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Relais électronique sans contact mobile L'entretien du mouvement d'un oscillateur mécanique tel qu'un balancier-spiral peut être réalisé par son asservissement à un circuit électrique oscillant. L'oscillateur mécanique peut alors être pourvu d'un organe commandant à des intervalles de temps prédéterminés, la mise en oscillation du circuit électrique d'entretien.
A cet effet, on a eu l'idée de pourvoir le balancier d'un aimant permanent induisant un flux lorsqu'il passe en regard d'une bobine fixe appartenant audit circuit électrique oscillant. L'aimant permanent présentant une grande dimension et sa masse spécifique étant généralement élevée, il en résulte un dés- équilibre et une augmentation sensible du moment d'inertie de l'oscillateur, rendant cette disposition inutilisable pour des oscillateurs de petites dimensions.
On a également tenté de monter une bobine sur l'oscillateur mécanique et de déplacer cette bobine en regard d'éléments fixes. L'alimentation de la bobine est difficile et ne permet pas d'adopter d'une façon générale cette construction.
Enfin, on a proposé d'associer à la masse oscillante un écran en matériau non magnétique qui se déplace dans l'entrefer d'un transformateur de couplage. Cet écran présente une discontinuité qui, lorsqu'elle se trouve dans l'entrefer, permet au flux magnétique de traverser cet entrefer, le couplage étant ainsi réalisé périodiquement. Cette discontinuité :crée cependant, d'une part un déséquilibre de la masse oscillante et, d'autre part, n'assure pas une bonne concentration des lignes de force, diminuant ainsi le rendement de l'ensemble.
La revendication 1 du brevet principal a pour objet un relais électronique sans contact mobile, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un oscillateur électrique dont le fonctionnement est commandé par au moins un organe mécanique mobile agissant sur l'un au moins des facteurs conditionnant l'oscillation.
Le présent brevet a trait à un relais électronique sans contact mobile selon la revendication 1 du brevet principal pour l'entretien de l'oscillation de la masse oscillante d'un mouvement d'horlogerie, caractérisé par le fait que l'oscillateur électrique comprend un transformateur de couplage (0l, O2), présentant un entrefer, que la masse oscillante est constituée par un écran conducteur de l'électricité se déplaçant dans l'entrefer, cet écran présentant au moins une discontinuité (L) occupée nu moins en partie par un matériau magnétique, l'oscillateur électrique ne pouvant fonctionner que lorsque la discontinuité se trouve dans l'entrefer et en ce que l'oscillation de l'écran est entretenue par la tension de sortie de l'oscillateur électrique.
L'utilisation de matière aimantée présente l'avantage de favoriser le couplage des éléments de l'oscillateur électrique et d'améliorer ainsi son rendement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de la présente invention : les fig. 1a et lb sont les schémas de deux circuits électriques d'entretien utilisés dans l'une ou l'autre des" formes d'exécution; la fig. 2 est une vue de profil, schématique .et partielle, -.d'une première forme d'exécution, et la fig. 2a en constitue une variante.
La fig. 3 représente la vue en plan de l'écran de la fig. 2, la fig. 4 une vue en plan de la fig. 2.
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Les schémas des fig. la et lb représentent deux circuits électriques d'entretien particulièrement bien adaptés au but visé. Il s'agit d'oscillateurs à relaxation électromagnétique. Dans ces circuits, les bobines O1 et O2 de l'oscillateur électrique sont très fortement couplées par leur montage en transformateur sur un circuit à faible fuite (fig. 2 et 4).
Il ressort de la fig. 2 que les deux bobines O, et O2 prévues dans les circuits des fig. la et lb sont superposées. Le circuit magnétique comprend des noyaux NI, N2 en ferrite reliés par une carcasse magnétique S. Ces deux bobines sont montées de part et d'autre d'un écran E en matériau non magnétique, conducteur de l'électricité. Cet écran constitue un organe court-circuitant le transformateur. Il est porté par un arbre A qui peut être, par exemple, solidaire de l'arbre du balancier de l'ensemble balancier-spiral. Cet écran présente une discontinuité L en matériau magnétique (fig. 3) de même diamètre que les noyaux N1, N2.
Deux flasques métalliques fendues F1 et F2 recouvrent les faces des deux bobines en regard de l'écran afin de canaliser les lignes de forces engendrées par l'oscillation au moment où la discontinuité se trouve dans l'axe des bobines. Les dimensions des divers organes sont réalisées de manière que le court- circuit cesse et que l'oscillateur fonctionne lors de la coïncidence de la discontinuité L et des noyaux NI, M.
- L'impulsion qui traverse la bobine M des circuits schématisés en fig. 1 et 2 lors du fonctionnement de l'oscillateur est utilisée de façon connue pour entretenir les oscillations du balancier-spiral porté par l'arbre A.
Un oscillateur ainsi conçu présente l'avantage de mettre en jeu une puissance particulièrement élevée par rapport à ses dimensions, permettant ainsi une facile miniaturisation.
La sécurité de fonctionnement de l'oscillateur est aussi accrue ; ceci est particulièrement précieux lorsque l'on utilise un transistor au germanium comme élément d'amplification, car ce type de transistor, utilisé dans des circuits basés sur une variation de couplage, est très sensible aux variations de température alors que ce même transistor, utilisé dans un oscillateur à couplage fixe et à circuit magnétique à flux intercepté est d'un fonctionnement beaucoup moins sensible aux variations de température. Un autre avantage des circuits décrits ici est de se prêter à l'emploi d'un transistor au silicium ;
toutefois, pour assurer l'auto-accrochage des oscillations, la base de ces derniers devra être polarisée à une tension différente de celle de l'émetteur ce qui peut être réalisé facilement par une résistance RI et un condensateur Cl (fi-. la et lb).
Lors du fonctionnement de l'oscillateur à couplage variable, le courant de base dépasse, en général, largement celui de la résistance de polarisation RI d'où résulte une décharge du condensateur de couplage Cl, phénomène qui interrompt l'oscillation. Dans le cas d'un oscillateur à bobines à couplage fixe par transformateur, l'énergie magnétique libérée à chaque rupture du courant d'oscillation peut être utilisée et suffit à maintenir la charge de ce condensateur de découplage.
La fig. 2a représente une variante simplifiée applicable lorsque la fréquence de la tension dirigée sur la bobine primaire 01 est relativement élevée. Il est alors possible de réduire le circuit magnétique à deux petits barreaux rectilignes de ferrite, placés de part et d'autre de l'écran E. L'un des barreaux porte la bobine primaire P et l'autre la bobine secondaire 0.'.
Afin que le rendement soit maximum, les caractéristiques du circuit seront choisies de façon à ce que la bobine M absorbe la plus grande partie de la tension d'alimentation.
La capacité Cl et la résistance RI confèrent une certaine constante de temps à l'oscillateur qui ne peut être réexcité qu'un certain temps après avoir cessé de fonctionner. En pointillé, ont été représentées en fig. la une diode D3 et une résistance R,. Cette diode limite la décharge du condensateur Cl durant l'oscillation. En plaçant cette diode Dl directement entre la base et le pôle positif de la batterie P, tel que représenté en fig. lb, on récupérerait l'énergie de rupture de l'oscillation.
L'oscillateur ainsi réalisé permet, grâce à son faible encombrement et à la haute énergie qu'il est capable de mettre en jeu, de le destiner aux applications horlogères et tout spécialement à la montre de petites dimensions.