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Dispositif de remise à l'heure d'une régulatrice La présente invention concerne les régulatrices ou horloges mères synchronisées à l'aide d'un étalon de temps précis, 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 les parasites atmosphériques. Cet inconvénient est particulièrement sensible lorsque la station réceptrice des signaux se trouve à quelque distance de la source d'émission. 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 émettrice.
L'objet de l'invention consiste en un dispositif de correction d'une régulatrice commandé par signaux horaires radiodiffusés et comportant un récepteur de signaux ainsi que des organes pour remettre la régulatrice à l'heure à un moment déterminé ainsi qu'un vérificateur normalement inactif, mis en action au début d'un signal horaire par des dispositifs commandés par un signal reçu par le récepteur précité, les organes de remise à l'heure étant mis en action par des moyens commandés à la fois par le vérificateur précité et par le signal horaire.
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 pendule,- du 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 les parasites atmosphériques. La caractéristique de longueur du signal ne peut être utilisée au début du signal pour l'identifier comme constituant un signal horaire. Sur le dessin, donné à titre d'exemple La fig. 1 est une vue en coupe verticale d'une régulatrice d'un type connu dans laquelle se trouve incorporée une forme d'exécution du dispositif conforme à l'invention, coupe pratiquée sensiblement suivant la ligne 1-1 de la fig. 3.
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 fig. 1.
La fig. 4 est une vue de face du vérificateur de signaux.
La fig. 5 est un tableau de réglage dans le temps. La fig. 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.
Il s'agit d'une pendule présentant une précision satisfaisante, du 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 genre peut rester à l'heure indéfiniment, en présentant une différence qui n'excède pas une demi-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 récep-
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tion 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 platines 10 et 12 réunies par des entretoises telles que 14 pour constituer un bâti rigide. Dans des paliers ménagés dans ces platines est monté un arbre des secondes 16, portant une aiguille des secondes 18 à son extrémité avant et un pignon 20 au voisinage de son extrémité arrière. 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 arbre 26 et engrenant avec un pignon 28 fixé à un arbre 30, sur lequel est également fixée une grande roue dentée 32 engrenant avec le pignon 20.
Sur l'arbre des secondes est monté de manière à pouvoir tourner un élément constitué par un manchon 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'arbre des secondes 16 supporte une bille 46 qui vient au contact du disque d'entraînement 40 sous la pression d'un ressort 48 (fig. 2). De ce fait, la roue d'échappement et l'arbre 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'entraînement.
Une ancre 50 montée sur son arbre 52 dans des paliers ajustables 10a et 12a vissés sur les platines respectives 10 et 12 coopère avec la roue d'échappement 36 de la manière habituelle. Sur l'axe 52 de l'ancre est montée de manière réglable une fourchette de balancier 54.
Mécanisme de remise à l'heure Au manchon 44 est également fixée une came en forme de c#ur 60. Au voisinage de la came en forme de c#ur 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 manchon rainuré 66 fixé à la platine 10. Une extrémité de la glissière est fixée par une goupille 67 au noyau plongeur 68 d'un solénoïde 70 dit solénoïde de mise à l'heure.
A l'extrémité de gauche (fig. 1) de la glissière se trouve un téton 72 disposé pour pouvoir attaquer la came en forme de c#ur lorsque le plongeur du solénoïde est attiré vers la droite et, en glissant dans l'encoche pratiquée dans la came en forme de coeur, pour mettre l'arbre des secondes dans la position exacte, c'est-à-dire la position de la 60e seconde dans le cas présent.
Coopérant avec la roue à rochet 38 (fig. 2), est disposé un levier oscillant 71, monté à pivot sur un axe fixe 73 et comportant un bras 75 dont une languette 77 est conformée 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 fig. 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'arbre 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 est en prise avec la roue d'échappement à ce moment.
Un prolongement du téton 67, qui sert à articuler la glissière 62 sur le plongeur 68, ferme le contact 87 chaque fois que le solénoïde 70 fonctionne.
L'arbre principal 26 commandé par le ressort moteur, arbre qui entraîne le mécanisme d'échappement, effectue une révolution à l'heure. Sur l'extrémité avant de l'arbre 26 est monté de manière à pouvoir tourner un élément constitué par un manchon 74, deux cames 76 et 78 et un pignon 80. Cet élément est entraîné par l'arbre 26 au moyen d'un ressort de friction en forme de croisillon 82. Par l'intermédiaire d'une roue dentée 84 montée de manière à pouvoir tourner sur un tenon fixe 86, le pignon 80 entraîne à raison d'une révolution à l'heure un pignon 88 fixé à l'arbre creux des minutes 90, qui supporte l'aiguille des minutes 92. L'aiguille des heures 94, supportée par le canon 96, est entraînée à raison d'une révolution en douze heures par la roue à canon 98 et le pignon 100.
L'assemblage de l'arbre des minutes et de l'arbre des heures est maintenu en position sur l'axe des secondes au moyen d'une bride formant ressort 102, fixée au pignon 88 et pénétrant dans une rainure du manchon fixe 104.
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'arbre 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'arbre 26.
Les cames 76 et 78 commandent des contacts, dits contacts horaires , 9a et 9b fig. 1 grâce à un dispositif à leviers habituel. A 58'45" de chaque heure, le bras horizontal du levier 106 tombe dans l'évidement de la came 78 et le levier est basculé sous l'action du ressort 108 pour fermer le contact 9a. A 59'15", le levier 110 tombe dans l'évidement de la came 76 et entraîne le levier 106 avec lui vers le bas pour permettre l'ouverture du contact 9a et la fermeture du contact 9b. Environ trois minutes plus tard, les leviers 106 et 110 sont soulevés pour ouvrir le contact 9b.
Le ressort moteur 22 de la pendule est armé par un solénoïde 112 (fig. 2). Le plongeur 114 du solénoïde est relié à un bras 116 d'un levier coudé 118 (fi. 1) pivoté en 120. L'autre bras 122 porte un cli- c
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quet 124 soumis à l'action d'un ressort et qui attaque une roue à rochet 126 fixée au manchon 128 de la roue d'ancrage 130 du ressort 22. Le solénoïde 112 reçoit une impulsion par minute et son plongeur chasse le cliquet 124 vers la droite d'une dent de la roue à rochet 126. 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 fig. 2 et 3 maintient la roue à rochet dans la position atteinte.
L'impulsion d'armage provient d'une paire de contacts 134 (fig. 1), commandés par un dispositif à leviers comportant deux leviers 136 et 138. Le premier est pivoté en 140 sur une plaque du bâti 142, tandis que le second est pivoté en 144 sur le levier 136. Les extrémités de droite des leviers 136 et 138 reposent sur une came à double profil 146. L'arbre 148 de la came 146 est entraîné à raison d'une demi- révolution par minute par le pignon 150 en prise avec la roue dentée 32.
Le pignon 150 est monté librement sur l'arbre 148, mais il entraîne celui-ci au moyen d'un dispositif d'accouplement comprenant un bras 152 monté sur le pignon, un disque cranté 154 fixé à l'arbre et un ressort 156 maintenant avec une certaine souplesse le bras dans le cran du disque. Ce mode de construction évite le risque de détérioration si l'arbre des secondes est ramené vers l'arrière à un moment où un des becs 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 dans le cran 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'armage au solénoïde 112, par l'intermédiaire d'un circuit qui n'est pas représenté sur le dessin.
Vérificateur de signaux Lorsqu'on utilise des signaux horaires radiodiffusés pour remettre la pendule à l'heure, il est nécessaire d'éviter les réactions provoquées par les parasites atmosphériques. 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 provoque, à nouveau, la vérification du signal 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 amorcée.
Le vérificateur de signaux est entraîné par un moteur synchrone 160. L'arbre de celui-ci entraîne continuellement au moyen d'engrenages 162, un disque d'entraînement denté 164 à raison d'une révolution en 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 dont la languette 174 est forcée en prise avec le disque d'entraînement denté 164 par le ressort 172. Dans la position normale fixe de la came, le loquet 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'entraînement.
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 bloqué par un galet 188 monté sur le levier 190 pivotant en 192 et tiré 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'un levier 198 fixée sur une face 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 dégagé du disque 164 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 200, c'est-à-dire un électro commandé par le signal radio. L'armature 202 de cet électro est pivotée 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 agencé pour pouvoir entrer en prise avec le 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 170. Le loquet entre en prise avec 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'élec- tro 200 se trouvera désexcité. Le verrou se trouvera de ce fait en position pour dégager le loquet 170 du disque 164 et le disque formant came sera bloqué dans sa position de repérage lorsque le galet 188 redescendra à l'arrière de la bosse 196.
Une saillie 213 du disque formant came ferme pour peu de temps les contacts, mais l'excitation de l'électro qui. en résulte à ce moment n'a pas d'importance.
Le disque formant came 166 commande deux jeux de contacts à lames. Les contacts 212 commandent le circuit de l'électro. -Ces contacts se ferment lorsque le disque formant came est immobile, mais souvent 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'élec- tro de tonalité.
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.
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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 le signal présente une intensité suffisante au moment de l'essai. Le fonctionnement et le réglage dans le temps de ces contacts seront expliqués plus loin en détail à propos du schéma de circuits.
Les signaux horaires radiodiffusés sont reçus par un récepteur radio préaccordé de construction courante et dont les circuits ne sont pas représentés. Lorsque le signal passe, le 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 parasitaire. Tel qu'il est décrit, le dispositif est conçu pour remettre la pendule à l'heure en réponse au signal modulé sur 440 cycles et 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 59e minute en plaçant l'aiguille des secondes sur la position de la 60e seconde.
Le signal est reçu par un récepteur préaccordé 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 (fig. 7). Le circuit secondaire contient deux redresseurs produisant une tension continue aux bornes d'un condensateur de filtrage 220. Lorsque le contact 212 est fermé, le courant passe à travers la bobine de l'élec- tro 200. Si le signal a une intensité suffisante, l'armature 202 se trouve attirée et le secteur 208 (fig. 4) engagé dans le disque d'entraînement denté 164.
Une languette 222 disposée sur le bras 206 déplace 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 200. L'armature 202 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et le secteur denté 208 entre en prise avec 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 est désexcité, permettant au secteur denté 208 de se dégager du disque d'entraînement. La came du vérificateur continue à tourner.
A 58'45", les contacts 9a de la régulatrice se ferment. A 58'48", les contacts 212 se ferment à nouveau et le signal, provoque l'excitation de l'électro 200. Les contacts 224a se ferment et les contacts 224b s'ouvrent. A 58'54", les contacts 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, et la bobine d'excitation 230 du relais R3 n'est pas excitée. A 58'59", les contacts 214a se ferment et les contacts 214b s'ouvrent.
Ceci complète le circuit suivant : de la borne 240 et en passant par le contact horaire 9a, les contacts 214a les contacts normalement fermés R3c, la bobine d'excitation 231 du relais de verrouillage R1 et les contacts de tonalité 224a pour aboutir à la borne 242. Le relais Rl étant excité, les contacts Rlc se ferment et le circuit basse par ces contacts, les contacts normalement fermés R2c du relais R2 et la bobine de l'électro de correction 70 pour aboutir à la borne 242. L'électro de correction 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 correspondante de la came en forme de coeur 60 et ramène l'aiguille des secondes à la position de la 60P seconde. 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 R2. 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 correction est alors ramenée à sa position normale de gauche par le ressort de rappel 233.
A 59'l5", les contacts horaires 9b se ferment et les contacts 9a s'ouvrent. 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 242. Les deux relais de verrouillage Rl et R2, qui avaient été excités. sont de ce fait ramenés à leur position normale.
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 contacts 214b se ferment, l'intensité du signal est inférieure au minimum requis et que les contacts 224b sont fermés. Un circuit se trouve alors complété, 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 excite le relais R3. 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 R l.
Cela est vrai même si au moment où les contacts 214a se sont fermés le signal s'était amélioré suffisamment pour fermer les contacts 224a. Il ne se produit pas de remise à l'heure dans ce cas. A 59'15", lorsque les contacts 9b se ferment, la bobine d'excitation de verrouillage du relais R3 est excitée et ce relais est
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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 200 au moment initial, mais qui devient ensuite suffisamment intense pour exciter cet électro. Supposons que, 56' après l'heure, le signal devienne suffisamment intense pour exciter l'électro 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 signala pris fin et que l'électro est désexcité. 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 224a. De ce fait, la bobine d'excitation 231 du relais Rl n'est pas excitée, le relais Rl demeure non verrouillé et il n'y a pas de remise à l'heure.
Seul, le signal qui commence avec une intensité suffisante pour exciter l'électro 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 tard. Un signal intervenant tous les jours ou tous les deux jours est actuellement suffisant pour maintenir une pendule à l'heure, avec une avance ou un retard à dix secondes près. 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.
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 d'horloges telles que celles entraînées par moteur synchrone.