<U>Pièce d'horlogerie électrique</U> Dans les pièces d'horlogerie électriques utilisant un résonateur méca- nique à la fois comme base de temps et comme organe moteur, le ré- sonateur est réalisé de préférence par deux masses égales disposées symétriquement aux extrémités respectives de deux branches reliées élastiquement à un support et oscillant en opposition de phase de manière â réaliser un système dynamiquement équilibré, chacune des masses portant un transducteur électromagnétique pour l'entretien de l'oscillation.
Dans certaines réalisations, l'une des branches porte un aimant induisant une tension électrique dans une bobine captrice, ten- sion qui est appliquée, après amplification dans un circuit trans- sistorisé, à une bobine motrice entraihant un aimant situé sur l'autre branche.
On connaf également une autre solution consistant à monter sur les deux branches des transducteurs identiques agissant sur deux bobines communes représentant le bobine motrice et une troisième bobine enroulée sur une des deux autres bobines représentant la bo- bine captrice. Il serait<B>sans</B> autre possible d'utiliser ces solutions dans des pen-
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cellEk ci lierait relativement élevé, comparé au prix des pendulet- tes de construction conventionnelle.
Il est clair cependant que l'encombrement n'étant plus qu'un problème secondaire, des éléments de plus grandes dimensions peuvent être uti- lises, en particulier en ce qui concerne le fil des bobines, les conden- sateurs et les aimants, de sorte que le prix de revient du résonateur
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d'utiliser seulement un système de transducteur au lieu de deux. Il est connu cependant qu'avec un système transducteur et une masse équiva- lente à la place du deuxième système transducteur le rendement de puissance de tout le système baisse sensiblement.
On a déjà proposé une construction utilisant un vibrateur-étalon entrete- nu électriquement et un vibrateur-moteur couplé au vibrateur-étalon et entrafné par celui-ci, dans laquelle les masses oscillantes des deux vi- brateurs sont différentes. Le moment d'inertie ou la masse du vibrateur étalon est choisi plus grand que celui du vibrateur-moteur et permet d'ob- tenir une amplitude supérieure du vibrateur-moteur.
Partant également du principe bien connu de la mécanique que les ampli- tudes des masses oscillantes sont inversement proportionnelles à ces masses, le titulaire constate que le rapport des puissances dis- sipées par deux masses est égal au rapport inverse de ces masses lors- que la fréquence d'oscillation de celles-ci est la même. Cette relation, qui existe dans la construction citée plus haut est toute- fois utilisée d'une façon différente dans la pièce d'horlogerie, objet de l'invention.
Cette pièce d'horlogerie électrique dont la base de temps et l'organe moteur sont constitués par un seul et même résonateur mécanique â deux branches travaillant en flexion et comprenant deux masses diffé- rentes oscillant en opposition de phase, dont l'oscillation est entrete- nue par des bobines fixes coopérant avec un aimant permanent consti- tuant une partie de l'une des masses, est caractérisée par le fait que la masse coopérant avec les moyens d'entretien est plusieurs fois plus petite que l'autre masse. Cette construction permet d'obtenir une ampli tude relativement grande de l'aimant, tout en réduisant la puissance to tale dissipée par le résonateur. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La figure 1 représente une vue en plan d'un résonateur assymétrique et d'une partie des rouages. La figure 2 représente deux variantes du support des masses oscillantes. Sur la platine 1 d'une pendulette est fixé un montant 2 servant de sup- port pour le résonateur 3 fixé au support 2 par une branche médiane 3c, au moyen d'une vis 4. Le résonateur est du type à deux branches, 3a et 3b, travaillant en flexion et oscillant en opposition de phase.<B>A</B> l'extrémité de la branche 3a est fixé un transducteur 5 de masse ml, re- présenté partiellement en coupe, tandis qu'à l'extrémité de la branche 3b est fixé un contrepoids 6 de masse m2 supérieure à la masse ml.
Le transducteur 5, de type connu, se compose d'un cylindre creux 5a, en matière magnétique non rémanente au centre duquel est fixé un ai- mant permanent 5b coopérant avec des enroulements 7 constituant deux bobines coaxiales superposées, l'une constituant la bobine captrice et l'autre la bobine motrice. Ces bobines sont fixées sur une plaque verti- cale isolante<B>8</B> et reliées â un circuit transistorisé non représenté.
Nous rappellerons brièvement le fonctionnement de ce transducteur ; le noyau magnétique 5b, en se déplaçant dans le centre de la bobine 7, induit dans la bobine captrice une tension qui, après amplification dans le circuit transistorisé est appliquée à la bobine motrice dont le champ magnétique entrafne le noyau 5b dans un mouvement synchrone à son oscillation propre.
Le contrepoids 6 porte un piton 9 sur lequel est fixé un cliquet d'entraf- nement 10 dont l'extrémité est constituée par une palette de rubis 10a entrafnant le rochet 11 dont le pignon lla engrène avec la roue de se- condes 16, dont l'axe porte un pignon 16a engrenant à son tour avec la petite moyenne 17 dont le pignon 17a entrafne la grande moyenne 18 dont la chaussée porte l'aiguille des minutes. La rotation en arrière du ro- chet 11 est empêchée par un cliquet de blocage 12 analogue au cliquet 10 et fixé par son extrémité 12b sur un piton solidaire du pont de rouage 13 fixé par des vis 14 et 15 à la platine 1.
Le rochet est pivoté à l'ex- trémité d'une bascule 19 tourillonée sur la portée d'une vis 20, dont l'autre extrémité, 19a, s'appuie sous l'effet d'un ressort 21 contre une tige de mise à. l'heure 22, composée de deux segments 22a et 22b de diamètre,$difiérentsreliés par une surface cônique 22c, permettant de dé-
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Des oscillations intempestives du contrepoids 6 d'amplitude exagérée sont empêchées par deux goupilles 23 et 24 fixées dans la platine de part et d'autre de la branche 3b du résonateur.
Le résonateur, de dimensions relativement grandes, est destiné à tra- vailler à basse fréquence, par exemple 50 Hz, la roue 11 étant alors munie de trois cent dents, et le cliquet 10 faisant avancer la roue 11 d'une dent à chaque oscillation du contrepoids 6. Une seule démultipli- cation suffit ainsi pour entraîner l'aiguille des secondes. Les deux masses oscillantes ml et m2, constituées d'un caté par la branche 3a et le transducteur 5 et, de l'autre caté, par la branche 3b, et le contrepoids 6, doivent avoir la même fréquence propre; notons que si la branche de fixation 3c était absolument rigide, la masse du support serait infinie.
Ceci est une condition nécessaire pour que la fréquence d'oscillation du résonateur soit stable et qu'il n'y ait pas de vibrations transmises au bàti. D'autre part, au repos, les centres de gravitês des deux masses sont situés sur une droite tangente aux deux trajectoires d'oscillation de ces centres de gravité. Il est bien connu de la mécanique que lorsque le résonateur oscille li brement, les amplitudes A1 et A2 de ces masses ml et m2 sont inversé- ment proportionnelles à ces masses.
On aura donc la relation suivante ;
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Les puissances dissipées par les branches du résonateur se calculent, en fonction du facteur de qualité Q du résonateur, de la masse m, de l'amplitude A et de la pulsation w
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Le rapport des deux puissances est
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On constate donc que la puissance dissipée par l'oscillation de la masse m2 est x plus petite que la puissance dissipée par l'oscillation de la masse
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ml. On choisira de préférence le rapport au moins égal à 5.
Le rapport le plus favorable est déterminé essentiellement par les facteurs sui- vants : dimensions du transducteurW qui ne doit pas être trop petit pour être bon marché, espace disponible pour le contrepoids, résistance de la branche portant le contrepoids. Il est ainsi possible de réduire la puissance totale dissipée par le réso- nateur à une valeur très peu supérieure à celle dissipée par la branche portant le transducteur, tout en conservant une amplitude suffisante de la branche 3a pour que le transducteur fonctionne d'une façon satisfai sante, tout en nécessitant une puissance d'entretien relativement faible.
Par conséquent, la consommation d'énergie de la battezie pourra être maintenue relativement basse. Il est clair que le cliquet d'entrafnement 10 peut être également fixé sur le bras 3a portant le transducteur. Ceci devient nécessaire si l'ampli- tude des oscillations du contrepoids 6 est trop faible, nécessitant l'em- ploi d'un rochet de diamètre beaucoup plus petit et dont l'exécution est par conséquent plus difficile.
Dans la figure Z, on a représenté deux variantes d'exécution du membre flexible du résonateur 2, Ces membres élastiques sont réalisés à partir d'une bande de métal relativement mince, de préférence un métal thermo- compensateur, dans laquelle on découpe par étampage la forme désirée, telle que représentée aux figures 2a et 2b.
On obtient ainsi d'un seul coup la ou les branches médianes 3c, pour vues de trous 3d pour être fixées au support 2, l'extrémité 3e pour la fixation du transducteur, l'extrémité 3f â laquelle vient se fixer le con trepoids 6 et, dans le cas où le cliquet d'entraïnement est fixé à la branche 3a, une pattelette 3à destinée à cette fixation. La lame décou pée en matière thermocompensatrice telle que le Nivarox, le Ni-Span- C,
l'Elinvar ou une autre matière analogue est ensuite pliée de manière à obtenir la forme représentée dans la figure 1 et traitée thermiquement pour lui donner le coefficient de température minimal. Le contrepoids et le transducteur peuvent être soit soudés soit rivetés, soit vissés ou collés sur la lame élastique, un échauffement des extrémités des bran- cher qui modifie les caractéristiques thermocompensatrices du métal, n'ayant aucune influence sur ces extrémités qui ne sont pas fléchies. Il est par contre nécessaire que l'effet thermocompensateur ne soit pas modifié dans la partie 3c, ainsi que dans les parties inférieures fléchies des branches 3a et 3b.
Il est clair que la lame est découpée de telle manière que les deux branches du résonateur, avec leurs masses correspondantes aient la même fréquence propre. On constatera, d'autre part, que toutes les fixations effectuées sur la lame flexible ont lieu à des endroits de celle-ci où les tensions sont minimes, voire nulles. Le résonateur ainsi réalisé permet une fabri- cation en série extrêmement bon marché. Il est clair que de nombreuses variantes d'exécution sont possibles, sans sortir du cadre de l'invention. La fixation de la branche 3c peut par exemple se faire horizontalement, au lieu de verticalement, comme représenté en figure 1.
Dans une réa- lisation meilleure marché encore, le transducteur S peut être constitué uniquement de son noyau magnétique cylindrique 5b.