Dispositif d'entretien des vibrations d'un diapason de flexion
La présente invention a pour objet un dispositif d'entretien des vibrations d'un diapason de flexion. Ce dispositif est prévu pour être utilisé comme organe réglant dans des appareils horaires, tels que pendulettes.
II est déjà connu, par les brevets américains Nos 3122047 et 2928308, de réaliser un dispositif d'entretien d'un diapason présentant deux enroulements bobinés respectivement sur deux aimants disposés entre les branches du diapason, l'enroulement de commande étant relié à l'enroulement moteur par un amplificateur électronique. Le dispositif d'entretien du brevet américain Nô 2928308 comporte, en outre, un aimant à position réglable, disposé entre les extrémités libres du diapason.
On connaît, par ailleurs, par le brevet américain No 3338047, un diapason de flexion portant à l'extrémité de l'une des branches, un aimant en forme de C et à l'extrémité de l'autre branche un contrepoids, l'entretien du diapason étant réalisé par deux bobines montées concentriquement sur un seul noyau magnétique.
L'invention a pour but d'adapter un dispositif d'entretien des vibrations du diapason qui soit placé entre les branches dudit diapason. Cette disposition présente l'avantage que l'entretien du mouvement est parfaitement symétrique et la réaction sur le support (vibration résiduelle) est réduite au minimum.
Un autre but de l'invention est d'obtenir un dispositif permettant d'ajuster de manière simple la fréquence de l'oscillateur, sans avoir recours à un réglage délicat consistant à diminuer la longueur des branches du diapason, notamment par enlèvement de matière.
L'invention a également pour but d'obtenir un dispositif d'une grande simplicité présentant un minimum de pièces et susceptible d'être fabriqué en grande série.
La présente invention a pour objet un dispositif d'entretien des vibrations d'un diapason de flexion entre les branches duquel sont disposés deux enroulements bobinés respectivement sur deux aimants, l'enroulement de commande étant relié à l'enroulement moteur par un amplificateur électronique et ledit diapason portant à l'extrémité de l'une des branches un aimant en U, entre les pôles duquel est disposée une roue d'échappement en matériau magnétique, comportant une piste découpée à denture radiale, disposée de part et d'autre d'une serge, l'autre branche du diapason portant un élément de surcharge, caractérisé en ce qu'un troisième aimant disposé entre les branches du diapason et entre les deux enroulements est mobile suivant un axe perpendiculaire à l'axe du diapason.
Suivant une forme d'exécution préférée, l'aimant mobile qui permet de faire varier la fréquence du diapason par son déplacement suivant un axe perpendiculaire à l'axe du diapason, est monté à l'extrémité d'un bilame par l'intermédiaire d'une pièce non magnétique, afin de ne pas perturber le dispositif d'entretien.
L'aimant, ainsi placé, à l'extrémité du bilame, se déplace de façon à compenser automatiquement les écarts de fonctionnement dus aux variations de température. Il en résulte une amélioration très nette de la précision de fonctionnement permettant d'utiliser au mieux la grande stabilité d'un oscillateur à diapason de flexion, sans pour autant augmenter de façon sensible le prix de revient.
Ce dispositif d'entretien respecte parfaitement la symétrie du diapason et peut être logé dans un volume minimum. De plus, cette disposition des enroulements permet d'avoir un dispositif d'entretien des vibrations qui est peu sensible aux champs extérieurs, le circuit magnétique se fermant parfaitement.
Les dessins annexés représentent, schématiquement et à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale du dispositif d'entretien des vibrations d'un diapason de flexion suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue en élévation du dispositif suivant l'invention, décalée d'un angle de 900 par rapport à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale du dispositif d'entretien.
La fig. 4 est une vue en élévation latérale du dispositif d'entretien des vibrations d'un diapason de flexion utilisé en combinaison avec un dispositif d'échappement magnétique.
La fig. 5 est une vue en élévation du dispositif, décalée d'un angle de 900 par rapport à la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en bout d'une branche du diapason sur laquelle est monté un aimant.
Aux fig. 1 et 2, on a représenté un diapason de flexion 1 qui est fixé sur un organe de support 2 par un bras 3. Le diapason présente deux branches 4, 4a entre lesquelles sont disposés deux enroulements 5 et 6, bobinés respectivement sur des aimants 7 et 8.
L'enroulement 5 de commande est relié à l'enroulement moteur 6 par un amplificateur électronique 9, de type connu, notamment à transistor.
Entre les branches 4, 4a du diapason, est disposé un aimant 10 mobile suivant la double flèche F, perpendiculairement à l'axe du diapason. Le déplacement de l'aimant est obtenu par tout dispositif connu et non représenté au dessin.
Dans le mode de réalisation représenté, l'aimant 10 est situé entre les enroulements 5, 6, mais il pourrait être disposé également entre les extrémités libres des branches 4. 4a du diapason, au-dessus de l'enroulement 6.
Le fonctionnement du dispositif d'entretien des vibrations du diapason 1 s'effectue de la manière suivante: le signal prélevé sur l'enroulement de commande 5 est appliqué, après amplification par 9, à l'enroulement moteur 6 qui entretient les vibrations du diapason. La polarité des aimants 7 et 8 peut être inversée sans modifier le fonctionnement.
Le réglage de la fréquence des oscillations est obtenu en déplaçant l'aimant 10 selon la double flèche F. Ce déplacement fait varier le champ magnétique dans les branches 4, 4a du diapason ce qui entraîne une variation correspondante de la fréquence des oscillations du diapason.
Le diapason est généralement réalisé en alliage du type Elinvar , afin que la fréquence soit peu dépendante de la température. Or, cet alliage est magnétiquement doux et la présence du champ magnétique, créé par les aimants 7 et 8 du circuit d'entretien, entraîne par attraction, une augmentation de la raideur propre des branches 4, 4a et une modification de la valeur du module d'Young de l'Elinvar. On conçoit donc qu'une modification du champ magnétique puisse entraîner une modification de la fréquence, tout au moins dans certaines limites pratiques.
A la fig. 3 on a représenté un dispositif d'entretien des vibrations comme décrit ci-dessus.
Entre les branches 4, 4a du diapason est disposé un aimant 10 qui est fixé à l'extrémité d'un bilame 11 par
I'intermédiaire d'une pièce 12, non magnétique, afin de ne pas perturber le dispositif d'entretien.
Le bilame 11 est monté à son autre extrémité sur un organe 13, mobile suivant la double flèche F par rapport au bâti 2.
Comme il a déjà été décrit, le déplacement de l'aimant 10 provoque une variation du champ magnétique dans les branches du diapason 1 et entraîne une variation correspondante de sa fréquence. Il en résulte une utilisation simultanée de l'aimant 10.
Le réglage du fonctionnement est obtenu par le déplacement de l'aimant 10 et du bilame 1 1 suivant la double flèche F. D'autre part, l'aimant 10 placé à l'extrémité du bilame 1 1 se déplace sous l'action de ce dernier, de façon à compenser automatiquement les écarts de marche dus aux variations de température.
Dans l'exemple de la figure décrite ci-dessus, le bilame il est mobile par rapport au bâti 2 et l'aimant 10 est fixé sur la pièce 12, mais il est également possible de fixer le bilame sur le bâti et de monter l'aimant 10 de telle sorte qu'il puisse se déplacer sur la pièce 12.
Dans une autre variante de réalisation, l'aimant 10 est fractionné en deux éléments, l'un de ces éléments étant utilisé pour ajuster le fonctionnement du diapason et l'autre, solidaire du bilame, agissant sur la compensation thermique.
D'autre part, on connaît des dispositifs permettant d'utiliser un vibrateur mécanique pour l'entraînement d'un rouage et de transformer un déplacement rectiligne alternatif en un mouvement de rotation continue. L'un de ces dispositifs connu est constitué par un échappement magnétique comprenant essentiellement un aimant permanent fixé à l'extrémité de l'une des branches du diapason et une roue d'échappement en matériau magnétique disposée entre les pôles de l'aimant, ladite roue comportant une piste découpée à denture radiale disposée de part et d'autre d'une serge.
En lançant initialement cette roue dans un sens et avec une vitesse de rotation convenables elle est ensuite synchronisée par la vibration du diapason au moyen de l'aimant qui exerce constamment une attraction sur le profil de la roue.
Suivant le mode de réalisation des fig. 4, 5 et 6, on utilise le diapason de flexion dont les vibrations sont entretenues par un dispositif comme décrit ci-dessus, en combinaison avec un dispositif d'échappement magnétique de type connu mentionné ci-dessus.
Suivant ce mode de réalisation, un aimant 14 est monté à l'extrémité de la branche 4 du diapason par une bague 15 montée coulissante sur la branche 4.
Entre les pôles 16, 16a de l'aimant 14 est disposée de façon connue une roue d'échappement 17 en matériau magnétique comportant une piste découpée à denture radiale disposée de part et d'autre d'une gorge, de telle sorte que la roue d'échappement est entraînée en rotation par l'aimant 14 soumis aux vibrations de la branche 4.
Un élément de surcharge 18 est fixé sur une deuxième bague 19 montée coulissante sur la branche 4a du diapason. L'aimant 14 et l'élément de surcharge 18 ont des masses égales afin de conserver la symétrie du diapason.
D'autre part, L'aimant 14 et l'élément de surcharge 18 sont disposés à l'intérieur des branches du diapason afin que leurs centres de gravité soient sensiblement situés sur deux droites parallèles à l'axe longitudinal du diapason 1 passant par les centres de rotation de chaque branche 4, 4a. De cette façon, la réaction sur l'organe de support 3 est réduite au minimum.
Une autre caractéristique importante du montage de l'aimant 14 et de l'élément de surcharge 18 réside dans le fait que ces organes sont liés de façon rigide aux branches du diapason, mais peuvent néanmoins se déplacer sur celles-ci par coulissement des anneaux 15 et 19.
Le montage de l'aimant 14 et de l'élément de surcharge 18 sur des bagues coulissantes permet un réglage de fréquence du diapason 1 particulièrement simple et évite un réglage délicat consistant à diminuer la longueur des branches 4, 4a du diapason notamment par une opération de meulage.
Avec le dispositif décrit, il suffit de faire coulisser les deux bagues 15 et 19 sur les branches 4, 4a. Le diapason restant toujours en position avec sa platine d'autoentretien, le résultat de la modification peut être évalué sur un appareil de mesure approprié.
Lorsque la fréquence des vibrations a été amenée à une valeur déterminée expérimentalement, légèrement supérieure à la valeur d'utilisation, il suffit d'immobiliser définitivement les bagues, notamment par collage.
Le réglage définitif de la fréquence d'oscillation du diapason à la valeur exacte est effectué au moyen du dispositif de réglage décrit ci-dessus dans lequel on déplace l'aimant 10 entre les branches du diapason.