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Compteur de temps La présente invention a pour objet un compteur de temps, qui est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une lame bimétallique agencée de manière à actionner un frein agissant sur une pièce mobile du compteur, de manière à bloquer ou à libérer le rouage du compteur en fonction de la température, et un dispositif indicateur permettant de déterminer le laps de temps pendant lequel la température de l'enceinte où est placé le compteur est comprise dans un intervalle prescrit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du compteur de temps, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue, côté cadran, de la première forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue de derrière.
La fig. 3 en est une élévation à échelle agrandie, en coupe diamétrale suivant la ligne III-III de la fig. 4.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue de dessus du boîtier montré à la fig. 3, le mécanisme étant enlevé.
La fig. 6 est une vue d'un détail, à échelle encore plus agrandie.
La fig. 7 est une coupe, analogue à la fig. 4, de la seconde forme d'exécution.
Les fig. 8 et 9 sont respectivement des coupes suivant les lignes VIII-VIII et IX IX de la fig. 7.
Le compteur représenté aux fig. 1 à 6 comprend un boîtier 1 de forme générale cylindrique et fermé à l'une de ses extrémités par un fond 2 venu d'une pièce avec lui. A son autre extrémité, le boîtier 1 est fermé par un verre 3 (fig. 3) maintenu en place par un écrou 4. Des joints 5 et 6 empêchent toute pénétration d'humidité à l'intérieur du boîtier 1. Le bâti du compteur est constitué par deux platines 7 et 8 maintenues à distance l'une de l'autre par des piliers 9 (fig. 4). Les deux platines 7 et 8 ont la même forme, mais la platine 7 a un diamètre légèrement supérieur à celui de la platine 8, comme le montre la fig. 3.
La platine 7 s'appuie sur un épaulement 10 du boîtier 1 et est maintenue en place par une bague 11 sur laquelle appuie un cadran 12 formé par une rondelle en contact avec le verre 3. Lorsque l'écrou 4 est serré, il exerce donc une pression axiale sur les pièces 3, 12, 11 et 7, de sorte que la platine 7 est pressée contre l'épaulement 10 du boîtier 1. Pour empêcher le bâti 7, 8 de tourner par rapport au boîtier 1, une saillie intérieure 13 du boîtier 1 est engagée dans une échancrure 14 de la platine 8.
Le compteur comprend un mouvement d'horlogerie, décrit ci-après, dont tous les mobiles sont pivotés dans les platines 7 et 8. Un organe d'entraînement 15, constitué par une roue dentée, est solidaire d'un moyeu 16 pivoté dans les platines 7 et 8. Le moyeu 16 présente deux épaulements assurant son maintien en direction axiale. A l'intérieur du moyeu 16 est monté librement un arbre central 17 faisant saillie de part et d'autre des platines 7 et 8.
Sur l'extrémité de l'arbre 17 voisine du verre 3 est chassé un disque 18 portant deux butées 19 et 20 placées pour être interceptées de la manière décrite plus loin par une patte 21 relevée de la platine 7 (fig. 3), pour li- miter le mouvement de rotation de l'arbre central 17.
A son autre extrémité, l'arbre central 17 présente un trou diamétral, ainsi que le moyeu 16, trou dans lequel est engagée une goupille-crochet 22 (fig. 3), qui traverse également une bonde 23 ajustée librement sur le moyeu 16.
L'extrémité intérieure d'un ressort moteur 24 est accrochée à l'une des extrémités de la
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goupille-crochet 22, tandis que son autre extrémité est attaché-- à la paroi d'une calotte 25 fixée à la platine 8 et constituant un barillet fixe. La calotte 25 est maintenue sur la platine 8 par des pattes 26, obtenues par relèvement de la .platine 8 et s'appuyant contre des rebords 27 de la calotte 25, la fixation ainsi obtenue étant du type fermeture à baïonnette (fig. 4).
La roue d'entraînement 15 entraîne le rouage du mouvement d'horlogerie, comprenant le train d'engrenages 28 à 35, la roue 35 étant la roue d'échappement qui actionne un arbre 36 portant un balancier ou vibreur 37. L'arbre 36 est fraisé de façon à présenter deux dents (fi-. 4), de sorte qu'il peut osciller à la façon d'un marteau de sonnerie lorsque la roue d'échappement 35 tourne. La roue 31 est montée folle sur l'arbre 38 et est pressée par un ressort de friction 39 s'appuyant sur le pignon 30, contre un disque 72 solidaire de l'arbre 38.
Le pignon 30 et la roue 31 sont donc reliés entre eux par un accouplement à friction, de sorte que la roue 31 peut, sous certaines conditions, rester immobile lorsque le pignon 30 tourne, donc lorsque la roue d'entraînement 15 tourne. Cet accouplement à friction pourrait d'ailleurs être prévu en un autre endroit du train d'engrenages 28 à 35, par exemple entre le pignon 28 et la roue 29.
Sur sa face extérieure, le disque 18 porte une flèche 40 (fig. 1) se déplaçant en regard d'une graduation 0 - 15 - 30 - 45 - 60 > portée par le cadran 12. Cette graduation est destinée à indiquer les minutes et s'étend sur un demi-tour du cadran 12.
Pour armer le ressort moteur 24, il faut faire tourner l'arbre central 17 dans le sens antihoraire de la fig. 4. A cet effet, un organe d'actionnement 41 est fixé à la bonde 23 au moyen de deux vis 42, avec interposition d'une bague d'espacement 43. L'organe d'actionnement 41 a la forme générale d'un disque présentant deux bras d'inégale longueur portant respectivement des palettes 44 et 45 repliées à angle droit, destinées à être entraînées de la manière décrite plus loin.
Dans une saillie centrale 46 du fond 2 du boîtier est montée rotativement une tige de remontage 47 portant à son extrémité extérieure un bouton de remontage 48, ce bouton étant fixé à la tige 47 au moyen d'une vis 49. Un joint d'étanchéité 50, maintenu par une rondelle 51, entoure la tige de remontage 47. Cette dernière présente une portée 52 de diamètre supérieur, s'appuyant contre la face interne du fond 2 pour maintenir axialement la tige 47. La portée 52 porte un organe d'actionnement 53 ayant la même forme que l'organe d'actionnement 41.
L'organe 53 a donc la forme générale d'un disque présentant deux bras d'inégale longueur portant respectivement des palettes 54 et 55 repliées à angle droit, destinées à agir sur les palettes 44 et 45 de l'organe d'actionnement 41, comme expliqué plus loin. Un ressort-fil 56 est accroché par une de ses extrémités à un tenon 57 planté dans le fond 2 du boîtier 1, et par son autre extrémité à l'organe d'actionnement 53. Ce ressort 56 tend toujours à ramener l'organe d'ac- tionnement 53 dans sa position de repos, dans laquelle la palette 55 s'appuie contre le tenon 57 (fig. 5).
Une lame bimétallique 58, ayant la forme d'un arc de cercle s'étendant sur environ trois quarts de tour, est fixée par une de ses extrémités, au moyen de deux vis 59,à une patte 60 relevée à angle droit de la platine 8. Vers son extrémité libre, la lame bimétallique 58 porte un tenon 61 dont la fonction sera décrite plus loin.
Entre les platines 7 et 8, dans le voisinage de l'extrémité libre de la lame bimétallique 58, est pivoté un arbre 62 solidaire d'un levier 63 servant de frein. L'extrémité libre de ce levier 63 est en effet destinée à venir en prise avec l'arbre 36 du balancier 37 (fig. 3 et 4) lorsqu'une certaine température est atteinte, pour bloquer ou libérer le rouage du mouvement d'horlogerie. Le levier 63 est destiné à être commandé par le tenon 61 de la lame bimétallique 58, ce tenon 61 agissant sur une tige 64 montée sur le levier 63.
La tige 64, qui passe au travers d'une ouverture 65 de la platine 8, est solidaire d'un tenon 66 monté rotativement dans le levier 63, mais est disposée excentriquement par rapport à ce tenon 66 (fig. 6). Un ressort de friction 67 rivé au tenon 66 s'appuie contre le levier 63 et oppose une certaine résistance à la rotation de la tige 64. L'extrémité de la tige 64 opposée au levier 63 est fraisée de façon à présenter deux méplats 68. Le tenon 66 présente une gorge 69 dans laquelle prend une extrémité du ressort de rappel 70 (fig. 4) dont l'autre extrémité est accro- chée à l'un des piliers 9.
Ce ressort 70 tend constamment à faire tourner le levier 63 dans le sens horaire de la fig. 4 et, par suite, à maintenir l'extrémité libre du levier 63 en prise avec l'arbre 36 du balancier 37. Le fond 2 du boîtier 1 présente un trou taraudé dans lequel est vissée une vis 71. Ce trou est placé en regard de la tige 64, de sorte qu'il est possible, après avoir enlevé la vis 71, d'engager un outil approprié sur les méplats 68 de la tige 64 et de faire tourner celle-ci d'un certain angle.
Cette rotation a pour effet de faire varier la distance entre la tige 64 et le tenon 61 porté par la lame bimétallique 58, ce qui permet de régler le compteur pour qu'il se mette à -marcher à une température déterminée, comme expliqué plus loin.
Le compteur de temps décrit et représenté fonctionne de la manière suivante Supposons d'abord l'appareil au repos. Le ressort moteur 24 est de préférence légèrement préarmé. La lame bimétallique 58 occupe la position montrée à la fig. 4, de sorte que le frein 63 est appuyé contre l'arbre 36 du balancier 37.
Pour remonter à fond le ressort moteur 24, on saisit le bouton de remontage 48 et le fait tourner dans le sens antihoraire de la fig. 2, de sorte que l'organe d'actionnement 53 tourne dans le sens horaire de la fig. 5. La disposition relative des organes
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41 et 53 est telle que les palettes 54 et 55 de l'organe 53 s'appuient respectivement, dans la position de repos de l'appareil, contre les palettes 44 et 45 de l'organe 41.
Par suite, lorsque l'organe 53 tourne dans le sens indiqué, ses palettes 54, 55 agissent sur les palettes 44, 45 de l'organe 41 et font tourner ce dernier dans le sens antihoraire de la fig. 4, de sorte que la bonde 23 est entraînée en rotation et arme le ressort 24. En même temps, la roue d'entraînement 15 fait tourner le mobile 28, 29 et le pignon 30, mais la résistance offerte par le rouage du mouvement d'horlogerie empêche de tourner la roue 31, ce qui est rendu possible par l'accouplement à friction entre le pignon 30 et la roue 31.
Pendant ce mouvement de remontage, le disque 18 tourne également, mais son mouvement est limité par le fait que sa butée 19 vient heurter la patte 21. Les butées 19 et 20 sont disposées de telle façon sur le disque 18 qu'on peut faire faire exactement un demi-tour à l'arbre central 17 lors du remontage de l'appareil (à supposer que l'appareil ait fonctionné 60 minutes avant le remontage). A cet effet, les butées 19 et 20 sont presque situées sur un diamètre du disque 18, l'une d'elles étant décalée de la largeur angulaire de la patte 21 de la platine 7.
On voit facilement sur la fig. 5 que lorsque l'organe d'actionnement 53 tourne dans le sens horaire, sa .palette 54 peut tourner d'un demi-tour sans buter contre le tenon 57, en raison de la longueur inégale des bras portant les palettes 54 et 55. Une fois le remontage terminé, le disque 18 occupe une position telle que sa flèche 40 se trouve en regard du chiffre 0 de la graduation du cadran 12 (voir fig. 1). On lâche alors le bouton de remontage 48, qui revient dans sa position primitive sous l'action de son ressort de rappel 56, de sorte que la palette 55 de l'organe d'actionnement 53 s'appuie à nouveau contre le tenon 57 (fig. 5).
On voit que pour rendre l'appareil prêt à l'emploi, il a suffi de faire tourner d'un demi-tour le bouton de remontage 48 dans le sens antihoraire de la fig. 2.
Supposons maintenant que le compteur soit placé dans une enceinte dont la température va croissant. Au fur et à mesure que la température s'élève, la lame bimétallique 58 s'ouvre, c'est-à-dire que son rayon de courbure augmente, de sorte que son tenon 61 se déplace peu à peu en direction de la tige 64. Lorsque la température de l'enceinte atteint une valeur prescrite, le tenon 61 agit sur la tige 64 et fait basculer le levier 63 dans le sens antihoraire de la fig. 4, de sorte que l'extrémité libre du levier 63 s'éloigne de l'arbre 36 du balancier 37 et permet à ce dernier d'osciller.
Sous l'action du ressort moteur 24, la roue d'entraînement 15 entraîne le train d'engrenages 28 à 35 et actionne le balancier 37. Le disque 18 tourne lentement dans le sens antihoraire de la fig. 1, de sorte que la flèche 40 indique à tout moment depuis combien de minutes le compteur est en marche. Supposons que la température de l'enceinte reste assez élevée pour que la lame bimétallique 58 maintienne le frein 63 débloqué. Le comp- teur marche alors pendant 60 minutes, et à ce moment, la butée 20 du disque 18 rencontre la patte 21 de la platine 7 et arrête la marche du compteur.
Supposons au contraire qu'au bout d'un certain laps de temps, disons 35 minutes, la température de l'enceinte descende au-dessous de la valeur prescrite. La lame bimétallique 58 se referme alors un peu, et son tenon 61 cesse d'agir sur la tige 64 du levier 63. Ce dernier, sous l'action du ressort de rappel 70, bascule dans le sens horaire de la fig. 4 et bloque à nouveau le balancier 37. Si la température de l'enceinte remonte et dépasse la valeur prescrite, le compteur se remet en marche. La position de la flèche 40 indique donc à chaque instant le laps de temps pendant lequel la température de l'enceinte dans laquelle est placé le compteur dépasse une valeur prescrite.
Une application intéressante du compteur est le contrôle du temps de stérilisation d'articles placés dans un autoclave. Supposons que des articles donnés, par exemple des instruments de chirurgie, doivent être stérilisés en étant maintenus dans l'autoclave pendant 30 minutes à une température d'au moins 120 C. On règle le compteur à cette température en ajustant la position angulaire de la tige 64, comme décrit ci-dessus (une échelle graduée non représentée pouvant être portée par le boîtier), de manière que le compteur se mette à marcher lorsque la température atteint 1201, C.
On place alors le compteur dans l'autoclave avec les articles à stériliser et peut contrôler à travers une fenêtre de l'autoclave le temps réel pendant lequel la température prescrite a régné dans l'autoclave.
Une autre application du compteur est le contrôle des marchandises congelées. Supposons par exemple que des marchandises congelées soient expédiées dans un wagon frigorifique et qu'il soit prescrit que la température ne doit en aucun cas dépasser la valeur de - 100 C. On placera dans le compartiment contenant les marchandises en question un compteur tel que décrit ci-dessus, préalablement réglé de manière à ne marcher que si la température monte au-dessus de la valeur -10 C.
Lors de la réception des marchandises, le destinataire voit immédiatement si le compteur a marché ou non durant le transport, c'est-à-dire si la température a été maintenue dans les limites prescrites.
On peut imaginer une disposition inverse, en in- tervertissant par exemple les métaux de la lame bimétallique 58, de manière que cette lame s'ouvre lorsque la température diminue ; on pourrait aussi utiliser une lame telle que la lame 58 décrite, mais disposer le frein 63 à l'intérieur de l'arc formé par la lame bimétallique. Dans ce cas, le compteur se mettrait à marcher lorsque la température atteindrait une valeur inférieure à une valeur prescrite, ce qui peut rendre service dans certaines applications.
De manière générale, on peut agencer le compteur de manière qu'il permette de déterminer le laps de temps pendant lequel la température de l'enceinte
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où est placé le compteur est comprise dans un intervalle prescrit, le terme intervalle étant pris ici au sens large suivant lequel une des limites peut être infinie.
On peut par exemple faire en sorte que le compteur ne marche que si la température est comprise entre 10 et 300 C, s'il s'agit de conserver des marchandises ne supportant pas des températures extérieures à cet intervalle. Pour réaliser un tel compteur, il suffirait de prévoir par exemple deux lames bimétalliques agissant en sens contraire lorsque la température varie.
Lorsque la mesure est terminée, la flèche 40 se trouve en un point quelconque de la graduation du cadran 12. Pour utiliser à nouveau le compteur, il suffit de le remonter au moyen du bouton 48, comme décrit plus haut. Si le compteur a marché moins de 60 minutes, l'organe d'actionnement 53 tourne d'abord à vide, puis ses palettes 54 et 55 entrent en prise avec les palettes 44 et 45 de l'organe d'action- nement 41 -et provoquent le remontage du ressort 24.
Du fait que le ressort de rappel 56 ramène toujours l'organe d'actionnement 53 dans sa position de départ, le mouvement d'horlogerie du compteur, lors de la marche, n'a pas besoin d'entraîner l'organe 53 avec la tige 47 et le bouton 48.
La seconde forme d'exécution, représentée aux fig. 7 à 9, diffère de la première par la disposition du frein destiné à bloquer le balancier. On ne décrira pas à nouveau les parties communes aux deux formes d'exécution.
La lame bimétallique 73 est semblable à la lame 58 de la première forme d'exécution, mais s'étend ici sur presque un tour complet (fig. 7). Elle porte à son extrémité libre un plot 74 présentant un trou 75 qui le traverse de part en part et une fente 76. Dans le trou 75 est ajustée à frottement dur une tige 77 solidaire d'un disque excentrique 78. Une goupille 79 est plantée transversalement dans la tige 77 à l'extrémité de cette dernière qui est opposée au disque 78.
La platine 8 présente une patte 80 repliée à angle droit, à laquelle est fixée au moyen de deux vis 81 une lame-ressort 82. Vers son extrémité libre, la lame-ressort 82 présente une partie 83 qui traverse une ouverture 84 de la platine 8 et est destinée à entrer en prise avec le disque excentrique 78 de la tige 77, comme expliqué plus loin. La lame-ressort 82, formant frein, s'appuie normalement, sous l'action de son élasticité propre, contre un disque 85 solidaire de l'arbre 36 du balancier 37, de sorte que ce dernier est immobilisé.
Le fonctionnement est semblable à celui décrit pour la première forme d'exécution. Le remontage se fait comme déjà dit, en faisant tourner le bouton de remontage 48 dans le sens antihoraire de la fig. 2, de sorte que la flèche 40 du disque 18 arrive en regard du chiffre 0 de la graduation du cadran 12. Supposons maintenant que le compteur soit placé dans une enceinte dont la température va croissant. Au fur et à mesure que la température s'élève, la lame bimétallique 73 s'ouvre, de sorte que son plot 74 se dé- place en direction de la partie 83 de la lame-ressort 82.
Lorsque la température de l'enceinte atteint une valeur prescrite, le disque 78 agit sur la partie de ressort 83 et la déplace vers la droite des fig. 7 et 8, de sorte que la lame-ressort 82 s'éloigne du disque 85 solidaire du balancier 37 et permet à ce dernier d'osciller. Sous l'action du ressort moteur 24, la roue d'entraînement 15 entraîne le train d'engrenages 28 à 35 et actionne le balancier 37. Le disque 18 tourne lentement dans le sens antihoraire de la fig. 1, de sorte que la flèche 40 indique à tout moment depuis combien de minutes le compteur est en marche.
Tant que la température de l'enceinte reste supérieure à la valeur prescrite, le compteur marche, mais au maximum pendant 60 minutes, comme expliqué plus haut. Si, au contraire, la température de l'enceinte descend au-dessous de la valeur prescrite, la lame bimétallique 73 se referme et le disque 78 cesse d'agir sur la partie de ressort 83. Sous l'action de son élasticité, la lame-ressort 82 s'applique de nouveau contre le disque 85 et immobilise le balancier 37. Si la température de l'enceinte remonte et dépasse la valeur prescrite, le compteur se remet en marche. La position de la flèche 40 indique donc à chaque instant le laps de temps pendant lequel la température de l'enceinte dans laquelle est placé le compteur dépasse une valeur prescrite.
On peut, ici aussi, imaginer une disposition inverse, de manière que le compteur se mette à marcher lorsque la température de l'enceinte atteint une valeur inférieure à une valeur prescrite.
Le trou du fond 2 du boîtier dans lequel est vissée la vis 71 est placé en regard du plot 74, de sorte qu'il est possible, après avoir enlevé la vis 71, d'engager un outil approprié sur la goupille 79 et de faire tourner celle-ci d'un certain angle. Cette rotation a pour effet de faire varier la distance entre le disque excentrique 78 et la partie 83 de la lame-ressort 82, ce qui permet de régler le compteur pour qu'il se mette à marcher ou s'arrête à une température déterminée, comme expliqué plus haut.
En modifiant de façon appropriée le mouvement d'horlogerie, on pourrait prévoir une durée de marche maximum de l'appareil différente de 60 minutes.