inchangé et le cadran 35 conservera ses fonctionnalités durant un déplacement quelconque à condition que le -2- style reste parallèle à l'axe des pôles. Cela est obtenu en plaçant, dans un premier temps, le style dans le plan du méridien par rotation du cadran autour d'un axe vertical. Puis dans un second temps en inclinant la table de lecture, par rotation autour d'un axe perpendiculaire au plan du méridien, de la différence de latitude entre le point de départ et le point d'arrivée. The present invention relates to a mount which provides support, fixing and positioning in position of horizontal flat sundials in straight or polar style (parallel to the axis of the world). In the description which follows, only the polar style will be mentioned, the right style being, for this invention, only a particular case. In general a horizontal sundial style, must be designed for a specific geographical location. Since the style must be parallel to the axis of the world, the dial must be calculated for its latitude of installation. When one further wishes to know the legal time [Hl], that which is given by our watch, from the solar hour [Ha] which is given by the dial, it is necessary to take into account the longitude of the place as shown by the relation below which links HI to H ,: H1 = Hs + Time equation + Longitude + summer / winter time [1h or 2h] (relation 1) These constraints make It is difficult to manufacture horizontal sundials in series and, when such fabrications exist, they most often produce non-functional dials. Another disadvantage is that the owner of a sundial can not install it in a different location than the one for which it was built. These two reasons limit the spread of horizontal sundials. The invention described below makes it possible to produce horizontal standartls and, by associating them with a specific frame, object of the present document, to position them in any location of a large geographical area, limited by the range of adjustment of the frame. The dial is then drawn for a longitude and an average latitude of the territory considered, metropolitan France for example, and by the settings offered by the mount, the dial is adjusted, in latitude and longitude, to its location. installation. The reading table is then inclined by a few degrees. The principle is based on the fact that a plane sundial remains functional when moving parallel to itself. For latitude setting: A rotation of the reading table with its style, around an axis perpendicular to the meridian, of a value equal to the difference of the latitudes of design and installation, retains the functionality of the dial. Indeed, let us consider the time plans which contain, for each given solar time, the style and direction of the sun at that moment. This set of plans is a bundle of plans whose axis is the style. The time lines of the plot are the intersections of part of this beam with the reading table. This beam of shots is independent of the place, we can then consider that, for any displacement, it is integral with the reading table: the plot will remain unchanged and the dial 35 will retain its functionality during any movement provided the -2 - style remains parallel to the axis of the poles. This is achieved by first placing the style in the plane of the meridian by rotating the dial around a vertical axis. Then in a second time by tilting the reading table, by rotation about an axis perpendicular to the plane of the meridian, the difference in latitude between the starting point and the end point.
Les arcs des signes ou plus généralement les arcs diurnes représentent la position de l'ombre de l'extrémité du style sur la table de lecture à une date déterminée. Pour représenter ces arcs, considérons que tout se passe comme si le soleil tournait autour du style en un jour. Les rayons lumineux, joignant le soleil à la table de lecture et qui sont tangents à l'extrémité du style, engendrent une surface conique dont l'extrémité du style constitue le sommet. La directrice de ce cône est circulaire, perpendiculaire au style et centré sur lui. Les arcs des signes sont alors la représentation de l'intersection du cône ainsi défini et de la table de lecture. Pour nos latitudes ces arcs sont des hyperboles. Comme précédemment ces arcs resteront inchangés lors d'un déplacement du cadran qui conserve le style parallèle à l'axe des pôles. The arcs of the signs or more generally the diurnal arches represent the position of the shadow of the end of the style on the reading table at a certain date. To represent these arches, consider that everything happens as if the sun revolved around the style in a day. The rays of light, joining the sun to the reading table and tangent to the end of the style, create a conical surface whose end of the style constitutes the summit. The director of this cone is circular, perpendicular to the style and centered on it. The arcs of the signs are then the representation of the intersection of the cone thus defined and the reading table. For our latitudes these arcs are hyperboles. As before, these arcs will remain unchanged during a displacement of the dial which keeps the style parallel to the axis of the poles.
Pour le réglage en longitude : une rotation du cadran solaire autour d'un axe parallèle à l'axe du monde permet d'apporter le correctifs de la longitude à l'heure solaire pour connaître l'heure légale. Tenir compte de la longitude c'est faire indiquer au cadran une avance ou un retard sur le temps solaire vrai. Considérons à nouveau le faisceau de plans défini plus haut. Une rotation de ce faisceau autour de son axe d'un angle adéquat (1° correspondant à 4 minutes) fait entrer le soleil dans les plans horaires avec un écart de temps positif ou négatif selon le sens de rotation et dont l'importance dépendra de l'amplitude de l'angle. Si la table de lecture est entraînée dans ce mouvement, le tracé (lignes horaires et arcs diurnes) reste inchangé et le cadran indique l'écart de temps recherché. Cette rotation ce fait autour d'un axe parallèle au style qui, de construction, est perpendiculaire à l'équateur, pour cette raison cette monture est dite « équatoriale ». L'équation du temps donne à chaque instant l'écart entre l'heure solaire et l'heure moyenne. La valeur de l'équation du temps intervient comme la longitude dans l'équation qui lie [HI] à [Ha] (voir relation 1 plus haut). Comme la longitude, une rotation du cadran, de la valeur de l'équation du temps (compris entre + 4° et ù 4° autour de la valeur de réglage de la longitude), autour d'un axe parallèle au pôle, permet la lecture directe du temps légal. Les tableaux ou courbes de l'équation du temps, souvent associés aux cadrans solaires horizontaux, ne sont plus alors nécessaires. Les dessins annexés illustrent l'invention : Fig. 1 : représente en coupe le dispositif de l'invention Fig. 2 : représente la vue de dessus de la chape -3- Fig. 3 : vue de dessus du socle montrant les implantations des vis de réglage de l'horizontalité Fig. 4 : représente en coupe une variante du support de la table de lecture En référence à ces dessins le dispositif selon l'invention comporte (Fig. 1) : Une première fonction qui permet d'assurer le réglage de l'horizontalité du socle (1). For the setting in longitude: a rotation of the sundial around an axis parallel to the axis of the world makes it possible to bring the corrections of the longitude to the solar time to know the legal time. To take the longitude into account is to indicate to the dial an advance or a delay on the true solar time. Consider again the cluster of plans defined above. A rotation of this beam around its axis at a suitable angle (1 ° corresponding to 4 minutes) brings the sun into the time planes with a positive or negative time difference according to the direction of rotation and the importance of which will depend on the amplitude of the angle. If the reading table is driven in this movement, the plot (time lines and day arcs) remains unchanged and the dial indicates the time gap sought. This rotation is around an axis parallel to the style which construction is perpendicular to the equator, for this reason this mount is called "equatorial". The equation of time gives at every moment the difference between solar time and average time. The value of the equation of time intervenes as the longitude in the equation that links [HI] to [Ha] (see relation 1 above). Like the longitude, a rotation of the dial, of the value of the equation of time (between + 4 ° and 4 ° around the value of the adjustment of the longitude), around an axis parallel to the pole, allows the direct reading of legal time. The tables or curves of the equation of time, often associated with horizontal sundials, are no longer needed. The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1: shows in section the device of the invention FIG. 2: represents the top view of the yoke -3- FIG. 3: top view of the base showing the implantations of the horizontal adjustment screws Fig. 4: shows in section a variant of the support of the reading table With reference to these drawings the device according to the invention comprises (Fig. 1): A first function which makes it possible to ensure the adjustment of the horizontality of the base (1 ).
Le piédestal (8) n'étant pas toujours parfaitement horizontal, les 2 vis (14) et la vis (16) (voir Fig. 3) disposées à 120° dans les taraudages du socle permettent de régler l'horizontalité avec la précision requise. Compte tenu du fait que le réglage en azimut de la chape (2) est limité par le logement des vis (11) (voir Fig. 2), la vis (16) et la vis (7) doivent être approximativement alignées dans le plan du méridien du lieu d'installation Une seconde fonction qui assure la fixation du cadran sur son piédestal (8). Dès que l'horizontalité est réglée, le socle est rendu solidaire du piédestal (8) par le serrage de l'écrou (9) sur la vis (7). Une troisième fonction permettant le réglage en azimut par rotation de la chape (2) autour de l'axe du socle (1). Cette fonction permet d'amener le style dans le plan du méridien du lieu. Les 2 vis (11) fixent la chape (2) au socle (1) lorsque le réglage est terminé (Fig. 2). Selon une variante non illustrée les 2 vis (11) peuvent être remplacées par des vis disposées radialement en périphérie de la partie basse de la chape (2). Ces vis viennent alors serrées radialement le socle (1) pour immobiliser la chape (2). Cette variante supprime la limitation angulaire du réglage en azimut qui résulte de la longueur des logements des vis (11). The pedestal (8) is not always perfectly horizontal, the 2 screws (14) and the screw (16) (see Fig. 3) arranged at 120 ° in the tapped holes of the base allow to adjust the horizontality with the required precision . Due to the fact that the azimuth adjustment of the yoke (2) is limited by the screw seat (11) (see Fig. 2), the screw (16) and the screw (7) must be approximately aligned in the plane The meridian of the place of installation A second function which secures the dial on its pedestal (8). As soon as the horizontality is adjusted, the base is secured to the pedestal (8) by tightening the nut (9) on the screw (7). A third function allowing azimuth adjustment by rotation of the yoke (2) around the axis of the base (1). This function allows to bring the style in the plane of the meridian of the place. The 2 screws (11) secure the clevis (2) to the base (1) when the adjustment is complete (Fig. 2). According to a variant not illustrated, the two screws (11) may be replaced by screws arranged radially at the periphery of the lower part of the yoke (2). These screws then come radially tight the base (1) to immobilize the yoke (2). This variant eliminates the angular limitation of the azimuth adjustment which results from the length of the housing of the screws (11).
Une quatrième fonction qui donne la possibilité de régler le cadran en latitude. Ceci consiste à faire pivoter l'ensemble du cadran autour d'un axe perpendiculaire au méridien afin d'aligner le style avec l'axe des pôles. Cette fonction est obtenue au moyen du berceau (3) qui s'articule autour de l'axe épaulé (4). Le serrage de l'écrou (15) permet de bloquer le berceau en position. Les 3 vis (5), qui s'appuient sur la face interne de la table de lecture, facilitent le réglage fin (voir Fig. 2). Une cinquième fonction qui assure le réglage du cadran en longitude. Ceci est réalisé par le plan d'appui incliné, interface entre le berceau (3) et le support (6). Ce plan d'appui est de construction et de montage perpendiculaire au style (13) et donc parallèle à l'équateur. L'axe de rotation est matérialisé par la vis (10) qui, en outre, assure le blocage en position lorsque la longitude est réglée. Une rotation de l'ensemble constitué de la table de lecture (12) équipée de son style (13) et de son support (6) permet de faire pivoter le cadran autour d'un axe parallèle à l'axe du monde et donc au style (13). Cette fonction permet de prendre en compte la longitude du lieu d'installation dans la lecture du temps donné par le cadran. Une sixième fonction qui est apportée par les 3 vis (5) qui, outre leur fonction de réglage fin durant la phase de réglage du cadran, vont, après l'installation, éviter tout -4- mouvement du cadran sous l'effet de poussées ou de chocs anormaux. Ces 3 vis prennent appui sur la face interne de la table de lecture et l'immobilise dans la position de réglage. Elles libèrent ainsi la monture d'une partie des forces qui pourraient la dérégler. Une septième fonction qui lie avec précision la table de lecture (12) sur son support incliné (6). Cette liaison assure la perpendicularité de la face inclinée du support (6) par rapport au style (13). Sur le support (6) de section circulaire, 2 méplats diamétralement opposés ont été exécutés. Ces méplats assurent l'arrêt en rotation de la table de lecture et assurent la perpendicularité de la face inclinée du support (6) au style dans une dimension. La réalisation des méplats crée 2 surfaces qui leurs sont perpendiculaires et sur lesquelles vient s'appuyer la table de lecture assurant ainsi la perpendicularité du style par rapport au plan incliné du support (6) dans l'autre dimension. Une vis (17) fixe la table de lecture sur son support (6). Pour des cadrans déjà construits que l'on souhaite déplacer, le support (6) peut être réalisé en 2 parties articulées (Fig. 4) autour de l'axe (19) permettant de rendre le plan d'appui perpendiculaire au style pour une latitude quelconque située dans la plage de réglage du support. Le réglage angulaire se fait au moyen des vis (18). Le blocage en position se fait par le serrage de l'écrou (20). En position moyenne de la monture, la construction décrite ci-dessus assure l'alignement de l'axe du support (6) et de l'axe du socle (1) ce qui permet de centrer le cadran 20 sur son piédestal (8). Cette invention rend possible la fabrication en série de cadrans solaires horizontaux et leur distribution sur de vastes territoires (Ex : France métropolitaine). Un cadran équipé de cette monture peut être déplacé sur ce territoire en conservant ses fonctionnalités. A fourth function that gives the possibility of setting the dial in latitude. This involves rotating the entire dial around an axis perpendicular to the meridian to align the style with the pole axis. This function is obtained by means of the cradle (3) which is articulated around the shouldered axis (4). Tightening the nut (15) locks the cradle in position. The 3 screws (5), which rest on the inside of the reading table, facilitate the fine adjustment (see Fig. 2). A fifth function that provides the dial setting in longitude. This is achieved by the inclined support plane, interface between the cradle (3) and the support (6). This support plane is of construction and mounting perpendicular to the style (13) and therefore parallel to the equator. The axis of rotation is materialized by the screw (10) which, in addition, ensures locking in position when the longitude is set. A rotation of the assembly consisting of the reading table (12) equipped with its style (13) and its support (6) allows to rotate the dial about an axis parallel to the axis of the world and therefore to style (13). This function makes it possible to take into account the longitude of the place of installation in the reading of the time given by the dial. A sixth function which is provided by the 3 screws (5) which, in addition to their fine adjustment function during the setting phase of the dial, will, after installation, avoid -4- movement of the dial under the effect of thrusts or abnormal shocks. These 3 screws are supported on the internal face of the reading table and immobilizes it in the adjustment position. They free the mount of some of the forces that could disrupt it. A seventh function that accurately links the reading table (12) on its inclined support (6). This connection ensures the perpendicularity of the inclined face of the support (6) relative to the style (13). On the support (6) of circular section, 2 diametrically opposite flats were executed. These flats ensure the rotation stop of the reading table and ensure the perpendicularity of the inclined face of the support (6) style in one dimension. The realization of the flats creates 2 surfaces which are perpendicular to them and on which rests the reading table thus ensuring the perpendicularity of the style with respect to the inclined plane of the support (6) in the other dimension. A screw (17) fixes the reading table on its support (6). For dials already constructed that we wish to move, the support (6) can be made in 2 articulated parts (Fig. 4) around the axis (19) to make the support plane perpendicular to the style for a any latitude within the setting range of the support. The angular adjustment is done by means of the screws (18). Locking in position is done by tightening the nut (20). In the average position of the frame, the construction described above ensures the alignment of the axis of the support (6) and the axis of the base (1) which allows to center the dial 20 on its pedestal (8) . This invention makes possible the mass production of horizontal sundials and their distribution over vast territories (Ex: Metropolitan France). A dial equipped with this frame can be moved on this territory while maintaining its functionalities.