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REGULATRICE COMMANDEE PAR RADIO.
La présente invention concerne les pendules synchronisées à l'aide d'un étalon de temps précisa grâce à des signaux de réglage dans le temps envoyés par radio à partir d'une station officielle d'émission de signaux horaires.
L'un des problèmes posés par l'utilisation de ces signaux est l'interférence provoquée par l'électricité statique. Cet inconvénient est particulièrement sensible lorsque la station réceptrice des signaux se trouve à quelque distance de la source d'émissiono Le fading constitue un autre problème qui se pose pour tous les récepteurs à l'exception de ceux qui se trouvent au voisinage de la station émettriceo
L'objet principal de l'invention consiste en une pendule perfectionnée commandée par signaux horaires envoyés par radio.
Un autre objet de l'invention consiste en une pendule synchronisée par signaux horaires radiodiffusés,, le dispositif de synchronisation étant protégé contre un fonctionnement défectueux provoqué par l'électricité statique ou les variations des signaux,
Un autre objet de l'invention est constitué par une pendule comportant des dispositifs perfectionnés susceptibles de répondre à des signaux horaires radiodiffusés.. pour éliminer à des intervalles fréquents les erreurs qui se sont accumulées du fait du manque de précision inhérent à la pendule.
Pour ce faire on peut utiliser un signal modulé à fréquence musicale et présentant deux fréquences intervenant alternativement et présentant respectivement 600 cycles et 440 cycles par seconde. Le signel de 600 cycles commence exactement à l'heure et se poursuit pendant quatre minutes. Ce signal est suivi d'une minute de silence et, exactement cinq minutes après l'heu-
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re., le signal de 440 cycles commence et se prolonge pendant quatre minutes.
Après un nouveau temps de silence qui dure une minute, le signal de 600 cycles recommence exactement dix minutes après l'heureo Cette séquence se poursuit vingt-quatre heures par jour.
Il est évident que seuls le commencement et la fin de ces signaux identifient des temps exacts. Le commencement d'un signal ne convient pas pour la remise à l'heure de la penduledu fait qu'au moment où le signal commence on ne peut garantir avec certitude qu'il s'agisse du commencement du signal ou d'un bruit provoqué par l'électricité statique. La caractéristique de longueur du signal ne peut être utilisée au début du signal pour l'identifier comme constituant un signal horaire.
Un objet particulier de l'invention consiste donc à contrôler les signaux horaires radiodiffusés d'après leur intensité et d'après leur durée,, et à mettre le dispositif de remise à l'heure de la pendule en état d'effectuer une remise à l'heure de la pendule si le signal est conforme à l'essaio
Un autre objet de l'invention consiste à vérifier les signaux horaires radiodiffusés en ce qui concerne leur intensité et leur durée,, ainsi qu'à utiliser la partie finale d'un signal qui convienne sous ces deux aspects pour remettre la pendule à l'heure.
D'autres objets de l'invention seront signalés au cours de la description et des revendications qui vont suivre, illustrées à l'aide du dessin annexé. qui représente. 4 titre d'exemple.. le principe de l'invention et le meilleur mode de mise en oeuvre de ce principe que l'on ait envisagé.
Sur le dessin :
La fige 1 est une vue en coupe verticale d'une régulatrice dans laquelle est incorporé le dispositif conforme à l'invention. et pratiquée sensiblement suivant la ligne 1-1 de la fig. 30
La fig. 2 est une coupe verticale de la même pendule. pratiquée sensiblement suivant la ligne 2-2 de la fig. 3.
La fig. 3 est une coupe verticale de la pendule,, pratiquée sensiblement suivant la ligne 3-3 de la fige 1.
La fig. 4 est une vue de face du vérificateur de signaux.
La fige 5 est un tableau de réglage dans le temps.
La fige 6 est une vue en coupe du vérificateur, pratiquée sensiblement suivant la ligne 6-6 de la fig. 4.
La fig. 7 est un schéma de circuits.
A titre d'exemple,, l'invention est représentée telle qu'elle est incorporée dans une régularité du type décrit et revendiqué dans le brevet déposé par la demanderesse aux Etats-Unis d'Amérique le 26 avril 1930 sous le numéro 1.878.931. Il s'agit d'une pendule présentant une précision satisfaisantedu type utilisé pour commander des pendules secondaires. Lorsqu'elle est bien réglée,, cette pendule demeure à l'heure exacte à quelques secondes près par Jour. Grâce à la présente invention, une pendule de ce gerne peut rester à l'heure indéfiniment, en présentant une différence qui n'excède pas 1/2 seconde par rapport au temps donné par les signaux horaires étalons. La pendule représentée sur le dessin peut être ramenée à l'heure exacte si son avance ou son retard n'excède pas 10 secondes.
S'il existe une erreur plus grande au moment de la réception du signal de correction.;, le mécanisme de correction effectue sans résultat chaque cycle de correction jusqu'à ce que la pendule soit remise à l'heure à la main.
La pendule comporte deux plaques 10 et 12 réunies par des montants tels que 14 pour constituer un bâti rigide. Dans des paliers ménagés
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sur ces plaques est monté un axe des secondes 16, portant une aiguille des secondes 18 à son extrémité avant et un pignon 20 au voisinage de son ex- trémité arriérée Le pignon 20 est entraîné sous l'action d'un ressort 22 par un train d'engrenages constitué par une large roue dentée 24 fixée à un axe 25 et engrenant avec une petite roue dentée 28 fixée à un axe 30, sur lequel est également fixée une grande roue dentée 32 engrenant avec le pignon 20.
Sur l'axe des secondes est monté de manière à pouvoir tourner un élément constitué par un barillet 34, une roue d'échappement 36, une roue à rochet 38 et un disque d'entraînement denté 40 portant 60 dents. Un bras de levier d'entraînement 42 fixé par un manchon 44 sur l'axe des secondes
16 supporte une bille 46 qui vient au contact du disque d'entraînement 40 sous la pression d'un ressort 48. De ce fait, la roue d'échappement et l'axe des secondes sont normalement maintenus dans la même position angulaire l'un par rapport à l'autre., mais cette position peut être modifiée en faisant glisser la bille sur le disque d'entraînemento
Une ancre 50 fixée par son axe 52 dans des plaques d'assemblage
10a et 12a sur les plaques latérales respectives 10 et 12 coopère avec la roue d'échappement 36 de la manière habituelle.
Sur l'axe 52 de l'ancre est monté de manière réglable un bras de balancier 54.
Mécanisme de remise à l'heureo
Au manchon 44 est également fixée une came en forme de coeur 60. Au voisinage de la came en forme de coeur 60 se trouve une glissière 62 présentant une fente de guidage allongée 64, au moyen de laquelle elle est montée de manière à pouvoir coulisser sur un coussinet rainuré 66 fixé à la plaque 10.
Une extrémité de la glissière est fixée par une goupille 67 à l'axe 68 d'un solénoide auquel on donnera le nom de solénoide de cor- rectiono A l'extrémité extérieure de la glissière se trouve un téton 72 adapté pour pouvoir attaquer la came en forme de coeur lorsque l'axe du solénoïde est attiré vers la droite et, en glissant dans l'encoche pratiquée dans la came en forme de coeur.,, pour mettre l'axe des secondes dans la position exacte. c'est-à-dire la position de la 60ème seconde dans le cas présent.
Coopérant avec la roue à rochet 38 (figo 2), est disposé un levier oscillant 71, monté à pivot sur un axe fixe 73 et comportant un bras 75 dont une languette est adaptée pour attaquer la roue à rochet lorsque le levier est incliné dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action d'un ressort 79. Ceci se produit chaque fois que la glissière de remise à l'heure se déplace vers la droite de la figo 2 et que son téton 81 libère un bras 83 du levier oscillant 71. Le levier oscillant empêche le retour en arrière de la roue d'échappement 36 si l'axe des secondes est ramené dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre à partir d'une position d'avance.
Le déplacement vers l'avant de la roue d'échappement lorsque l'axe des secondes est ramené d'une position de retard est empêché par celle des dents de l'ancre qui attaque la roue d'échappement à ce moment.
Un prolongement du téton 67, qui sert à articuler la glissière 62 sur l'axe 68, ferme le contact ouvert 87 chaque fois que le solénoide 70 fonctionne.
L'axe principal 26 commandé par un ressorte axe qui est entrené par le mécanisme d'échappement, effectue une révolution à l'heure. Sur l'extrémité avant de l'axe 26 est monté de manière à pouvoir tourner un élément constitué par un manchon 74. deux cames 76 et 78 et une roue dentée 80.
Cet élément est entraîné par l'axe 26 au moyen d'un ressort de friction en forme de croisillon 820 Par l'intermédiaire d'une roue dentée satellite 84 montée de manière à pouvoir tourner sur un axe fixe 86. la roue dentée 80 entraîne à raison d'une révolution à l'heure une roue dentée 58 fixée à l'axe
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des minutes 90, qui supporte l'aiguille des minutes 92. L'aiguille-des heures 94.. - supportée par l'axe 96, est entraînée à raison d'une révolution en douze heures par des roues denrées 98 et 100. L'assemblage de l'axe des minutes et de l'axe des heures est maintenu en position sur l'axe des secon- des au moyen d'une bride formant ressort 102, fixée à la roue dentée 88 et pénétrant dans un manchon fixe 104 pourvu d'une rainure.
Lorsque les aiguilles des minutes et des heures sont remises à l'heure à la main, le croisillon à friction 82 glisse sur la face de la came 78. Lorsque l'axe des secondes est remis à l'heure à l'aide du mécanisme à came en forme de coeur, les aiguilles des minutes et des heures subissent un entraînement proportionnel du fait de la rotation de l'axe 26.
Les cames 76 et 78 commandent des contacts., dits "contacts ho- raires"., 9a et 9b grâce à un dispositif à leviers habituel du type décrit et revendiqué dans le brevet américain numéro 108780931 cité plus haut.
A 58'45" de chaque heure., le bras horizontal du levier 106 tombe hors de l'évidement de la came 78 et le levier est basculé sous l'action du ressort 108 pourfeimer le contact 9a. A 59'15", le levier 110 tombe hors de l'évidement de la came 76 et le levier 106 se déplace avec lui vers le bas pour permettre l'ouverture du contact 9a et la fermeture du contact 9bo Environ trois minutes plus tard, l'ensemble du levier 106 et du levier 110 se soulève pour ouvrir le contact 9b.
Le ressort 22 de la pendule est enroulé électriquement par un solénoïde 112 (figo 2) L'axe 114 du solénoïde est connecté à un bras 116 d'un levier coudé 118 (figo 1) monté sur un pivot oscillant 120. L'autre bras 122 porte un cliquet 124 soumis à l'action d'un ressort et qui attaque une roue à rochet 126 fixée au manchon 128 de la plaque d'ancrage du ressort 130. Le solénoide d'enroulement reçoit une impulsion par minute et son axe chasse vers la droite le cliquet 124 d'une dent de la roue à rochet 1260 Lorsque l'impulsion prend fin, un ressort 132 attire le levier coudé 118' vers la gauche et le cliquet fait tourner la roue à rochet. Un cliquet de retenue 133 maintient la roue à rochet dans sa position avancée.
L'impulsion d'enroulement provient d'une paire de contacts 134 commandés par un dispositif à leviers comportant deux leviers 136 et 1380 Le premier est monté à pivot en 140 sur une plaque du bâti 142, tandis que le second est monté à pivot en 144 sur le levier 136. Les extrémités de droite des leviers 136 et 138 reposent sur une came à double profil 146.
L'axe 148 de la came 146 est entraîné à raison d'une demi-révolution par minute par le pignon 150 attaquant la roue dentée 32. Le pignon 150 est monté librement sur l'axe 148. mais il entraîne l'axe au moyen d'un dispositif d'accouplement comprenant un bras 152 monté sur le pignon, un disque cranté 154 fixé à l'axe et un ressort 156 maintenant avec une certaine souplesse le bras contre le cran du disque. Ce mode de construction évite le risque de détérioration si l'axe des secondes est ramené vers l'arrière à un moment où le cran de la came 146 vient de dépasser les extrémités des leviers 136 et 138. L'extrémité de droite du levier 138 est un peu plus courte que celle du levier 136 et tombe hors des crans de la came 146 la première à chaque minute. Un ressort 158 fait basculer le levier 138 pour fermer le contact 134.
Peu de temps après le bras 136 tombe et le contact s'ouvre.
La fermeture du contact 134 envoie une impulsion d'enroulement au solénoïde 112, par l'intermémdiaire d'un circuit qui n'est pas représenté sur le dessin.
VERIFICATEUR DE SIGNAUX.
Lorsque l'on utilise des signaux horaires radiodiffusés pour remettre la pendule à l'heure, il est nécessaire d'éviter les réactions à
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l'électricité statiqueo Afin de distinguer les signaux horaires durant quatre minutes, on utilise un vérificateur spécial réglé sur cinq minutes.
Ce vérificateur est mis en action lors du début du signal et oblige le si- gnal à être vérifié à nouveau vers la fin de la période de quatre minutes.
Si le récepteur est excité par un signal d'intensité suffisante à ce moment, une correction de la pendule se trouve amorcéeo
Le vérificateur de signaux est entraîné par un moteur synchro- ne 1600 L'axe de sortie du moteur entraîne continuellement, au moyen d'en- grenages 162, un disque d'entraïnement denté 164 à raison d'une révolution toutes les cinq minutes. Un disque formant came 166 est monté de manière à pouvoir.tourner sur l'axe 168 du disque d'entraînement.
Monté à pivot sur le disque formant came se trouve un loquet 170 qui est maintenu en di- rection par un ressort 172 qui force sa languette 174 à attaquer le disque d'entraînement denté 1640 Dans la position normale fixe de la came,. le lo- quet est maintenu hors de contact par un verrou 176, dont un prolongement
178 vient porter sur un bras 180 faisant saillie radialement du loquet d'en- traînement. Le verrou est monté sur un pivot fixe 182 et maintenu dans le sens des aiguilles d'une montre par un ressort 184 relié à son bras 186.
Dans sa position de verrouillage, le disque formant came est maintenu dans le sens opposée à celui des aiguilles d'une montre par un galet 188 monté sur le levier 190 pivotant en 192 et poussé dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre par un ressort 194. Lorsque la came du vérificateur approche de la fin d'une révolution, le galet franchit une bosse 196 d'une plaque de came 198 fixée sur le côté du disque formant came 166 et achève le déplacement du disque formant came vers sa position de repérage après que le loquet d'entraînement 170 a été libéré par le verrou 176.
Le verrou de libération d'entraînement 176 est déplacé pour libérer le loquet à l'aide d'un mécanisme commandé par un électro de tonalité 200, c'est-à-dire un électro commandé par le signal radio. L'armature 202 de cet électro est montée à pivot en 204 et comporte un bras 206 qui supporte à son extrémité un secteur oscillant 208 monté à pivot et dont le rebord denté est adapté pour pouvoir pénétrer dans la périphérie dentée du disque d'entraînement 164. Lorsque l'électro de tonalité est excité, le secteur denté est amené contre le disque d'entraînement et commence à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Un bras 210, dont la position est rigide mais réglable par rapport au secteur denté 208, attaque alors le verrou 176 et le dégage par soulèvement du bras 180 du loquet d'entraînement.
Le loquet attaque le disque d'entraînement 164, et la came 166 entame une révolution qui sera achevée au bout de cinq minutes. A ce moment,le signal aura pris fin et l'électro de tonalité 200 se trouvera désexcitée Le verrou se trouvera de ce fait en position de libérer le loquet, et le disque formant came sera bloqué dans sa position de repérage lorsque le galet 188 redescendra à l'arrière de la bosse 1960 Une saillie 213 du disque formant came ferme pour peu de temps les contacts, mais l'excitation de l'électro de tonalité qui en résulte à ce moment n'a pas d'importances
Le disque formant came 166 commande deux jeux de contacts à lames. Les contacts 212 commandent le circuit de l'électro de tonalité.
Ces contacts se ferment lorsque le disque formant came est immobile., mais s'ouvrent peu de temps après que le disque formant came a commencé à tourner,de sorte que le secteur denté 208 se trouve dégagé du disque d'entraînement denté du fait de la désexcitation de l'électro de tonalitéo Ils sont fermés à nouveau à un moment-ultérieur du cycle du vérificateur par une saillie 215, et ce pour des raisons que l'on va décrire plus loin.
Le second jeu de contacts 214a et 214b sert respectivement à vérifier la tonalité au voisinage de la fin de la période de réglage et à transmettre le signal de remise à l'heure si l'on constate que la tonalité présente une intensité suffisante au moment de l'essaie Le fonctionnement
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et le réglage dans le temps de ces contacts seront expliqués plus en détail à propos du schéma de circuits.
Les signaux horaires radiodiffusés sont reçus par un récepteur radio pré-accordé de construction courante et dont les circuits ne sont pas représentés. Lorsque le signal passele récepteur radio engendre un signal de courant continu à ses bornes de sortie.
FONCTIONNEMENT ET CIRCUITS.
-on va décrire maintenant le fonctionnement du dispositif en réponse aux diverses conditions qui peuvent se présenter. On traitera d'abord du cas normal, dans lequel un signal radio se présente avec une intensité suffisante et sans interférence statique. Tel qu'il est décrit.le dispo'-' sitif est conçu pour remettre la pendule à l'heure en réponse au signal modulé sur 440 cycles qui est transmis 55 minutes après l'heure. Ce signal prend fin à 59 minutes, et si la pendule ne présente pas une avance ou un retard supérieur à dix secondes, elle est corrigée à la position de la 59ème minute en plaçant l'aiguille des secondes sur la position de la 60ème seconde.
Le signal est reçu par un récepteur pré-accordé 216 qui, lorsqu'un signal est en cours de réception. provoque le passage d'un courant alternatif dans la bobine primaire d'un transformateur 218. Le circuit secondaire de redresseur bi-plaque donne une tension continue à travers un condensateur de filtrage 220. Lorsque le contact 212 est fermé, le courant passe à travers la bobine de l'électro de tonalité 200. Si le signal a une intensité suffisante, l'armature 202 se trouve attirée et le secteur 208 engagé dans le disque d'entraînement denté 164. Une languette 222 disposée sur le bras 206 transfère la lame centrale d'une paire de contacts 224a. 224b. ouvrant le contact normalement fermé 224b et fermant le contact normalement ouvert 224a.
Au moment où commence le signal .de 440 cycles à 55'00" (voir fig. 5). les contacts 212 sont fermés et le courant de signal redressé traverse l'électro de tonalité 200. L'armature 202 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et le secteur denté 208 attaque le disque d'entraînement 164 qui est en rotation constante. Si le signal continue à avoir une intensité suffisante, au bout de trois secondes le bras 210 dégage par soulèvement le verrou 176 du bras du loquet d'entraînement 180 et le loquet vient en prise. A 55'07", le contact 212 s'ouvre et l'électro de tonalité est désexcité,permettant au secteur denté 208 de se dégager du disque d'entrai- nement. La came du vérificateur continue à tourner.
A 58'45", les points de contact 9a de la régulatrice se ferment, A 58'48"., les points de contact 212 se ferment à nouveau et la tonalité de signal, qui est encore présente, provoque l'excitation de l'électro de tonalité 200. Les pointsde contact 224a se ferment et les points 224b s'ouvrent. A 58'54" les points de contact 214b se ferment pour vérifier l'intensité du signal. Dans le cas supposé, le-signal présente encore une intensité suffisante à ce moment et les contacts 224b demeurent ouverts; il n'existe pas de circuit à travers la bobine d'excitation 230 du relais R3. A 58'59". les points de contact 214a et 214b sont transférés. de sorte que les points 214a sont fermés.
Ceci complète le circuit suivant -, de la borne 240 et en passant par le contact horaire 9a, les points de contact 214a, les points normalement fermés R3c.. la bobine d'excitation 231 du relais de verrouillage Rl et les contacts de tonalité 224a pour aboutir à la borne 242. Le relais R1 est excité. les contacts R1 se ferment, et le circuit se divise à travers ces contacts, les contacts normalement fermés R2c du relais R2 et de la bobine de l'électro de correction 70 pour aboutir à la borne 2420 L'électro de correc-
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tion est excité et la glissière 62 exécute un déplacement vers la droite.
Si l'aiguille des secondes présente une avance ou un retard inférieur à
10 secondes.,, le téton de remise à l'heure 72 attaque la surface courbe cor- respondante de la came en forme de coeur 60 et ramène l'aiguille des secon- des à la position de la 60ème secondée Le déplacement de la glissière vers la droite force le téton 85 à fermer les contacts 87, complétant ainsi un circuit passant, par la bobine d'excitation 232 du relais R20 Le contact normalement fermé R2c s'ouvre coupant le circuit de l'électro de correction
70 et provoquant la désexcitation de cet électro.
La glissière de correc- tion est alcrs ramenée à sa position normale de gauche par le ressort de rappel 2330
A 59'15".. les contacts horaires 9b se ferment et les contacts
9a s'ouvrento Ceci complète un circuit partant de la borne 240 et passant par les contacts 9b et par chacune des bobines d'excitation de verrouillage
234. 236. 238 montées en parallèle pour aboutir à la borne 2420 Les deux relais de verrouillage Rl et R2. qui avaient été excités sont de ce fait ramenés à leur position normaleo
La seconde condition à envisager est celle d'un fading du signal après que le vérificateur a été mis en action.
On supposera qu'à 58'54", lorsque les points de contact 214b se ferment.. l'intensité du signal est inférieure au minimum requis et que les points de contact 224b sont ferméso Un circuit se trouve alors complétée qui va de la borne 240 à la borne 242 en passant par les contacts 9a. les contacts 214b, la bobine d'excitation 230 du relais R3 et les contacts 224b, ce qui bloque le relais R3o Les contacts R3c s'ouvrent et lorsque les contacts 214a se ferment à 58'59", le circuit n'est pas complété à travers la bobine d'excitation 231 du relais R1. Cela est vrai même si le signal s'était amélioré suffisamment au moment où les contacts 214a se sont fermés pour transférer les contacts 224a à la position fermée.
Il ne se produit pas de remise à l'heure dans ce cas., A 59'15", lorsque les contacts 9b se fermenta la bobine d'excitation de verrouillage du relais R3 est excitée et ce relais est ramené,à sa condition normale. Ce signal de réglage défectueux n'est pas utilisé et la pendule attend le signal de réglage qui se produira à 55' de l'heure suivante.
Une troisième condition à considérer est celle d'un signal trop faible au début pour exciter l'électro de tonalité 200 au moment initial, mais qui devient ensuite suffisamment intense pour exciter l'électro de tonalitéo Supposons que, 56' après l'heure, le signal devienne suffisamment intense pour exciter l'électro de tonalité et mettre en action le vérificateur. Les contacts 214b se ferment une minute plus tard,, soit à 59'54" dans ce cas. Ceci se produit après que le signal a pris fin et que l'électro de tonalité est désexcitée Les contacts 224b sont fermés et un circuit est complété à travers le contact horaire 9a, le contact 214b, la bobine d'excitation 230 du relais R3, le contact 224b, la borne 242. verrouillant le relais R3.
Lorsque les contacts 214a se ferment, les contacts R3c sont ouverts, de même que les contacts 224ao De ce fait,,, la bobine d'excitation 231 du relais R1 n'est pas excitée.. le relais R1 demeure nonverrouillé et il n'y a pas de remise à l'heureo Seul,, le signal qui commence avec une intensité suffisante pour exciter l'électro de tonalité et qui présente une intensité suffisante pendant le temps d'essai allant de 58'54" à 58'59" peut amorcer un cycle de correction.
Si le signal est défaillant sous l'un de ces rapports.,, la pendule attend le signal qui interviendra une heure plus tarda Un signal intervenant tous les jours ou tous les deux jours est actuellement suffisant pour maintenir une pendule à 1-'heure,,, avec une avance ou un retard à dix secondes prèso Les limites de remise à l'heure indiquées ici sont simplement celles de la pendule qui a été décrite à titre d'exemple et ne sauraient en aucun cas constituer une limitation de la portée de l'invention.
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Bien que l'invention ait été décrite dans son application à une pendule du type à échappement.., elle peut être appliquée tout aussi bien à d'autres types de pendules.. telles que celles entraînées par moteur syn- chroneo
Bien que l'on ait représenté.., décrit et signalé les caractéristiques fondamentales nouvelles de la présente invention dans son application à un mode de réalisation préféré,. il doit être bien entendu que l'homme de l'art peut, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. apporter diverses suppressions, substitutions et modifications à la forme et aux détails du dispositif représenté et décrit,, ainsi qu'à son mode de fonctionnement.
REVENDICATIONS.
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