Horloge électrique. La présente invention se rapporte à une horloge électrique et sa particularité essen tielle consiste en ce que le pendule ou élé ment oscillant d'entretien et de réglage de la marche de l'horloge et le dispositif indicateur de temps sont mécaniquement séparés entre eux de façon que le premier peut osciller sen siblement librement, abstraction faite de l'ap plication d'impulsions motrices périodiques, le travail que l'élément d'entretien et de ré glage de la marche doit ainsi exécuter n'é tant pas seulement très faible, mais aussi d'une valeur égale à chaque oscillation dudit élément d'entretien et de réglage de la marche.
Les propriétés de réglage de cet élé ment d'entretien et de réglage de la. marche ne sont ainsi nullement affectées par des dé fauts d'exactitude de construction ou d'ajus tement du dispositif indicateur de temps, qui, de la sorte, peut être de construction relative ment grossière et bon marché sans nuire à l'exactitude de ses indications horaires.
Le dispositif indicateur de temps peut être de toute construction connue et ses mou vements intermittents sont avantageusement commandés par des moyens électro-ma.gnéti- ques renfermés dans un circuit électrique qui est commandé par les oscillations d'un pen dule formant l'élément d'entretien et -de ré glage de la marche et est momentanément fermé à chaque oscillation du pendule par contact élastique, tandis qu'il est automa tiquement ouvert par des moyens de rupture auxiliaires tels qu'un coupe-circuit électro magnétique, préalablement au dégagement du contact du pendule.
La disposition des cir cuits électriques est telle qu'à chaque oscil lation du pendule un courant passager soit amené à traverser le circuit d'excitation d'un relais ou électro-aimant qui commande le mouvement du dispositif indicateur de temps, et à passer aussi par la ou les bobines de commande d'un coupe-circuit électromagné tique, qui, par suite, produit la rupture du circuit et détermine l'établissement d'autres connexions convenables pour qu'au rétablisse ment du courant lors de l'oscillation suivante du pendule, ce courant passe par la ou les bobines de commande du coupe-circuit de fa çon à renverser sa polarité.
Les impulsions requises pour maintenir l'amplitude des oscillations du pendule peu- vent être dérivées des courants passagers dans le circuit commandé par le pendule, par exemple an moyen d'un solénoïde ou électro aimant traversé par ces courants et exerçant un effort de traction sur une barre en fer doux solidaire du pendule, ou bien le mouve ment d'oscillation du pendule peut être en tretenu mécaniquement par de l'énergie accu mulée dans un ou plusieurs ressorts ou dans un poids par l'intermédiaire du dispositif in dicateur de temps ou d'un moyen électro magnétique, tel que celui qui commande le dispositif indicateur de temps, ou tous autres moyens appropriés peuvent être adoptés pour entretenir automatiquement les oscillations du pendule, et ces moyens peuvent être, à titre de variante,
actionnées par des courants dans un circuit établi périodiquement par un contact ou des contacts portés ou commandés par toute partie mobile convenable du dis positif indicateur de temps.
Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple: La fig. 1 est une vue de face, et La fig. 2 une vue de côté, plus ou moins schématique, d'une forme d'exécution de l'ob jet de l'invention; La fig. 3 donne le schéma des circuits électriques; Les fig. 4 et 5 représentent, en plan et en coupe horizontale, à plus grande échelle, une forme de contact à ressort employée clans le circuit de commande; Les fig. 6 à 10 sont des vues en élévation schématiques, et Les fig. 6a à 10a des coupes horizontales correspondantes du pendule et de pièces de contact à ressort associées pour le circuit de commande dans différentes phases du mouve ment d'oscillation du pendule; La fig. 11 représente un schéma de cir cuits de distribution pour une installation comprenant une horloge mère et des groupes d'horloges secondaires;
La fig. 12 montre la construction préfé rée pour la commande intermittente du dis positif indicateur de temps. Enl se référant à la fig. 3, un pendule 1 constituant l'élément d'entretien et de réglage de la marche de l'horloge, qui pivote en 2, porte une paire de pièces de contact 3, 4, une de chaque côté, qui coopère avec des ressorts de contact 3', 3' reliés, respectivement, par des fils 5, 6 à des bobines de commande 7, 8 d'un inverseur de circuit électro-magnétique et à des pièces de contact fixes 9, 10 de ce lui-ci. Un faible ressort-lame de contact 11 porté par une armature polarisé l2 est amené en prise, par fléchissement, avec la pièce de contact 9 ou 10 suivant que la bo bine t ou la bobine 8 est excitée.
Le ressort- lame de contact Il est relié à une borne d'une batterie 13, dont l'autre borne est reliée par le fil 14 au dispositif indicateur de temps 15) et de là par le fil 16 au point de suspension 2 du pendule, qui est à son tour relié aux pièces de contact 3 et 4.
En supposant que le ressort-lame de con tact 11 de l'inverseur de circuit occupe la po sition représentée et se trouve, par fléchisse ment, en prise avec la pièce de contact 9 et que le pendule oscille de gauche à droite, lors que les pièces de contact 3, 3' se touchent, il s'établira un circuit partant de la. batterie 13 et renfermant le ressort de contact 11, la: pièce rle contact 9, la bobine d'excitation î, le fil 5, les pièces de contact 3', 3, le fil 16, le dispositif indicateur de temps 15 et le fil 1.4 pour se rejoindre à, la batterie.
On remarquera que l'établissement du circuit de commande par le pendule, soit par les pièces de contact 3, 3' ou par celles 4, 4'. fera. passer l'inverseur de circuit d'une posi tion o-pérative à l'autre et que le courant qui produit cette opération, traversera, aussi la bobine de commande du dispositif indicateur de temps, qui peut être de toute construction connue à. mouvement intermittent et à com mande électrique.
D'autre part, comme à clia- que oscillation du pendule les pièces de con tact 3, 3' ion 4, 4'i sont en prise durant une bonne portion de chaque oscillation, il en ré sulte qu'elles seront encore en contact au mo ment où le coupe-circuit ou inverseur de cir cuit est renversé d'une position opérative à l'autre, et, par conséquent, le circuit ne sera jamais interrompu au pendule ou au contact clé commande, mais le sera toujours au con tact de l'inverseur de circuit.
On a représenté en pointillé à la fig. 3 un solénoïde 17 inséré dans le fil 5 et traversé par le courant passager qui est lancé dans le circuit lorsque les pièces de contact 3, 3' sont en prise. Ce solénoïde est destiné à coopérer avec un bras 17' représenté en pointillé comme étant solidaire du pendule 1. Ce bras est partiellement en matière magnétique et est convenablement disposé par rapport au so- lénoide 17 de manière à venir dans le champ d'action de celui-ci pendant une partie de la course d'oscillation vers la droite et à rece voir par là une impulsion capable de main tenir l'amplitude du mouvement d'oscillation du pendule.
Tout moyen magnétique convenable peut être employé pour empêcher que l'action du solénoïde 17 ne produise une augmentation de l'amplitude d'oscillation du pendule; c'est ainsi, par exemple, qu'on peut établir seule ment le bout extérieur du bras 17' en matière magnétique ou bien celui-ci peut présenter une gradation en section transversale ou en perméabilité magnétique de façon que, sitôt que le pendule oseille au delà de l'amplitude requise, l'effort tracteur exercé par le solé noïde 17 soit renversé.
Le solénoïde 17 peut être disposé de façon à imprimer au pendule l'impulsion motrice au moment le plus effi cace, c'est-à-dire lorsque le pendule possède le maximum de vitesse, ou bien il peut être établi de façon à lui donner cette impulsion seulement après que le pendule aura dépassé cette position, auquel cas, on aura besoin d'une énergie un peu plus grande, mais cette disposition du solénoïde tendra, par contre, à compenser automatiquement toute diminu tion ou augmentation d'amplitude d'oscil lation.
Bien que les impulsions motrices puissent être imprimées au pendule par voie électri que, soit par le moyen du courant passager dlans le circuit de commande, comme décrit plus haut, soit par le moyen d'un courant appliqué périodiquement à tout autre inter valle de temps convenable, il est préférable clé rendre ces impulsions motrices indépen dantes de la constance d'une source de cou rant électrique, et dans ce but on pourra em ployer les moyens décrits plus bas en regard des fig. 6 à 10a.
Dans l'horloge représentée aux fig. 1 et 2, les mêmes parties décrites plus haut se re trouvent munies des mêmes lettres de réfé rence. Comme montré dans ces figures, le pendule 1 est suspendu à l'aide d'une lame 18, par exemple en acier, retenue rigidement par une pince 19, entre les mâchoires de la quelle passe la lame 18 pour se relier à un bras fourchu 20, sur lequel elle est suspendue et qui est articulé par une extrémité au bâti de l'horloge et possède une vis de réglage 21, qui permet, lorsque-la lame est desserrée, de la soulever ou abaisser d'une faible quantité avec une altération correspondante clé la lon gueur active du pendule lorsque la lame est de nouveau bloquée entre les mâchoires de la. pince 19.
Un ajustement additionnel de la longueur active du pendule peut être réalisé au moy @n d'une petite masse 22 (fig. 11) formant cou- lisseau sur la tige du pendule qui est con- venablement graduée. Cette masse 22 peut être formée d'une douille ou collier fendu fai sant ressort entourant la tige du pendule -t qui est pourvue de doigts d'appui permettant de l'élargir et de la glisser en haut ou en bas.
Bien que, à ,certains points de vue, il im.- porte peu que les pièces de contaiet 3, 4 du pendule soient rigides et les pièces de con tact 3', 4' élastiques, ou vice-versa., la pre mière construction a toutefois l'avantage de procurer des moyens convenables d'appliquer mécaniquement au pendule une impulsion motrice périodique -de valeur constante.
Une construction appropriée pour les pièces de contact élastiques est représentée aux fig. 4 et 5, on 24 désigne un tube métallique ayant une ou plusieurs fentes longitudinales à. soli extrémité interne qui s'ajuste à frottement dur sur un bossage 25 prévu sur un levier coudé 26 tourillonné sur un bloc formant borne reliée ait circuit de commande. A l'in térieur de ce tube, se trouve un fil de con tact faisant ressort 27 ayant de préférence calte surface clé contact inoxydable et dont la partie extérieure libre est librement exposée en 24' à travers une fenêtre du tube 24, tan dis que son extrémité intérieure est rigide ment fixée à celui-ci.
La position des fils clé contact 27 par rapport à la position médiate edu pendule peut être réglée par un déplace ment angulaire obtenu en faisant tourner les h viers coudés 26 sur leur pivot au moyen de leurs poignées 28, des moyens appropriés léont prévus pour fixer les contacts dans la position à laquelle ils auront été ajustés.
Les pièces de contact 3, 4 sur le pendule peuvent être constituées par des fils de pla tine rigides disposés sensiblement à angle droit par rapport aux fils-ressorts 227 des pièces de contact fixes 3', d'. A mesure que le pendule oscille vers l'extérieur de l'un ou l'autre côté de sa position médiane, les pièces de contact de ce côté entrent en prise et éta- tblissent le circuit de la bobine 7 ou de la, bo bine 8, suivant le cas.
Le fil-ressort 2 7 cor- rcspondant sera, infléchi par le pendule du rant la continuation du mouvement d'oscilla tion sur l'extérieur et réagira sur le pendule pe@ndant la partie correspondante de son mou- viment d'oscillation vers, l'intérieur, l'énergie accumulée dans le fil-ressort étant ainsi ren due Pu pendule.
En choisissant les disposi- tionrs de telle façon que le fil-ressort bandé 27 agisse sur le pendule sur une plus grande distance pendant son oscillation vers Pinté- rieur due celle sur laquelle le pendule agit sur le fil-ressort pour le bander pendant son oscillation vers l'extérieur, on pourra, faire imprimer plus d'énergie au pendule sur sa course d'oscillation vers l'intérieur qu'il n'en sera absorbé du pendule sur sa course d'os cillation vers l'extérieur, et il sera ainsi pos sible, en raison de ce surplus d'énergie, de compenser les forces résistantes s'opposant aur mouvement du pendule et de maintenir Par là l'amplitude de son mouvement d'oscilla tion.
Dans ce but, le fil-ressort de contact 2 7 sera déplacé de faon à être partiellement bandé après que le pendulle, en oscillant vers l'intérieur, s'en est éloigné, par le moyen d'un membre mobile tel qu'une goupille 29 (fig. 6 à 10a), fixée ià l'armature d'un électro aimant renfermé dans un circuit établi par la coopération des pièces de contact 3, 3' ou 4, 4'. Comme montré aux fig. 1 et 2, ce dis positif élcetro-magnrétique est semblable à celui qui commande la rupture du circuit d'excitation. Les changements clé position des parties coopérantes sont représentés aux fi,g,. 6 à 10a.
Dans les fig. 6 et 6a, le pen- dlule est représenté dans la, position in termédiaire en se mouvant de droite à gauche et la goupille 29 dans sa po sition inopérative quant à ce qui con cerne l'inflexion clu fil-ressort 27. Dans les flg, 7 et V I, le pendule s'est déplacé de fa çon à établir le contact entre les pièces 4 et 4', afin d'exciter l'électro-aimant 8 et clé dé placer l'armature 12 d'une position opérative à l'autre. Ce mouvement de l'armature 12, àl laquelle la goupille 29 est rigidement re liée, amène cette dernière en contact avec le fil-ressort opposé 27 pour le repousser vers l'extérieur d'une certaine quantité qui pourra être réglée par tout moyen approprié.
Le pendule, en revenant vers la droite, établit alors d'abord le contact avec le fil- ressort 27 ainsi repoussé, comme représenté aux fig. 8 et 8a, produisant ainsi de nouveau l'excitation de l'un ou l'autre des électro- aimants 7 et 8 et faisant par là revenir l'ar mature 12 à son autre position opérative, de sorte que la goupille 29 est rappelée à sa po sition inopérative, comme montré en fig. 9 et 9a.
Le pendule continue son mouvement vers l'extérieur à droite en infléchissant en core clavantage le fil-ressort 27, jusqu'à ce qu'il arrive à sa. position-limite repré;ent,#e aux fi-,. 9 et 9a, dans laquelle le déplacement du fil-ressort ? 7 est un maximum.
Au retour du pendule vers l'intérieur, le fil-ressort bandé suit le pendule sur toute l'amplitude de sa flexion, atten_clt. que la. goupille 29 a été retirée et n'est plus dans une position dî1na laquelle elle peut. arrêter le retour du fil-ressort à sa position initiale, comme mon tré aux fig. 10 et Ma ainsi que 6 et 6a.
On voit, par conséquent, que pendant le retour ou mouvement d'oscillation du pendule vers l'intérieur, le fil-ressort bandé 27 agit sur le pendule sur une course additionnelle ou excé- dente en comparaison avec la course d'enga gement lors du mouvement d'oscillation vers l'extérieur, à savoir sur la distance indiquée par la différence entre la position du fil-res sort 27 comme représenté aux fig. 7, 7a et 8, 8a et sa position indiquée aux fig. 6 et 6a.
A titre de variante, on peut communiquer les impulsions motrices à l'élément d'entretien et de réglage de la marche au moyen d'un faible ressort sur l'élément mobile du dis positif électromagnétique actionnant ou com mandant le dispositif indicateur de temps, ressort qui lorsque ledit élément mobile passe d'une position opérative à l'autre, est amené en contact avec l'élément d'entretien et de ré glage de la marche et lui donne l'impulsion nécessaire pour l'entretien de son mouvement.
Par cette méthode d'entretenir les oscil lations de l'élément d'entretien et de réglage de la marche, l'amplitude et l'entretien de la marche sont entièrement indépendants de va riations, quelles que soient leurs causes, dans le circuit d'excitation électrique. De plus, l'amplitude d'oscillation peut être facilement ajustée en modifiant l'une ou les deux posi tions-limites du ressort agissant sur l'élément d'entretien et de réglage de la marche.
Comme indiqué plus haut, l'impulsion motrice peut aussi être appliquée au moyen d'un dispositif agissant par la pesanteur, sol licité de la manière décrite plus haut à l'aide de courants passagers amenés en action par l'élément d'entretien et de réglage de la marche ou par un appareil électro-magnéti- que approprié. De plus, au lieu d'imprimer une impulsion motrice à l'élément d'entretien et de réglage de la marche à chaque oscilla tion alternative de celui-ci, l'impulsion re quise pourra aussi être appliquée à chaque oscillation individuelle ou à tout autre inter valle désiré.
Bien que tout dispositif électro-magnéti- que tel que, par exemple, le coupe-circuit 7, 8 lui-même puisse être utilisé pour imprimer un mouvement -cran par cran au dispositif indicateur de temps 15, il est préférable de se servir d'une disposition telle .que celle mon trée en fig. 12, où un électro-aimant 30 est momentanément excité à chaque oscillation du.
pendule quand le circuit d'excitation est établi par l'engagement des pièces de contact 3, 3' ou 4, 4', respectivement, et en étant ainsi excité, attire une armature 31 à l'en contre du ressort 32. Cette armature porte une palette saillante 33 qui est disposée pour s'engager alternativement avec les dents de deux roues dentées 39:, 35 engrenant l'une avec l'autre, l'une de ces roues, par exemple celle 34, constituant un élément d'un train de roues qui commande les aiguilles indica trices de l'horloge.
La palette 33 présente une forme de came à sa surface de travail de telle façon que lorsque, par exemple, l'ar mature 31 est attirée par l'électro-aimant 30, la surface de came opérative de la palette 33 s'engage avec une dent de la roue 35 et dé place celle-ci dans le sens de la. flèche sur un angle correspondant à la moitié @@du pas de ses dents. La roue 34 étant en prise avec la roue 35 sera également avancée d'une demi-dent. Au retour de l'armature sous l'effet du res sort 32, la palette 33 s'engage avec la dent suivante de la roue 34 pour la déplacer d'un angle représenté. par un demi-pas de ses dents et faire tourner, par conséquent, aussi la roue 35 de manière correspondante.
De cette fa çon, pour chaque double oscillation de l'ar mature, la roue 34 tournera d'un angle égal au pas de ses dents. Avec une palette 33 convenablement conformée, ayant, par exem ple, une forme cylindrique sur sa face de tra vail et une forme plate à l'arrière, en cor- relation appropriée avec les dents des deux roues à engrènement, on réalise un mouve ment d'avancement absolument sûr des roues, en concordance avec les oscillations de l'ar mature, tout en supprimant toute possibilité de mouvement rétrograde des roues par suite clé vibrations ou autres raisons.
La relation de la palette par rapport aux dentures peut être ajustée en montant la pa lette sur l'armature de façon à permettre de l'y déplacer longitudinalement, ou bien l'ar mature elle-même peut être rendue suscepti <B>ble</B> d'être ajustée longitudinalement, mais le mode de réglage préféré est de monter l'une des roues dans un bras de support 35' (indi qué à la fig. 12 en traits mixtes), qui peut être ajusté angulairement autour de l'axe de l'autre roue et être fixé dans toute posi tion désirée.
Comme l'un des buts de cette partie de l'invention est d'obtenir une trans formation absolument rigoureuse d'un mou vement d'oscillation en un mouvement de ro tation avec emploi d'organes du construction brossière, comme par exemple, des roues den tées découpées à l'emporte-pièce dont les dents d'engrènement peuvent avoir passable ment débat, un pareil réglage est nécessaire pour permettre d'amener la palette et les den tures avec lesquelles elle coopère en bonne position de coopération assurant l'avancement des roues cran par cran et leur blocage ab solu contre tout mouvement rétrograde. L'une ou les deux roues dentées peuvent aussi être soumises à l'action d'un ressort de frei nage 36 ou de tout autre organe de stabili sation équivalent.
Pour commander encore un autre disposi tif indicateur de temps ou un groupe de ces dispositifs en dehors du dispositif 15, le cir cuit d'excitation du dispositif 15 peut être pourvu d'un relais électro-magnétique 37 (fig. 11) qui, à chaque oscillation du pen dule, est momentanément excité et agit par l'intermédiaire d'un commutateur convenable 38 pour produire la fermeture d'un circuit renfermant une batterie locale 39 qui fournit les courants de commande momentanés pour un groupe de dispositifs indicateurs de temps 40 à mouvement périodique semblable à ce lui du dispositif 15, les éléments individuels de ce groupe pouvant être reliés en parallèle les uns aux autres entre les bornes de la batterie 39.
Au lieu de faire fonctionner les dispositifs indicateurs de temps additionnels à chaque mouvement d'oscillation du pendule, ils peuvent être disposés de façon à être ac tionnés dans le même ordre intermittent à d'autres intervalles de temps. Par exemple, ils peuvent être actionnés à chaque demi- minute par une disposition telle que repré sentée dans une autre partie de la fig. 11 par l'intermédiaire d'une goupille de contact 41 sur un disque 42 fixé à l'arbre des mi nutes du rouage d'horlogerie du dispositif 15.
Cette goupille fait contact deux fois à cha que minute avec l'un ou l'autre de deux res sorts de contact 43, 44 reliés respectivement aux bobines de commande 7', 8' d'un méca nisme d'interruption de circuit électro-magné- tique qui est, à tous les points de vue, iden tique au mécanisme représenté schématique ment à la fig. 3. Lcs dispositions de circuit sont clairement représentées en fig. 11 et le dispositif commande le fonctionnement d'un relais électro-magnétique 37' qui, par l'inter médiaire d'un commutateur à commande par une armature 38', ferme, une fois chaque minute, un circuit qui renferme une batterie locale 39' par laquelle du courant est fourni pour actionner un groupe de dispositifs indi cateurs de temps à mouvement périodique 40'.
Lorsque la goupille 41 rencontre le res sort de contact 43, un circuit est établi de puis la batterie 13 par un balai de contact 45, le disque 42, la goupille 41, le ressort. de contact 43, la bobine 7', la goupille de contact 9', le ressort de contact 11' et le re lais 37' pour revenir à la batterie 13.
P_ar conséquent, avec un contact établi entre la goupille 41 et le, ressort de contact 43, un courant momentané traversera la bobine 7' aussitôt que le circuit d'excitation sera, com plété, et l'armature 12', et avec elle le res sort de contact 11', sera, basculée à l'aube position opérative, coupant par là le circuit du relais 37' aux contacts 9', 11'.
Cet : ec- tro-aimant ne peut. par suite, pas être excité à nouveau pendant le reste de la période de contact entre la. goupille 41 et le ressort de contact 43, mais lorsque la goupille de con tact tourne pour venir en contact avec le res sort de contact 44, un circuit sera, établi de la batterie 13 par la. bobine 8' et un courant momentané sera envoyé à travers celle-ci et aussi à travers le relais 37', de sorte que l'armature 12' sera immédiatement renver sée à son autre position opérative.
De cette façon, une fois chaque demi-minute, il s'éta blira un courant momentané à travers le re lais 37' actionnant le commutateur 38' et mettant le circuit local en jeu pour l'action- nemnent des dispositifs indicateurs de temps 40' d'un cran ou pas de mouvement.
Des dispositions convenables sont prises pour la anise à l'heure du dispositif indica teur de temps 15 ou d'autres dispositifs indi cateurs de temps y associés, en court-circui tant le dispositif 15 comme indiqué par les lignes en traits mixtes 46 aux fig. 3 et 11, une clé convenable étant prévue à cet effet. Le dispositif 15 étant ainsi court-circuité, le pendule et l'inverseur de circuit continueront à fonctionner sans affecter le mouvement d'horlogerie ou dispositif indicateur de temps 15@ lequel restera stationnaire jusqu'à ce que le court-circuit soit suspendu.
Ces moyens permettent la remise à l'heure de l'horloge si elle devait être en avance sur l'heure cor- reete. Pour la mise à l'heure de l'horloge allant en retard sur l'heure correcte, les con tacts du pendule seront court-circuités au pendule au moyen d'un commutateur appro prié permettant de relier directement les fils 5, 6 l'un à l'autre comme indiqué par les connexions représentées par des lignes en traits mixtes 47, 48 aux fig. 3 et 11.
Ce commutateur étant fermé, le coupe-circuit électromagnétique 7, 8 est actionné rapide ment indépendamment du pendule et, par conséquent, le dispositif indicateur de temps 15 sera rapidement avancé jusqu'à ce que, quand l'heure correcte est atteinte, le circuit par les fils .de connexion 47, 48 soit alors interrompu pour permettre à l'horloge de re prendre son fonctionnement normal.
On comprend que l'appareil sus-décrit peut être modifié sous bien des rapports sans s'écarter de l'invention et que ses différents éléments ne sont donnés ici qu'à titre d'exem ple. Le caractère essentiel de l'invention est l'entière séparation mécanique entre le peri. dule ou élément équivalent d'entretien et de réglage de la marche et le dispôsitif indica teur de temps, de sorte que le pendule oscil lera comme un pendule libre et n'est appelé à fournir aucun travail soit -en relation avec le fonctionnement du dispositif indicateur de temps, ou avec tout autre mécanisme néces saire pour entretenir l'amplitude -des oscilla tions des éléments d'entretien et de réglage de la, marche.
Electric clock. The present invention relates to an electric clock and its essential feature consists in that the pendulum or oscillating element for maintaining and adjusting the rate of the clock and the time indicating device are mechanically separated from each other in such a manner. that the former can oscillate sensibly freely, apart from the application of periodic motor impulses, the work which the maintenance and regulation element must thus perform is not only very weak, but also by a value equal to each oscillation of said maintenance and rate adjustment element.
The adjustment properties of this maintenance and adjustment element of the. are thus in no way affected by faults in the correctness of construction or of the adjustment of the time indicating device, which, in this way, can be of relatively coarse and inexpensive construction without impairing the accuracy of its time indications.
The time indicating device can be of any known construction and its intermittent movements are advantageously controlled by electromagnetic means enclosed in an electrical circuit which is controlled by the oscillations of a pendulum forming the element d. 'maintenance and adjustment of the rate and is momentarily closed at each oscillation of the pendulum by elastic contact, while it is automatically opened by auxiliary breaking means such as an electromagnetic circuit breaker, prior to release contact of the pendulum.
The arrangement of the electrical circuits is such that at each oscillation of the pendulum a transient current is caused to pass through the excitation circuit of a relay or electromagnet which controls the movement of the time indicating device, and also to pass. by the control coil (s) of an electromagnetic circuit breaker, which consequently breaks the circuit and determines the establishment of other suitable connections so that the current is reestablished during the following oscillation of the pendulum, this current passes through the control coil or coils of the circuit breaker so as to reverse its polarity.
The pulses required to maintain the amplitude of the oscillations of the pendulum can be derived from the transient currents in the circuit controlled by the pendulum, for example by means of a solenoid or electromagnet through which these currents pass and exerting a tensile force on the pendulum. a soft iron bar integral with the pendulum, or the oscillation movement of the pendulum can be mechanically held by energy stored in one or more springs or in a weight by means of the time indicator device or an electromagnetic means, such as that which controls the time indicating device, or any other suitable means may be adopted to automatically maintain the oscillations of the pendulum, and these means may be, as a variant,
actuated by currents in a circuit established periodically by a contact or contacts carried or controlled by any suitable moving part of the time indicating device.
In the accompanying drawing, given by way of example: FIG. 1 is a front view, and FIG. 2 a side view, more or less schematic, of an embodiment of the object of the invention; Fig. 3 gives the diagram of the electrical circuits; Figs. 4 and 5 show, in plan and in horizontal section, on a larger scale, a form of spring contact employed in the control circuit; Figs. 6 to 10 are schematic elevational views, and Figs. 6a to 10a corresponding horizontal cross sections of the pendulum and associated spring contact parts for the control circuit in different phases of the swinging movement of the pendulum; Fig. 11 shows a diagram of distribution circuits for an installation comprising a master clock and groups of secondary clocks;
Fig. 12 shows the preferred construction for intermittent control of the time indicating device. With reference to FIG. 3, a pendulum 1 constituting the element for maintaining and adjusting the rate of the clock, which pivots at 2, carries a pair of contact parts 3, 4, one on each side, which cooperates with springs of contact 3 ', 3' connected, respectively, by wires 5, 6 to control coils 7, 8 of an electromagnetic circuit inverter and to fixed contact parts 9, 10 thereof. A weak contact leaf spring 11 carried by a polarized armature 12 is brought into engagement, by bending, with the contact piece 9 or 10 depending on whether the coil t or the coil 8 is energized.
The leaf contact spring It is connected to a terminal of a battery 13, the other terminal of which is connected by wire 14 to the time indicating device 15) and from there by wire 16 to the point of suspension 2 of the pendulum , which in turn is connected to contact pieces 3 and 4.
Assuming that the contact leaf spring 11 of the circuit inverter occupies the position shown and is, by flexing, in engagement with the contact piece 9 and that the pendulum swings from left to right, when the contact pieces 3, 3 'touch each other, a circuit will be established starting from the. battery 13 and containing the contact spring 11, the: part rle contact 9, the excitation coil î, the wire 5, the contact parts 3 ', 3, the wire 16, the time indicating device 15 and the wire 1.4 to meet at, the battery.
It will be noted that the establishment of the control circuit by the pendulum, either by the contact parts 3, 3 'or by those 4, 4'. will. pass the circuit inverter from one operative position to the other and that the current which produces this operation will pass, also through the control coil of the time indicating device, which can be of any construction known to. intermittent movement and electrically controlled.
On the other hand, since the contact pieces 3, 3 'ion 4, 4'i are engaged during a good portion of each oscillation when the pendulum is oscillated, it follows that they will still be in contact. at the moment when the circuit breaker or circuit inverter is reversed from one operative position to another, and, consequently, the circuit will never be interrupted at the pendulum or at the control key contact, but will always be so when circuit inverter tact.
The dotted line is shown in FIG. 3 a solenoid 17 inserted in the wire 5 and crossed by the transient current which is launched in the circuit when the contact parts 3, 3 'are engaged. This solenoid is intended to cooperate with an arm 17 'shown in dotted lines as being integral with the pendulum 1. This arm is partially made of magnetic material and is suitably disposed relative to the solenoid 17 so as to come into the field of action of the latter during part of the oscillation stroke to the right and thereby receiving an impulse capable of maintaining the amplitude of the oscillation movement of the pendulum.
Any suitable magnetic means may be employed to prevent the action of solenoid 17 from producing an increase in the amplitude of oscillation of the pendulum; it is thus, for example, that one can establish only the external end of the arm 17 'in magnetic material or else this one can present a gradation in cross section or in magnetic permeability so that, as soon as the pendulum sorrel beyond the required amplitude, the tractor force exerted by the solé noide 17 is reversed.
The solenoid 17 can be arranged so as to impart to the pendulum the driving impulse at the most effective moment, that is to say when the pendulum has the maximum speed, or it can be established so as to give it this impulse only after the pendulum has passed this position, in which case a little more energy will be needed, but this arrangement of the solenoid will tend, on the other hand, to automatically compensate for any decrease or increase in amplitude of oscil lation.
Although the driving pulses can be imparted to the pendulum electrically, either by means of the transient current in the control circuit, as described above, or by means of a current applied periodically at any other time interval. suitable, it is preferable to make these driving impulses independent of the constancy of an electric current source, and for this purpose the means described below with reference to FIGS. 6 to 10a.
In the clock shown in Figs. 1 and 2, the same parts described above are found provided with the same reference letters. As shown in these figures, the pendulum 1 is suspended using a blade 18, for example made of steel, rigidly retained by a clamp 19, between the jaws of which the blade 18 passes to connect to a forked arm. 20, on which it is suspended and which is articulated at one end to the frame of the clock and has an adjustment screw 21, which allows, when the blade is loosened, to raise or lower it by a small amount with a corresponding alteration key the active length of the pendulum when the blade is again locked between the jaws of the. clamp 19.
An additional adjustment of the active length of the pendulum can be achieved by means of a small mass 22 (fig. 11) forming a slide on the pendulum rod which is suitably graduated. This mass 22 may be formed of a sleeve or split collar making a spring surrounding the pendulum rod -t which is provided with bearing fingers making it possible to widen it and to slide it up or down.
Although, from certain points of view, it does not matter that the contaiet pieces 3, 4 of the pendulum are rigid and the contact pieces 3 ', 4' elastic, or vice versa., The first However, this construction has the advantage of providing suitable means of mechanically applying to the pendulum a periodic driving pulse of constant value.
A suitable construction for elastic contact pieces is shown in Figs. 4 and 5, 24 denotes a metal tube having one or more longitudinal slots through. soli internal end which fits snugly on a boss 25 provided on an elbow lever 26 journaled on a terminal block connected to the control circuit. Inside this tube, there is a spring contact wire 27 preferably having a stainless steel contact surface and the free outer part of which is freely exposed at 24 'through a window of the tube 24, so that its inner end is rigidly fixed thereto.
The position of the key contact wires 27 with respect to the mediate position of the pendulum can be adjusted by an angular displacement obtained by rotating the bent arms 26 on their pivot by means of their handles 28, appropriate means are provided to fix them. contacts in the position to which they have been adjusted.
The contact pieces 3, 4 on the pendulum can be formed by rigid platinum wires arranged substantially at right angles to the spring wires 227 of the fixed contact pieces 3 ', d'. As the pendulum swings outward from either side of its middle position, the contact pieces on that side engage and establish the circuit of coil 7 or coil. 8, as the case may be.
The corre- sponding spring wire 2 7 will be, bent by the pendulum during the continuation of the oscillating movement on the outside and will react on the pendulum by the corresponding part of its oscillation movement towards, inside, the energy accumulated in the spring wire being thus made due to the pendulum.
By choosing the arrangements in such a way that the banded spring wire 27 acts on the pendulum over a greater distance during its inward oscillation due to that on which the pendulum acts on the spring wire to band it during its oscillation towards the outside, we will be able to make the pendulum print more energy on its inward oscillation course than will be absorbed by the pendulum on its outward oscillation course, and it It will thus be possible, because of this surplus of energy, to compensate for the resistive forces opposing the movement of the pendulum and thereby maintain the amplitude of its oscillating movement.
For this purpose, the contact spring wire 27 will be moved so as to be partially bandaged after the pendulum, oscillating inwardly, has moved away from it, by means of a movable member such as a pin 29 (fig. 6 to 10a), fixed to the armature of an electromagnet enclosed in a circuit established by the cooperation of the contact pieces 3, 3 'or 4, 4'. As shown in fig. 1 and 2, this electromagnetic positive device is similar to that which commands the breaking of the excitation circuit. The key changes in the position of the cooperating parts are shown in fi, g ,. 6 to 10a.
In fig. 6 and 6a, the pendulum is shown in the intermediate position moving from right to left and the pin 29 in its inoperative position as regards the inflection of the wire-spring 27. In the flg , 7 and VI, the pendulum has moved so as to establish contact between parts 4 and 4 ', in order to excite the electromagnet 8 and key to move the armature 12 from an operative position to the other. This movement of the frame 12, to which the pin 29 is rigidly connected, brings the latter into contact with the opposed spring wire 27 to push it outward by a certain amount which can be adjusted by any suitable means. .
The pendulum, returning to the right, then first establishes contact with the spring wire 27 thus pushed back, as shown in FIGS. 8 and 8a, thus again producing the excitation of one or the other of the electromagnets 7 and 8 and thereby returning the mature arm 12 to its other operative position, so that the pin 29 is recalled in its inoperative position, as shown in fig. 9 and 9a.
The pendulum continues its outward movement to the right, further bending the wire-spring 27, until it arrives at its. position-limit repre; ent, # e at the ends ,. 9 and 9a, in which the movement of the spring wire? 7 is a maximum.
When the pendulum returns inward, the banded spring wire follows the pendulum over the entire amplitude of its flexion, atten_clt. that the. pin 29 has been removed and is no longer in a dî1na position which it can. stop the return of the spring wire to its initial position, as shown in fig. 10 and Ma as well as 6 and 6a.
It can be seen, therefore, that during the return or oscillating movement of the pendulum inwardly, the tensioned wire-spring 27 acts on the pendulum over an additional or greater stroke compared to the engagement stroke during the pendulum. of the outwardly oscillating movement, namely over the distance indicated by the difference between the position of the fil-res exits 27 as shown in FIGS. 7, 7a and 8, 8a and its position shown in fig. 6 and 6a.
As a variant, the driving impulses can be communicated to the maintenance and speed adjustment element by means of a weak spring on the movable element of the electromagnetic device actuating or controlling the time indicating device, spring which, when said movable element passes from one operating position to another, is brought into contact with the element for maintaining and adjusting the rate and gives it the necessary impetus for maintaining its movement.
By this method of maintaining the oscillations of the maintenance and rate adjustment element, the amplitude and maintenance of the rate are entirely independent of variations, whatever their causes, in the circuit. electrical excitation. In addition, the oscillation amplitude can be easily adjusted by modifying one or both of the limit positions of the spring acting on the maintenance and travel adjustment element.
As indicated above, the driving impulse can also be applied by means of a device acting by gravity, lawful ground in the manner described above with the aid of transient currents brought into action by the maintenance element and rate adjustment or by an appropriate electro-magnetic device. In addition, instead of imparting a driving impulse to the drive maintenance and control element on each alternating oscillation thereof, the required impulse can also be applied to each individual oscillation or to all. other desired interval.
Although any electro-magnetic device such as, for example, the circuit breaker 7, 8 itself can be used to impart a screen-by-notch movement to the time indicating device 15, it is preferable to make use of this. 'such an arrangement that the one shown in fig. 12, where an electromagnet 30 is momentarily energized with each oscillation of the.
pendulum when the excitation circuit is established by the engagement of the contact pieces 3, 3 'or 4, 4', respectively, and being thus excited, attracts an armature 31 against the spring 32. This armature carries a projecting pallet 33 which is arranged to engage alternately with the teeth of two toothed wheels 39 :, 35 meshing with each other, one of these wheels, for example that 34, constituting an element of a set of wheels which controls the indicating hands of the clock.
The vane 33 has a cam shape on its working surface such that when, for example, the mature artery 31 is attracted by the electromagnet 30, the operative cam surface of the vane 33 engages with it. a tooth of the wheel 35 and moves the latter in the direction of the. arrow on an angle corresponding to half @@ of the pitch of its teeth. The wheel 34 being engaged with the wheel 35 will also be advanced by half a tooth. On return of the armature under the effect of the res out 32, the pallet 33 engages with the next tooth of the wheel 34 to move it by an angle shown. by half a pitch of its teeth and therefore also rotate the wheel 35 correspondingly.
In this way, for each double oscillation of the mature arc, the wheel 34 will rotate at an angle equal to the pitch of its teeth. With a suitably shaped pallet 33, having, for example, a cylindrical shape on its working face and a flat shape at the rear, in appropriate relation to the teeth of the two meshing wheels, a movement is achieved. absolutely safe advancement of the wheels, in accordance with the oscillations of the mature rear, while eliminating any possibility of retrograde movement of the wheels due to vibrations or other reasons.
The relation of the pallet to the teeth can be adjusted by mounting the pallet on the frame so as to allow it to be moved longitudinally, or the edge itself can be made susceptible <B> ble < / B> to be adjusted longitudinally, but the preferred mode of adjustment is to mount one of the wheels in a support arm 35 '(indicated in fig. 12 in phantom), which can be adjusted angularly around the axle of the other wheel and be fixed in any desired position.
As one of the aims of this part of the invention is to obtain an absolutely rigorous transformation of an oscillating movement into a rotary movement with the use of brush construction members, such as for example Die-cut toothed wheels, the meshing teeth of which can have a fair amount of debate, such an adjustment is necessary to allow the pallet and the teeth with which it cooperates to be brought into a good cooperative position ensuring the advancement of the wheels step by step and their absolute locking against any retrograde movement. One or both toothed wheels can also be subjected to the action of a braking spring 36 or any other equivalent stabilization member.
In order to control yet another time indicating device or a group of these devices apart from the device 15, the excitation circuit of the device 15 can be provided with an electromagnetic relay 37 (fig. 11) which, to each oscillation of the pendulum is momentarily energized and acts through a suitable switch 38 to effect closure of a circuit including a local battery 39 which provides the momentary control currents for a group of time indicating devices 40 with periodic movement similar to that of the device 15, the individual elements of this group being able to be connected in parallel to each other between the terminals of the battery 39.
Instead of operating the additional time indicating devices with each swinging movement of the pendulum, they can be arranged to be actuated in the same intermittent order at other time intervals. For example, they can be actuated every half minute by an arrangement such as shown in another part of FIG. 11 by means of a contact pin 41 on a disc 42 fixed to the minute shaft of the clockwork gear of the device 15.
This pin makes contact twice every minute with one or the other of two contact resets 43, 44 respectively connected to the control coils 7 ', 8' of an electronic circuit interrupting mechanism. magnetic which is, from all points of view, identical to the mechanism shown schematically in FIG. 3. The circuit arrangements are clearly shown in fig. 11 and the device controls the operation of an electromagnetic relay 37 'which, through the intermediary of a switch controlled by an armature 38', closes, once every minute, a circuit which contains a local battery 39 'by which current is supplied to drive a group of periodically moving time indicating devices 40'.
When the pin 41 meets the res out of contact 43, a circuit is established from the battery 13 by a contact brush 45, the disc 42, the pin 41, the spring. contact 43, coil 7 ', contact pin 9', contact spring 11 'and relays 37' to return to battery 13.
Therefore, with a contact established between the pin 41 and the contact spring 43, a momentary current will flow through the coil 7 'as soon as the excitation circuit is completed and the armature 12', and with it the res leaves contact 11 ', will be, switched to the vane operative position, thereby cutting off the circuit of relay 37' at contacts 9 ', 11'.
This: ectro-magnet cannot. therefore, not be excited again during the remainder of the contact period between the. pin 41 and contact spring 43, but when the contact pin rotates to contact the contact res. 44, a circuit will be established from battery 13 through. coil 8 'and a momentary current will be sent through this and also through relay 37', so that armature 12 'will immediately be returned to its other operative position.
In this way, once every half a minute, a momentary current will be established through the relay 37 'activating the switch 38' and putting the local circuit into play for the actuation of the time indicating devices 40 'a notch or no movement.
Suitable arrangements are made for setting the time of the time indicating device 15 or other associated time indicating devices, bypassing the device 15 as indicated by the dashed lines 46 in Figs. . 3 and 11, a suitable key being provided for this purpose. With the device 15 thus short-circuited, the pendulum and the circuit inverter will continue to operate without affecting the clockwork or time indicating device 15 which will remain stationary until the short circuit is suspended.
These means allow the clock to be reset if it should be ahead of the correct time. In order to set the time of the clock going behind the correct time, the pendulum contacts will be short-circuited to the pendulum by means of an appropriate switch allowing the wires 5, 6 to be directly connected. to each other as indicated by the connections shown by dashed lines 47, 48 in Figs. 3 and 11.
With this switch closed, the electromagnetic circuit breaker 7, 8 is actuated rapidly independently of the pendulum and, therefore, the time indicating device 15 will be rapidly advanced until, when the correct time is reached, the circuit by the connection wires 47, 48 is then interrupted to allow the clock to resume its normal operation.
It will be understood that the apparatus described above can be modified in many respects without departing from the invention and that its various elements are given here only by way of example. The essential character of the invention is the complete mechanical separation between the peri. dule or equivalent element for maintaining and adjusting the rate and the time indicator device, so that the pendulum will oscillate like a free pendulum and is not called upon to perform any work either in relation to the operation of the device time indicator, or with any other mechanism necessary to maintain the amplitude of the oscillations of the maintenance and adjustment elements of the speed.