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Dispositif de remontage d'une pièce d'horlogerie, comprenant au moins une cellule photovoltaïque et un moteur de remontage électrique actionné par cette cellule On a déjà cherché à alimenter une pièce d'horlogerie avec l'énergie provenant de la lumière, en ayant recours à des cellules photovoltaïques. Cependant, les solutions proposées jusqu'ici n'ont donné que partiel- lement satisfaction. En effet, si la lumière tombant sur les cellules est très intense, il est relativement facile, avec le courant engendré par les cellules, d7ac- tionner un moteur électrique ou de recharger un accumulateur.
Cependant, si la lumière a une intensité assez faible, des difficultés se présentent et l'on n'a pas trouvé jusqu'à présent de moyen pour alimenter une pièce d'horlogerie avec l'énergie provenant d'une lumière d'intensité modérée ou faible.
Il est déjà connu d'accumuler l'énergie électrique produite par des cellules photovoltaïques pour alimenter en même temps ou alternativement un système de remontage électromécanique. Pour autant que des circuits réels ont été proposés à ce sujet, l'état de charge d'un condensateur constamment relié à la cellule photovoltaïque est constamment mesuré par un relais relié aux bornes dudit condensateur, le condensateur étant relié au moteur de remontage au moment où la charge du condensateur atteint une valeur pour laquelle le relais est actionné. Il est évident que dans un système pareil, de l'énergie électrique est constamment consommée par le relais.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient et permet d'éviter la charge constante du système constitué par le relais susmentionné. Elle a pour objet un dispositif de remontage d'une pièce d'horlogerie comprenant au moins une cellule photovoltaïque et un moteur de remontage électrique actionné par cette cellule, ce dispositif étant caractérisé en ce que ladite cellule est reliée au moins approximativement sans résistance de charge à un condensateur destiné lui- même à actionner ledit moteur électrique, des moyens commandés par le mouvement de la pièce d'horlogerie provoquant périodiquement la décharge dudit condensateur,
ledit moteur électrique étant actionné à chaque décharge du condensateur.
On a trouvé qu'avec une adaptation du cycle de charge et de décharge du condensateur aux caractéristiques électriques, en particulier à la constante de temps du système formé par la ou les cellules photovoltaïques et le condensateur, l'énergie électrique disponible peut être utilisée avec un rendement élevé, de sorte qu'une pièce d'horlogerie peut être remontée avec des batteries de cellules assez petites et des intensités de lumière assez faibles.
Bien qu'il soit connu de remonter des réveils électriques comprenant des batteries ou des minuteries de contact branchées au réseau électrique en reliant le moteur de remontage à la batterie ou au réseau à des intervalles déterminés par la pièce d'horlogerie, il n'était pas évident qu'un système analogue pourrait donner des résultats satisfaisants lorsqu'une batterie de cellules photoélectriques est prévue au lieu d'une source d'énergie classique.
Alors que dans des systèmes connus on est sûr que la batterie est toujours chargée ou que le réseau électrique est toujours alimenté au moment où le moteur de remontage y est relié, il semble douteux que le condensateur soit toujours chargé suffisamment par la cellule ou les cellules photovoltaïques au moment où le moteur de remontage est relié au condensateur. Pourtant, on a trouvé qu'une utilisation très favorable de l'énergie
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disponible est obtenue avec le dispositif selon la présente invention.
Il est également connu d'intercaler un condensateur de charge entre la batterie d'alimentation et la bobine produisant les impulsions d'entretien d'un garde-temps d'une pièce d'horlogerie pour éviter l'usure supplémentaire des piles électriques provenant de leur débit en régime impulsif. Ce système connu nécessite une résistance de charge entre la batterie et le condensateur. Les raisons de l'installation d'un condensateur de charge dans ces pièces d'horlogerie
électriques connues sont tout à fait différentes des raisons pour lesquelles le condensateur de charge est utilisé dans le dispositif selon la présente invention. En outre, la résistance de charge prévue dans le dis- positif connu doit être évitée dans le dispositif de remontage selon la présente invention,
dans lequel la ou les cellules photovoltaïques sont reliées pratiquement sans résistance de charge au condensateur pour éviter des pertes d'énergie et pour obtenir une constante de temps aussi basse que possible du système condensateur-cellules photovoltaïques.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif objet de l'in- vention. On n'a représenté au dessin que ce qui est nécessaire à la compréhension de l'invention.
La fia. 1 est une vue schématique de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue analogue de la seconde forme d'exécution.
Le dispositif représenté sur la fig. 1 comprend plusieurs cellules photovoltaïques 1, montées en série. Les bornes extrêmes 2 et 3 de ce groupe de cellules 1 sont reliées à un condensateur 4 par l'intermédiaire d'une diode 5, cette dernière étant orientée de manière à permettre aux cellules 1 de charger le condensateur 4 lorsqu'elles sont éclairées. Le condensateur 4 est relié à son tour à un moteur électrique 6 par l'intermédiaire d'un interrupteur 7 et d'une seconde diode 8. L'arbre du moteur 6 est relié par un train d'engrenages 9 au rochet de barillet 10 d'une pièce d'horlogerie.
Le barillet est représenté par sa denture 11 qui est reliée par un train d'engrenages 12 à une came 13 destinée à actionner l'interrupteur 7.
Le fonctionnement est le suivant Le ressort moteur (non représenté) contenu dans le barillet 11 est supposé remonté, de sorte que la pièce d'horlogerie marche et fait tourner la came 13 à une certaine vitesse déterminée par le train d'engrenages 12.
La came 13 est conformée de manière à ouvrir le contact 7 pendant un intervalle de temps t1 et à le fermer pendant un intervalle de temps t2. Dans l'exemple représenté, la came 13 est divisée en deux demi-cercles de rayons différents, de sorte que t1 = t#,. Pour fixer les idées, on admettra par exemple que t1 et t2 sont chacun égaux à 15 secondes, mais il va de soi que ce temps pourrait différer.
Pendant l'intervalle de temps t1, l'interrupteur 7 est ouvert. Si les cellules 1 sont éclairées, le conden- sateur 4 est chargé par le courant engendré par les cellules 1. A la fin de l'intervalle de temps t1, l'interrupteur 7 se ferme, de sorte que le condensateur 4, maintenant chargé, entraîne en rotation le moteur 6 et provoque le remontage du ressort moteur de la pièce d'horlogerie.
La décharge du condensateur 4 se produit relativement lentement et l'on admet qu'elle est terminée au bout du laps de temps t2. A ce moment-là, l'interrupteur 7 s'ouvre, sous l'action de la came 13 commandée par le barillet 11, de sorte que le condensateur 4 peut se charger à nouveau. Le cycle décrit peut donc recommencer.
Le train d'engrenages 12 reliant le barillet 11 à la came 13 peut être constitué par une partie du rouage normal de la pièce d'horlogerie, conduisant à l'échappement, ou bien il peut être prévu en plus dudit rouage, sans rien avoir de commun avec ce dernier.
La première diode 5 a pour but d'empêcher le condensateur 4 de se décharger à travers les cellules 1 lorsque ces dernières ne sont pas éclairées ; on sait en effet que les cellules 1, lorsqu'elles ne sont pas éclairées, agissent comme une simple résistance. Quant à l'autre diode 8, elle est prévue pour la raison suivante: lorsque le moteur 6, qui agit comme une dynamo, s'arrête de tourner par suite de l'ouverture de l'interrupteur 7, il peut produire une étincelle de rupture sur le contact de cet interrupteur 7.
La diode 8 sert précisément à barrer le passage du courant du moteur 6 à l'interrupteur 7, ce qui supprime la formation de cette étincelle et prolonge par suite la durée de vie de l'interrupteur 7.
Grâce à la disposition décrite et représentée, il est possible d'alimenter la pièce d'horlogerie même si l'intensité de la lumière tombant sur les cellules 1 est assez faible. On voit en effet que le condensateur 4 peut se charger pendant un certain laps de temps t1. Il emmagasine de ce fait une énergie appréciable qui, au bout du laps de temps t1, suffit pour faire démarrer le moteur 6. Il convient de remarquer qu'il faut une énergie plus grande pour lancer le moteur 6 que pour entretenir sa rotation.
Or, précisément, au moment où le moteur 6 doit démarrer, le condensateur 4 est chargé au maximum, de sorte qu'il a assez de force pour lancer facilement le moteur 6. Un peu plus tard, le condensateur 4 partiellement déchargé a encore assez de force pour entretenir la rotation du moteur 6. Lorsque le condensateur 4 est déchargé, à la fin du temps h ou éventuellement plus tôt, le moteur 6 s'arrête. Le moteur 6 est donc entraîné par intermittences, et remonte un peu, chaque fois qu'il tourne, le ressort moteur de la pièce d'horlogerie.
La seconde forme d'exécution, montrée sur la fig. 2, est basée sur le même principe que la première, mais permet de tirer encore un meilleur parti de l'énergie disponible. II est clair en effet que pendant la décharge du condensateur 4 de la fig. 1, l'énergie fournie par les cellules 1 n'est pas toujours utilisée. La seconde forme d'exécution remédie à cet incon-
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vénient, par le fait qu'elle présente deux condensateurs 14 et 15 travaillant alternativement, c'est-à-dire que l'un d'eux se charge pendant que l'autre se décharge.
Le montage de la fig. 2 est analogue à celui de la fig. 1, excepté que l'interrupteur 7 est remplacé par un commutateur bipolaire 16 à actionnement rapide, destiné à être commandé par une fourchette oscillante 17 coopérant avec une goupille 18. Cette dernière est portée par une roue 19 entraînée en rotation à vitesse constante par le mouvement de la pièce d'horlogerie. Lorsque la roue 19 tourne, la goupille 18 fait osciller la fourchette 17, de sorte que le commutateur 16 est périodiquement inversé.
La seconde forme d'exécution fonctionne de la manière suivante Dans la position représentée du commutateur 16, le courant engendré par les cellules 1 charge de condensateur 14, et cela pendant un laps de temps t1, déterminé par la vitesse de rotation de la roue 19. Pendant ce même laps de temps tl, le condensateur 15, supposé préalablement chargé, fait tourner le moteur 6 et assure le remontage du ressort moteur de la pièce d'horlogerie, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages analogue à celui représenté en 9 sur la fig. 1.
A la fin du laps de temps tl, le commutateur 16 s'inverse, de sorte que c'est maintenant le condensateur 15 qui se charge pendant le temps t2, tandis que le condensateur 14 se décharge et fait tourner le moteur 6.
Dans le cas de la première forme d'exécution, le temps de charge t1 et le temps de décharge t2 du condensateur 4 ont été décrits comme étant égaux, mais il doit être entendu qu'on pourrait conformer la came 13 de manière à rendre ces temps inégaux. En revanche, dans le cas de la seconde forme d'exécution, la symétrie de fonctionnement des deux condensateurs 14 et 15 exige de rendre égaux le temps de charge t1 et le temps de décharge t2 de chaque condensateur.
La période de fonctionnement du dispositif, c7est- à-dire la durée d'un cycle t1 -I-- t.,, doit être déterminée de façon judicieuse en fonction du type et du nombre des cellules 1, de la capacité du ou des condensateurs et de l'intensité probable de la lumière tombant sur les cellules 1. On peut d'ailleurs concevoir un jeu de cames ou organes analogues, permettant de faire varier à volonté cette période si l'intensité moyenne de l'éclairage des cellules varie.