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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D ' INVENTION Appareil de mesure du temps avec un moteur
On connaît déjà des appareils de mesure du temps avec un mouvement auxiliaire et un moteur synchrone, dans lesquels le mouvement auxiliaire est contrôlé par un relais d'arrêt spécial, de telle façon que ce relais verrouille le régulateur de marche dans les conditions normales-du réseau et libère ce régulateur de marche dans des conditions anormales du réseau.
La présente invention est relative à un appareil de mesure du temps du type précédemment indiqué. Suivant cette invention, on utilise comme relais d'arrêt un relais basse tension ayant une tension nominale très faible par rapport à la tension nominale du moteur synchrone. Un organe de verrouillage qui porte l'armature du relais basse tension, qui agit sur le régulateur de marche, et qui est
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monte de façon à pouvoir osciller, peut être 'agencé de manière à ne libérer le régulateur de marche que quand l'armature est arrachée du noyau du relais. A cet effet l'organe de verrouillage peut offrir un ressort à lame qui verrouille le régulateur de marche après un certain mouvement d'attraction de l'armature, et qui est bandé lors de la suite du mouvement d'attraction.
L'organe de verrouillage peut porter d'une part l'armature, et d'autre part le ressort à lame, ainsi qu'un contrepoids. On peut encore concevoir que, pour une libération périodique du mouvement auxiliaire, l'organe de verrouillage soit soumis temporairement à l'influence du mécanisme moteur de l'appareil de mesure du temps, en sens inverse de l'attraction du relais.
La disposition peut également être telle que l'armature soit fixée à l'organe de verrouillage et que le noyau du relais soit fixé, avec isolement, à la platine qui le porte. Dans un cas de ce genre on peut concevoir aussi que le fil d'enroulement de la bobine du relais soit enroulé directement sur le noyau de ce relais.
Le relais d'arrêt peut présenter un noyau de fer qui porte la bobine, une armature en forme d'étrier formant pont d'une extrémité à l'autre de ce noyau. L'armature en forme d'étrier peut être constituée par une bande de tôle placée de champ et dont les extrémités, incurvées à angle droit, reposent sur le noyau du relais. La bobine du relais d'arrêt peut être couplée avec la bobine d'excitation du moteur synchrone en montage série ou en couplage différentiel.
Sur le dessin annexé on a montré, dans les figures 1 et 2, un mode d'exécution, choisi à titre d'exemple, de la présente invention appliquée à une horloge oommutatrice, le relais d'arrêt, en figure 1, étant mis en évidence, pour
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plus de clarté, par rapport aux autres pièces de l'horloge, par des lignes plus fortes.
Le relais d'arrêt comprend un noyau 1, une bobine 2 et une armature 5. Le noyau 1 est fixé par une extrémité à une plaque isolante 5 montée sur la platine 4. L'armature 3 est constituée par un morceau de tôle en forme de U,dont les extrémités 6,7, incurvées à angle droit sont disposées de la manière indiquée sur la figure 1, par rapport au noyau 1. Cette armature en forme de U 3 est en outre fixée, au moyen de vis 8,9, une barrette isolante 10 d'un organe de verrouillage 11. L'organe de verrouillage 11, monté sur l'axe 12, offre un contrepoids 13 et un poids compensa teur 14, ainsi qu'un bras de butée 18, calé sur l'axe 12, susceptible d'osoiller entre les deux butées 15,16 et portant un ressort à lame 17.
Le ressort à lame 17 coopère aveo une autre cheville de butée 19 et avec une cheville d'arrêt 20 d'un balancier 21 d'un mouvement auxiliaire 22.
La commande du disque de commutation 26 s'effectue, suivant les conditions de charge du réseau, par les engrenages 27-28 reliés au mouvement auxiliaire 22, ou par les engrenages 29-30 reliés au moteur synchrone 25, le train de tattrapage 31 et les engrenages 32,33,34, 35,36,soit à partir du moteur synchrone 25, soit à partir du mouvement auxiliaire 22. Sur la figure 1 les engrenages qui se trouvent entre le mouvement auxiliaire 22 et la roue dentée 27, et les engrenages qui se trouvait entre le moteur synchrone 25 et la roue dentée 29 n'ont pas été dessinés, car ils n'appartiennent pas à l'invention et ils n'auraient fait que compliquer inutilement le dessin.
Le boîtier de ressort 37 du mouvement auxiliaire 22 est remonté, d'une manière connue, par le moteur synchrone 25.
La bobine de relais 2 ne possède pas de corps
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de bobine spécial, mais son fil d'enroulement est enroulé directement sur le noyau 1 du relais. Ceci est possible puisque le noyau 1 est fixé d'une manière isolée à la platine 4, par l'intermédiaire de la plaque isolante 5.
De cette façon on obtient un relais dont la fabrication ast très économique et qui, par suite de la suppression d'un corps spécial pour la bobine, offre assez d'espace pour l'enroulement. La bobine 2 du relais peut être réunie en série à la bobine d'excitation 24 du moteur synchrone 25, ou bien elle peut être réunie à cette bobine d'excita- tion 24 en couplage différentiel. On peut aussi concevoir sans difficulté que la bobine d'excitation 24 du moteur synchrone 25 possède une prise, de telle façon que l'horloge commutatrice puisse fonctionner pour deux tensions diffé- rentes. La tension nominale de ce relais d'arrêt est très faible par rapport à la tension nominale du moteur synchrone. Pour une tension du réseau de 110 ou de 220 volts, elle est de 20 volts environ.
Par suite, ce relais possède une réceptivité très faible de puissance, de 0,1 à C,2 watt environ.
Dans les conditions normales de fonctionnement du réseau,l'armature 3 en forme de U est maintenue en position d'attraction par le noyau 1 du relais, en surmon- tant l'action du contrepoids 13 de l'organe de verrouillage.
La cheville 20 du balancier 21 est alors maintenue par la tension encore existante du ressort 38 du balancier contre l'extrémité du ressort à lame 17 qui est bandé et qui s'appuie contre la butée 19. Sur la figure 2 on voit bien cette position du relais d'arrêt. La commande du disque de commutation 26 s'effectue dans ce cas, par l'intermédiaire des engrenages 29 à 36, partir du moteur synchrone 25.
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Lorsque la tension de fonctionnement tombe , le contrepoids 13 entre en action de telle façon que l'armature 3, avec l'organe de verrouillage 11, se déplace plus ou moins fortement dans la direction de la flèche de la figure 2. Il en résulte que l'arm ature 3 s'éloigne un peu du noyau 1 et que le bras de butée 18 s'approche du ressort à lame 17. Dès qu'il intervient une diminution détermi- née de tension, le contrepoids 13 surmonte la force d'attraction encore existante du relais d'arrêt. L'armature 3 est alors brusquement arrachée du noyau 1 du relais. En même temps le bras de butée 18 a atteint aussi le ressort à lame 17, qui, de ce fait, est venu s'appuyer violemment contre la butée 16.
Il se produit alors une libération du balancier 21, cette libération étant provoquée non pas progressivement mais brusquement. Le mouvement auxiliaire 22 commence à marcher et entraîne dès lors le disque de commutation 26, par l'intermédiaire des engrenages 27, 28, 31 à 36.
L'armature 3, aprèsson arrachement du relais 1, a pris une position à partir de laquelle elle sera attirée par le noyau 1 non pas peu de temps après franchissement de la tension d'arrachement, mais au contraire seulement lorsque le noyau 1 aura une tension d'attraction supérieure d'une certaine quantité à la tension d'arrachement qui permet l'arrachement de l'armature 3. Lorsque cette tension d'attraction est atteinte, l'armature 3 est violem ment attirée par le noyau 1, en sorte que, pour une tension suffisamment forte, le balancier est verrouillé en toute sécurité. Dans ces conditions la cheville 20 et le balancier 21 sont saisis par le ressort à lame 17 dans une position où le balancier 21 est encore soumis une certaine tension de la part du ressort 38.
De cette façon, lors d'une libération consécutive, le balancier 21 se mettra à osciller sûxement.
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Grâce à une telle disposition du relais d'arrêt on obtient la propriété particulièrement importante pour les horloges synchrones à mouvement auxiliaire, d'une sécurité élevée de fonctionnement tant au point de vue de la mise en marche qu'au point de vue du verrouillage du mouvement auxiliaire.
En effet le balancier sera mis en marche non pas d'une manière incertaine, mais d'un seul coup et brusquement, aussi bien pour des perturbations de tension de courte durée que pour des chutes lentes de tension ; ce balancier sera aussi totalement soustrait à l'influence de variations fréquentes de tension qui se produisent souvent, pendant une durée suffisamment longue, De même le verrouillage du balancier se produit énergiquement et brusquement seulement quand la tension de fonctionnement a pris une valeur qui assure la commande du moteur synchrone.
Il ne se passe donc pas ici ce qui se produit avec des relais auxiliaires soumis à l'influence du flux de dispersion du moteur synchrone pour la libération et le verrouillage du balancier ; avec ces relais le balancier est ordinairement libéré ou verrouillé progressivement, et lorsqu'il se produit des variations de tension, il est alternativement libéré, verrouillé, et libéré de nouveau.
Un pareil fonctionnement du balancier a naturellement pour inconvénient, en ce qui concerne l'horloge synchrone, une insécurité de marche fort désagréable.
Afin d'éviter sûrement un collage du balancier, qui pourrait être provoqué par un arrêt de longue durée, on libère périodiquement le mouvement auxiliaire, par le fait qu'une butée 40 de la roue dentée 34 agit, après chaque révolution, sur la pièce isolante 10, en sorte qne l'armature 3, avec l'organe de verrouillage 11, oscille un peu dans la direction de la flèche de la figure 2., si bien
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que le balancier 21 du mouvement auxiliaire 22 se trouve libéré pendant une ou deux minutes.
Bien entendu on pourrait employer, comme mouvement auxiliaire, également un mouvement à pendule, dont le pendule serait verrouillé ou libéré par le dispositif relais, d'arrêt. En outre, dans le dispositif 4 relais d'arrêt, on peut concevoir de remplacer le contrepoids par un ressort de traction correspondant.