Dispositif pour l'entretien électrique du mouvement d'un organe oscillant. La présente invention se rapporte à un dispositif pour l'entretien électrique du mouve ment d'un organe oscillant, plus particulière ment du balancier d'une horloge.
Il est caractérisé en ce que le mouvement de cet organe oscillant, qui entraîne un mé canisme, est entretenu par un électro-aimant dont il forme au moins partiellement l'arma ture, cet électro et cette armature étant dis posés d'une manière telle que l'attraction soit sensiblement nulle pour la position d'équilibre et qu'elle croisse de chaque côté de cette position pour les deux sens du mouvement, l'éctro-aimant étant alimenté par l'intermé diaire d'un contact d'entretien commandé par le mouvement de l'organe oscillant, ce contact étant fermé dans les deux sens du mouvement, entre deux positions voisines situées de part et d'autre de la position d'équilibre dudit organe oscillant.
Le dessin montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif appliqué é. une horloge La fig. 1 est une vue de face de cette horloge, l'une des platines étant enlevée; La fig. 2 représente la même horloge vue de côté; La fig. 3 montre deux phases d'exécution de l'électro-aimant; La fig. 4 montre un détail de l'organe d'entraînement du mécanisme; La fig. 5 montre un détail de la disposition du contact d'entretien.
Entre les deux platines 1 et 2 se trouve le mécanisme mû par le balancier 6, lequel est situé sur un axe 9 portant la virole 12 d'un spiral 13, ainsi qu'une double bague d'entraînement 16. Le balancier et son axe tournent librement entre les vis réglables 10 et 11.
Le mécanisme entraîné par le mouvement du balancier 6 se compose de la roue 17, attaquée par la double bague 16, d'une vis sans fin l $ entraînant une série d'engrenages formée des roues 19, 20 et 21. La dernière roue dentée 21 montée â friction sur l'arbre de centre 22, commande par l'intermédiaire de cet arbre, le mécanisme des aiguilles non représenté sur le dessin.
Les deux platines 1 et 2 sont entretoisées, d'une part par l'entretoise 5, d'autre part par les deux pièces polaires 3 et 4 de l'électro aimant 23, 24, dont 23 est le bobinage en roulé autour du noyau 24 formé de feuilles de tôle. Un tel électro-aimant peut être ob tenu comme montré à la fig. 3, en bobinant des tôles rectilignes et en incurvant le tout après avoir paraffiné le bobinage.
Le balancier 6, qui forme au moins par tiellement l'armature de l'électro-aimant 23, 24, consiste en un disque de fer doux entaillé sur deux côtés diamétralement -opposés, ces entailles se trouvant normalement en face des pièces polaires 3 et 4. Ces pièces polaires sont elles-mêmes encochées pour laisser passer le balancier 6. _ Cette _ disposition permet d'avoir une section des entrefers 7 et 8 relativement grande par rapport à la section du noyau de l'électro-aimant, le calcul ayant montré que pour des inductions réalisées, la réluctance du circuit magnétique provient principalement d'entrefers.
Or, il importe, pour obtenir le meilleur rendement électromagnétique, de constituer un circuit magnétique déformable de pernnéance aussi variable que possible.
Le balancier 6 réalise cette condition par le fait que dans sa position d'équilibre, il se trouve le plus éloigné possible des pièces polaires, tandis que dans la position de rupture du courant d'alimentation de l'électro-aimant, la perméance est aussi grande que possible.
La forme incurvée de l'électro-aimant permet d'avoir un bobinage 23 relativement long en égard à l'emplacement disponible, ce qui diminue considérablement, par le fait de l'augmentation du nombre d'ampères-tours, la quantité d'énergie consommée.
Le contact d'entretien est formé, d'une part, d'une broche 14 située sur le balancier 6 et, d'autre part, d'une lame élastique 15 ter minée par une pièce de métal précieux 15a.
Afin de réaliser -la mise en marche auto matique du mouvement, le contact d'entretien est disposé de telle manière que dans la po sition d'équilibre du balancier, il se trouve fermé, aini qu'entre deux positions voisines situées de part et d'autre de ladite position d'équilibre, sans empêcher l'entretien malgré que l'arc d'impulsion négative soit égal -à l'arc d'impulsion positive.
Il est en effet toujours possible de rendre la constante de temps du circuit telle qu'elle soit de même ordre de grandeur que le temps de passage du balancier dans l'arc d'impulsion négative. Dans ces conditions, le. travail né gatif proportionné au carré de l'intensité, est très faible par rapport au travail positif.
L'expérience montre que la présence d'un condensateur reliant les bornes de l'électro aimant, diminue la consommations d'énergie par le fait d'un accroissement notable de l'amplitude du balancier et, en outre, fait disparaftre les étincelles de rupture du contact d'entretien. On peut encore supprimer ces étincelles par une résistance sans self, en parallèle avec l'électro-aimant ou encore par un condensateur ou une résistance sans self aux bornes du contact d'entretien.
Dans la forme d'exécution de la fig. 1, la lame flexible 15 est dirigée selon une tangente au cercle décrit par la broche de contact, tandis que dans la forme d'exécution de la fig. 5, elle est dirigée radialement par rapport au balancier. Dans les deux cas, le contact est fermé entre deux positions situées de part et d'autre de la position d'équilibre. Ces deux positions sont symétriques par rap port à ladite position d'équilibre dans la pre.
miére forme d'exécution, .ce qui n'est pas le cas dans la seconde, dans laquelle la broche de contact rencontre la lame flexible 15 un peu avant d'atteindre la position d'équilibre et la quitte dans une position située de l'autre côté et un peu plus éloignée de la position d'équilibre. II en résulte un travail positif plus important, de sorte que ce contact est préférable à celui de la fig. 1.
Il est à remarquer que la position d'arrêt du balancier, par le fait de l'action mécanique du contact d'entretien, n'est pas exactement sa position d'équilibre. C'est d'ailleurs grâce à cette diffférence que la- mise en marche automatique est possible, car si le balancier s'arrêtait dans sa position d'équilibre, l'action de l'électro-aimant serait nulle et le mouve ment ne pourrait partir seul.
Afin d'empêcher une vibration de la lame flexible 15 se prolongeant après le passage de la broche 14, on pourra munir ladite lame d'un organe flexible servant d'amortisseur. Un tel amortisseur est représenté en<B>15b</B> à la fig. 5. Il pourrait aussi être constitué par du caoutchouc, par exemple.
La fig. 4 montre en détail comment la double bague 16 attaque la roue 17. En face de cette roue, les joues de la double bague sont entaillées et certaines parties d'entre elles recourbées de manière à former les rampes 26 et 27. En attaquant successive ment la roue 17, ces rampes lui communi quent un mouvement de rotation, cette dispo sition étant semblable, mais fonctionnant inverserrrent à celle des échappements employés dans les métronomes.
Cette disposition immobilise la roue 17 entre deux attaques successives, par le fait que l'une de ses dents est prise entre deux joues de la double bague ou par le fait que la bague s'engage entre deux dents, mais on pourrait réaliser l'immobilisation de la roue 17 entre deux attaques successives, au moyen d'un sautoir agissant sur une roue dentée auxiliaire.
Device for the electrical maintenance of the movement of an oscillating member. The present invention relates to a device for the electrical maintenance of the movement of an oscillating member, more particularly of the balance of a clock.
It is characterized in that the movement of this oscillating member, which drives a mechanism, is maintained by an electromagnet of which it at least partially forms the armature, this electro and this armature being disposed in such a manner. that the attraction is substantially zero for the equilibrium position and that it increases on each side of this position for both directions of movement, the electromagnet being supplied by the intermediary of a maintenance contact controlled by the movement of the oscillating member, this contact being closed in both directions of movement, between two neighboring positions located on either side of the equilibrium position of said oscillating member.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the applied device. a clock Fig. 1 is a front view of this clock, one of the plates being removed; Fig. 2 shows the same clock seen from the side; Fig. 3 shows two execution phases of the electromagnet; Fig. 4 shows a detail of the drive member of the mechanism; Fig. 5 shows a detail of the arrangement of the maintenance contact.
Between the two plates 1 and 2 is the mechanism driven by the balance 6, which is located on an axis 9 carrying the ferrule 12 of a spring 13, as well as a double drive ring 16. The balance and its axis rotate freely between adjustable screws 10 and 11.
The mechanism driven by the movement of the balance 6 consists of the wheel 17, driven by the double ring 16, a worm 1 $ driving a series of gears formed by the wheels 19, 20 and 21. The last toothed wheel 21 frictionally mounted on the center shaft 22, controls via this shaft, the needle mechanism not shown in the drawing.
The two plates 1 and 2 are braced, on the one hand by the spacer 5, on the other hand by the two pole pieces 3 and 4 of the electromagnet 23, 24, 23 of which is the coil wound around the core 24 formed of sheet metal. Such an electromagnet can be obtained as shown in FIG. 3, winding straight sheets and curving the whole after waxing the winding.
The balance 6, which at least partially forms the armature of the electromagnet 23, 24, consists of a soft iron disc notched on two diametrically -opposed sides, these notches being normally opposite the pole pieces 3 and 4. These pole pieces are themselves notched to let through the balance 6. _ This _ arrangement allows to have a section of the air gaps 7 and 8 relatively large compared to the section of the core of the electromagnet, the calculation having shown that for inductions produced, the reluctance of the magnetic circuit comes mainly from air gaps.
Now, in order to obtain the best electromagnetic efficiency, it is important to constitute a deformable magnetic circuit with as variable a permeability as possible.
The balance 6 achieves this condition by the fact that in its equilibrium position, it is as far as possible from the pole pieces, while in the position of breaking the supply current of the electromagnet, the permeance is as large as possible.
The curved shape of the electromagnet makes it possible to have a relatively long coil 23 with regard to the available location, which considerably reduces, by virtue of the increase in the number of ampere-turns, the quantity of energy consumed.
The maintenance contact is formed, on the one hand, of a pin 14 located on the balance 6 and, on the other hand, of an elastic blade 15 terminated by a piece of precious metal 15a.
In order to carry out the automatic starting of the movement, the maintenance contact is arranged in such a way that in the equilibrium position of the balance, it is closed, as well as between two neighboring positions located on either side. other of said equilibrium position, without preventing maintenance despite the negative pulse arc being equal to the positive pulse arc.
It is in fact always possible to make the time constant of the circuit such that it is of the same order of magnitude as the time of passage of the balance in the arc of negative impulse. Under these conditions, the. negative work proportional to the square of the intensity, is very low compared to positive work.
Experience shows that the presence of a capacitor connecting the terminals of the electromagnet, decreases the energy consumption by the fact of a notable increase in the amplitude of the balance and, moreover, makes the sparks disappear. break in the maintenance contact. These sparks can also be suppressed by a resistor without a coil, in parallel with the electromagnet or by a capacitor or a resistor without a coil at the terminals of the maintenance contact.
In the embodiment of FIG. 1, the flexible blade 15 is directed along a tangent to the circle described by the contact pin, while in the embodiment of FIG. 5, it is directed radially with respect to the balance. In both cases, the contact is closed between two positions located on either side of the equilibrium position. These two positions are symmetrical with respect to said equilibrium position in the pre.
This is the first embodiment, which is not the case in the second, in which the contact pin meets the flexible blade 15 a little before reaching the equilibrium position and leaves it in a position situated on the side. on the other side and a little further from the equilibrium position. This results in a greater positive work, so that this contact is preferable to that of FIG. 1.
It should be noted that the stop position of the balance, due to the mechanical action of the maintenance contact, is not exactly its equilibrium position. It is, moreover, thanks to this diffference that automatic starting is possible, because if the balance were to stop in its equilibrium position, the action of the electromagnet would be zero and the movement would not. could go alone.
In order to prevent a vibration of the flexible blade 15 extending after the passage of the pin 14, it is possible to provide said blade with a flexible member serving as a damper. Such a damper is shown at <B> 15b </B> in FIG. 5. It could also be made of rubber, for example.
Fig. 4 shows in detail how the double ring 16 attacks the wheel 17. Opposite this wheel, the cheeks of the double ring are notched and some parts of them are curved so as to form the ramps 26 and 27. By successively attacking wheel 17, these ramps impart to it a rotational movement, this arrangement being similar, but functioning in reverse to that of the escapements used in metronomes.
This arrangement immobilizes the wheel 17 between two successive attacks, by the fact that one of its teeth is caught between two cheeks of the double ring or by the fact that the ring engages between two teeth, but one could realize the immobilization of the wheel 17 between two successive attacks, by means of a jumper acting on an auxiliary toothed wheel.