Installation de distribution électrique de l'heure. L'objet de la présente invention est une installation de distribution électrique de l'heure comportant a) Une horloge-mère avec moteur électri que alimenté par du courant continu et dont la marche est rendue isochrone par le balan cier de l'horloge-nrère au moyen d'une liaison élastique avec la roue d'échappement.
b) Des horloges-réceptrices sans échappe ment mues par des petits moteurs branchés sur les fils de ligne.
Suivant l'invention, le moteur de l'horloge- mère meut un dispositif de contact fermant et ouvrant périodiquement le circuit d'une pile connectée aux fils de, ligne, chaque fer meture du circuit provoquant une pulsation de courant dans les fils de ligne et les petits moteurs des horloges -réceptrices, ceci ayant pour but de faire marcher ces moteurs en synchronisme avec celui de l'horloge-mère.
Le dessin annexé représente schématique ment des formes d'exécution de l'objet de l'invention, données à titre d'exemple.
La fig. 1 montre une horloge-mère ainsi qu'une horloge-réceptrice. La fig. ' est un plan schématique du moteur de l'horloge-mère.
La fig. 3 montre le schéma de l'induit de l'horloge réceptrice.
Les fig. 4 et 5 montrent d'autres formes d'exécution de l'horloge-rnère.
Les fig. 6 à 9 sont des schémas explicatifs L'horloge-nrère de la fig. 1 comporte un moteur électrique dont I*induit a. est constitué par un bobinage en forme de cadre galvano- métrique tournant autour d'un noyau magné tique fixe et dans un champ magnétique créé par les poles b, c d'un aimant permanent.
Le bobinage de l'induit est arrangé sur un cylirr dre b1 en matière isolante (fig. 3). Sur l'arbre de l'induit est calé le collecteur à deux lames d connectées respectivement aux extrémités de l'enroulement dudit induit; sur ce collecteur frottent des balais p, r(j décalés de<B>180</B> , bran chés sur un circuit alimenté par le courant continu d'une pile e.
Dans le circuit de, la pile est intercalée une résistance f qui sert à modérer le couple moteur du moteur, cette résistance peut dans certains cas être nulle, par exemple, lorsque la force électromotrice de la pile ne diffère pas trop de la force contre-électromotrice du moteur, car dans ce cas la résistance apparente de l'induit en mouvement peut suffire.
L'arbre de l'induit embraye avec le méca nisme de l'horloge-mère par l'intermédiaire d'une vis sans fin r, d'un pignon denté s, d'un axe t et d'un accouplement élastique formé par un ressort à boudin x:. La vitesse angulaire de l'induit est, entre les limites où les oscillations de l'échappement restent iso chrones, ainsi rigoureusement indépendante de l'intensité du courant.
I1 est nécessaire ici pour obtenir la rota tion de l'induit de mettre celui-ci en mouve ment la première fois, par exemple en le poussant avec la main, de la même façon que l'on pousse un balancier de pendule pour faire fonctionner une horloge; parce que les balais n'amènent le courant aux lames du collecteur que deux fois par tour.
Du côté opposé au collecteur d est calé sur l'axe de l'induit un commutateur à deux lames g h complètement isolées de l'induit. Sur ce commutateur frottent des balais 1 Ira décalés de 180 , connectés aux conducteurs n., o de la ligne sur laquelle est intercalée une pile el et sont branchées les horloges-recep- trices dont l'une est montrée sur la fig. 1, l'ensemble des lames g, <I>la</I> et des balais<I>1, m</I> constitue un dispositif de contact.
Chaque fois que les lames g, h passent sous les ba lais<I>1,</I><B>in,</B> elles ferment le circuit de la pile el sur la ligne alimentant les horloges-récep- trices, de sorte que pour chaque révolution de l'induit cc il y aura deux émissions du courant de la pile el dans la ligne; le cou rant ainsi émis ne sera ni polyphasé ni mono phasé; il est formé de périodiques toujours de même sens.
Les horloges-réceptrices a.1 comportent un induit semblable à celui du moteur de l'horloge- mère avec un seul enroulement en forme de cadre (fig. 2 et 3) supporté par un cylindre en matière isolante, les extrémités de fil de cet enroulement aboutissant à deux lames dl de collecteurs diamétralement opposées. Les pulsations périodiques de courant de la ligne arrivent aux collecteurs à deux lames des horloges-réceptrices, et si celles-ci sont mises en mouvement à la main, la rotation sera entretenue synchroniquement à celle de l'horloge-mère.
Dans le circuit de la pile el est intercalé une résistance R servant à modérer l'effet des pulsations dans le cas où la force électromotrice de la pile el est trop forte par rapport aux forces contre-électro motrices des moteurs des horloges-réceptrices. On peut aussi, saris résistance R, obtenir le même résultat en décalant dans chaque hor- loge-réceptrice, soit l'un des balais du collec teur, l'autre restant fixe, soit tous les deux balais<I>l',</I> ne' (voir fig. 8 et 9), de manière à diminuer dans les horloges-réceptrices le temps d'admission du courant.
Dans l'installation qui vient d'être décrite, les circuits de l'horloge-mère et des horloges- réceptrices étant complètement distincts et alimentés par des piles e et el différentes, l'on obtient une indépendance parfaite de l'horloge-mère. Il a été trouvé expérimentale ment qu'avec une pile de 1,4 volt, les hor- loges-réceptrices consommaient de 45 à 90 micro-ampères moyens, tandis qu'avec une installation suivant le brevet principal 66353, la dépense par horloge-réceptrice était de 500 microampères moyens environ, soit près de 10 fois autant.
Il se produit dans une pareille installation des courants synchroni- sants et désynchronisants énergiques dont l'effet est d'exiger une dépense d'énergie supplémentaire relativement forte. Ces cou rants peuvent même réagir dans une certaine mesure sur l'horloge-mère et y provoquer des variations de vitesse pouvant aller jus qu'au décrochement du synchronisme.
La théorie et la pratique montrent que pour que la synchronisation soit obtenue, il est avantageux que 1e collecteur des horloges- réceptrices soit légèrement décalé en avant par rapport au plan de l'enroulement de l'in duit (voir fig. 3) car, si pour fixer les idées, on considère un induit d'hor-loge-réceptrice cri retard d'une fraction de tour sur le moteur de l'horloge-mère de façon à ce que l'émis- lion du courant lui parvienne pendant qu'une portion de sou fil est dans le champ magné tique de l'entrefer, pendant que le restant du fil est encore en dehors,
la force contre-élec- tromotric de la réception étant plus faible, la pile enverra lui courant synchronisant plus fort et produira un effet accélérateur favo rable, tandis que si l'induit n'est pas en re tard de phase sur l'émission de courant, l'in tensité sera normale; mais si le collecteur n'était pas décalé en avant et si l'induit de l'horloge-réceptrice était en avance et en partie sorti de l'entrefer, la pile produirait un courant accélérateur désynchronisant dans cette horloge et celle-ci e tarderait pas à s'emballer et à perdre le synchronisme.
Au contraire, avec un collecteur décalé en avant, de façon à ce que le contact soit rompu un peu avant ou au moment où l'induit va com mencer à sortir de l'entrefer, l'on évitera la désynchronisation. L'on peut arriver égale ment au même résultat sans décalage en avant du collecteur, si les deux lames de celui-ci sont suffisamment étroites, mais géné ralement dans ce cas le flux de l'aimant est moins bien utilisé.
La synchronisation entre l'horloge-mère et les horloges-réceptrices peut s'expliquer comme suit: Si l'induit du moteur d'une horloge-récep- trice est en retard de phase sur celui du moteur de l'horloge-mère, il y a courant synchronisant et accélération de l'horloge- réceptrice.
Si l'induit du moteur de l'horloge-récep- trice est en avance de phase sur celui du moteur de l'horloge-mère (ce qui correspond à une vitesse angulaire trop grande de la réceptrice), le courant se trouve rompu auto matiquement par la réceptrice, alors que l'émission du courant de la pile e' dans la ligne n'est pas terminée (et peut continuer à alimenter les autres réceptrices);
le Cou rant interrompu dans la réceptrice en avance, celle-ci ralentit son mouvement- l'on voit donc que chaque réceptrice est autorégula trice, car elle limite automatiquement la durée de réception du courant qui la traverse, cette durée étant unie fraction d'autant plus grande du temps total d'une émission que ladite réceptrice est moins en avance par rapport à l'liorloge-mère.
Au lieu d'induits avec collecteur à deux lames et une bobine, l'on peut aussi employer des induits à trois lames et trois bobine ors ia laines et ii bobines, mais il faut que l'interlaine ait une largeur suffisante par rapport aux laines pour qu'il n'y ait pas chance que les émissions soient reçues sur des lames et des bobines autres que celles qui correspondent au synchronisme;
en effet, comme le synchronisme se produit' avec unie légère oscillation des récep trices autour de leur vitesse moyenne, si l'interlame est suffisant, l'oscillation n'amène pas de contacts nuisibles entre les balais et les lames immédiatement voisines: le con traire se produirait avec des collecteurs à très faibles interlames.
Au lieu d'un commutateur spécial sur l'axe du moteur de l'horloge-mère pour fermer le courant d'éurission de la pile er, l'on peut se servir du collecteur et des lames d qui servent pour l'alimentation du moteur:
pour cela il suffit de faire en sorte que sur ce collecteur et à 90" par rapport au plan de commutation des balais qui amènent à l'in duit le courant de la pile e, se trouve, comme le montre la fig. 4, un système de deux balais<I>1, ira,</I> disposés dans un même plan, c'est- à-dire tangents au collecteur d'un même côté: comme on peut le voir sur les fig. 6 et 7.
Chaque fois qu'une laine du collecteur passe sous ces deux balais, elle les fait com muniquer ensemble électriquement et par suite ferme le courant de la pile e' sur la ligne. les circuits des piles e, el sont néanmoins absolument séparés, car lorsque les balais et q communiquent respectivement avec les deux lames d du collecteur, celles-ci sont complètement isolées des balais 1 et ira et réciproquement; l'indépendance est ainsi com plète.
En réglant l'écart À des balais<I>1</I> et<I>-ira</I> (fig. 6 et 7) de façon à régler le temps de l'émission, des ondes de courant envoyées dans les fils de ligne, on peut compenser l'effet d'une force électromotrice de la pile e' trop grande par rapport aux forces contre électromotrices des horloges-réceptrices.
On peut aussi alimenter l'installation à l'aide d'une seule pile e (fig. 5) remplaçant les piles e et e', à l'aide d'un seul collecteur à deux lames, sur lequel frotte, en plus des deux balais 1) et<I>1,</I> un troisième balai riz' <I>;
</I> ce troisième balai pourrait enfin être remplacé par deux balais décalés de 90 par rapport aux balais p et !q, de façon à ce que les cir cuits de l'induit du moteur de l'horloge-mère et (les fils de ligne soient parcourus successive ment et non simultanément par le courant de la pile, ce qui rend l'horloge-mère et les réceptrices plus indépendantes les unes des autres, que clans le cas de la fig. 5.
Dans les installations décrites, on peut remettre à l'heure les horloges-réceptrices en remettant à l'heure l'horloge-mère; on peut arriver à ce résultat par différents moyens dont trois sont indiqués ci-après.
1 On fait varier la résistance f (fig. 1). Dans ce cas, par exemple si l'horloge-mère (et les réceptrices) sont en retard et si l'on diminue la rësistance f progressivement, on augmente l'intensité du courant dans l'induit du moteur de l'horloge-mère et par suite son couple; si l'augmentation atteint un certain degré, l'échappement battra plus vite et l'horloge-mère ainsi que les réceptrices arrive ront à ratraper l'heure;
si l'horloge-mère (et les réceptrices) sont en avance on augmen tera la résistance f progressivement et les oscillations seront retardées, les horloges se remettront à l'heure; on rétablira ensuite la résistance f primitive, ou 1(gér-enrent modi fiée, lorsque l'heure exacte sera atteinte.
? On débraye un instant l'échappement de l'horloge-more en faisant tourner, par exemple à la main à l'aide d'une clé ad hoc, l'axe portant l'aiguille des secondes jus qu'à ce que celle-ci marque l'heure exacte, puis on embraye à nouveau: en procédant de la sorte (si par exemple l'horloge-rnére retardait avant la retouche);
on débandera dans une certaine mesure le ressort de l'ac couplement élastique, on diminuera épar suite le couple antagoniste de ce ressort que le moteur a à vaincre pour faire fonctionner l'horloge, et par suite, la, vitesse du moteur s'accélérera (ainsi que les vitesses des récep trices par raison de synchronisme) et finale ment lorsque le ressort de l'accouplement sera dans les mêmes conditions de fonctionne ment qu'au début, sauf que l'horloge-mèro sera à l'heure, son induit tournera à la même vitesse qu'avant la remise à l'heure; il en sera de même des réceptrices synchrones, dont les aiguilles seront ainsi automatique ment remises à l'heure.
Si, au contraire, les horloges étaient en avance, en remettant à l'heure après débra yage puis en rembrayant, l'on surbandera le ressort d'accouplement élastique, d'où il résul tera un ralentissement de l'induit du moteur de l'horloge-mère, et par suite, des induits des réceptrices, jusqu'à ce que, ce ressort d'accouplement ayant repris sa tension nor male, toutes les horloges soient automatique ment remises à l'heure.
3 On arrête un instant l'échappement en cas d'avance, par exemple cri arrêtant le balancier à la main; on n'arrêtera pas pour cela l'induit dit moteur de l'horloge-mère, qui continuera à bander le ressort de l'ac couplement, mais à vitesse d'autant plus réduite que le ressort se bandera davantage.
Il résultera de ce ralentissement que les induits des réceptrices diminueront également de vitesse et de cette façon toutes les hor loges ralentiront synchroniquement; lorsque l'on jugera la remise à l'heure suffisante on fera repartir l'échappement.
En cas de retard, on pourrait au contraire accélérer l'échappement, par exemple en fai sant osciller rapidement le balancier à la main, ce qui produira le résultat désiré sur la génératrice et sur les réceptrices.