Horloge électromagnétique. La présente invention a pour objet une horloge électromagnétique du type à réaction électromagnétique directe, c'est-à-dire dont le pendule porte un aimant ou un électro-ai mant se déplaçant dans une bobine fixe; cette horloge est caractérisée par le fait que le pendule oscille dans un plan perpendicu laire au cadran et que ses impulsions sont transmises à la minuterie au moyen d'un arbre horizontal parallèle au cadran et pou vant osciller autour de son axe sous l'action du pendule, et d'un rochet parallèle au plan d'oscillation du pendule, et actionné par un cliquet moteur porté par l'arbre oscillant, le dit rochet commandant à son tour la minu terie.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté aux dessins .annexés un mode de réalisation préféré de cette horloge élec tromagnétique.
La fig. 1 est une vue en élévation laté rale, partie en coupe, montrant le côté de la platine portant le pendule; La fig. 2 est une vue en élévation par l'arrière du mécanisme, le capot étant enlevé; La fig. 3 est une vue en élévation laté rale de l'autre face de la platine<B>;</B> La fig. 4 représente à plus grande échelle le cliquet-moteur et le cliquet de retenue montés sur leur support -oscillant et action nant le rochet<B>;
</B> La fig. 5 représente à plus grande échelle la tige du pendule, dans la partie portant la fenêtre où est engagé le doigt du toc, cette tige étant supposée vue du côté gauche de la fig. 2 ; La fig. 6 représente le porte-cliquets os cillant, constitué par une carcasse de bobine; La fig. 7 représente le toc porté par l'autre extrémité de l'arbre oscillant et muni de son doigt de contact; La fig. 8 représente le montage de l'arbre oscillant dans le renfort de la platine ;
Les fig. 9, 10, 11, 12 sont relatives au ressort de freinage de l'arbre oscillant et le représentent respectivement en élévation ver ticale et en plan (fig. 9 et 10) et dans ses deux positions (fig. 11 et 12) lors de l'oscil lation de l'arbre; .
La fig. 13 représente un ressort de réglage de la durée d'oscillation du pendule ; La fig. 14 représente en détail un des points d'attache de ce ressort ; Les fig. 15, 16, 17, 18 sont relatives à l'aimant ; La fig. 15 représente le champ magnéti que d'un aimant plat; Les fig. 16 et 17 représentent en éléva tion latérale et de face un aimant à quatre branches et sa * position par rapport à la bobine ; La fig. 18 représente un aimant plat dis posé horizontalement ; La fig. 19 représente un levier d'immobi lisation du pendule ;
La fig. 20 représente schématiquement le capot du mécanisme ; Les fig. 21 et 22 représentent respective ment, en vue en face et en coupe transver sale, la masse servant de fil à plomb ; Les fig. 23 et 24 représentent respective ment, en coupe transversale, verticale, et en vue en plan par en dessous, la partie infé rieure du cabinet de l'horloge munie de son ouverture dans laquelle est engagée la pile; La fig. 25 est une figure d'ensemble mon trant le mécanisme de l'horloge et la pile en place dans le cabinet.
Le bâti de l'horloge est constitué (fig. 1) par un disque évidé 1 portant le cadi-an<B>7</B> et solidaire d'une platine perpendiculaire 2. Cette platine porte un palier 3 auquel est suspendu, par une suspension 4, un aimant 5 porté par une tige 6.
D'après cette disposition, cet aimant os cille dans le plan parallèle à celui de la pla tine 2, c'est-à-dire perpendiculaire au disque 1.
Sur le disque 1 est fixé comme indiqué le cadran 7 portant les aiguilles 8 et 9 com mandées par une minuterie 10' d'un type connu, dont la première roue est commandée par la roue 10. de la platine 2 est monté un arbre horizontal 12 pouvant osciller dans ses paliers. A l'ex trémité située du côté du pendule, cet arbre 12 porte une manivelle, ou toc, 13 munie d'un doigt 14. Ce doigt 14 est engagé dans une fente 15 pratiquée dans la tige 6 du pen dule. Lorsque la tige du pendule oscille, l'arbre 12 entraîné par le doigt 14 oseille également. De l'autre côté de la platine 2 (fig. 3 et 4), l'arbre 12 porte un disque 16 sur lequel sont montés, d'une part, au point 17, un cliquet moteur 18, d'autre part, au point 19, un cliquet de retenue 20.
Ces deux cliquets sont engagés dans la denture d'un rochet 21 dont l'arbre, monté également dans un renfort de la platine 2, porte une vis saris fin 22 qui engrène avec la roue 10 comman dant la première roue de la minuterie.
Le doigt 14 du toc 13, engagé dans la fente 15 de la tige 6 du pendule, sert égale ment pour fermer le contact du circuit de la bobine 23, montée sur la platine 2, et dans laquelle s'engage l'aimant 5. Le circuit de cette bobine, qui n'a pas été représenté., est le circuit habituel. Un des pôles de la pile est relié à la tige 6 du pendule qui est isolée électriquement du bâti. Ce pendule est mis périodiquement à la masse, comme il va être indiqué, par le contact de la tige du pendule et du doigt 14. Une des extrémités de l'en roulement de la bobine 23 est également à la masse, l'autre extrémité est reliée au second pôle de la pile.
Pour réaliser le contact en tre la tige du pendule et le doigt du toc, la fenêtre 15 de la tige du pendule (fig. 5) est garnie d'un côté d'une plaquette isolante 24 et de l'autre côté d'une plaquette isolante 25 et d'une plaquette conductrice 26. Le doigt 14 se trouve en contact avec la plaquette conductrice 26 et permet par suite à l'effort moteur de se produire pendant environ une demi-oscillation du pendule, cette durée variant suivant la position du doigt 14 par rapport au joint des plaquettes 25 et 26.
Pour régler la durée de ce contact, le toc 13, qui est
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mo t@ <SEP> le <SEP> doigt <SEP> 14. <SEP> A <SEP> l'atelier, <SEP> au <SEP> moment <SEP> du
<tb> r@@la;e, <SEP> o <SEP> peut <SEP> facilement <SEP> déformer <SEP> ce <SEP> cro cliët <SEP> 14 <SEP> pour <SEP> augmenter <SEP> ou <SEP> diminuer <SEP> l'éear ternent <SEP> (-lu <SEP> doigt <SEP> de <SEP> son <SEP> axe <SEP> 12 <SEP> et <SEP> régler
<tb> ainsi <SEP> la <SEP> durée <SEP> de <SEP> contact.
Le montage des cliquets sur l'arbre oscil lant 12 est réalisé comme suit (fig. 4) l'arbre d'oscillation 17 du cliquet-moteur est placé relativement loin de l'arbre d'oscillation 12 et sa position moyenne, représentée- en trait plein, est en dehors de la tangente me née du centre de l'arbre 12 au rochet 21.
Pendant l'oscillation du disque 16, cet axe 17 oscille de la position 17' à la position 17", de sorte que le chemin parcouru se projette sur la tangente 28, 29 suivant une certaine longueur qui représentera sensiblement la distance parcourue par l'extrémité 30 du cli- quet depuis la position 30' jusqu'à la posi tion 30", cette distance étant réglée pour être exactement celle d'une dent du rochet 21.
Pour que dans le cas où l'amplitude de l'os cillation du pendule est trop considérable, le cliquet moteur n'entraîne pas le rochet de plus d'une dent, on a disposé sur le disque 16 une cale 31 contre laquelle vient buter l'extrémité 32 du bras de support du cliquet- moteur 18 ; grâce à ce dispositif le cliquet- moteur 30 se dégage, à fin de course, de la dent. Le cliquet de retenue 20 a son arbre 19 disposé relativement près de l'arbre os cillant 12 et dans une position moyenne telle qu'elle se trouve sur la tangente 28, 29.
De cette façon, le chemin parcouru par cet arbre 19 de la position 19' à la position 19" est sensiblement normal à la tangente 28, 29 et de faible longueur, de sorte que l'extrémité 33 du cliquet de retenue 20 conservera dans l'espace sensiblement la même position pen dant toute l'oscillation ; ce cliquet restera donc engagé dans la même dent du rochet 21 pendant le retour en arrière du cliquet- moteur et immobilisera ce rochet.
Un mode de construction du porte-cliquet particulièrement avantageux est représenté en fig. 6. Il est constitué par une carcasse de bobine 34 emmanchée à l'extrémité de l'arbre oscillant 12.
Les deux joues 35, 36 de cette bobine, qui sont relativement minces, sont percées, à l'endroit convenable, de trous pour recevoir, par exemple, l'arbre 17 du cliquet- moteur. Cet arbre, bien qu'il ait très sensible ment le même diamètre que les trous percés dans les joues 35, 36, peut facilement être engagé dans ces joues en raison de la faible épaisseur de celles-ci, qui permet d'introduire une extrémité un peu obliquement dans une joue, de fagon à amener l'autre extrémité de l'arbre entre les deux joues et à l'engager dans la deuxième. Lorsque l'arbre a été mis en place, il est maintenu par des plaques 37, 38, fixées par des vis 39.
Ce dispositif de support d'axe, en forme de carcasse de bo bine, est d'une construction particulièrement facile et économique.
. Le montant de l'arbre oscillant 12 dans la platine 2 est représenté en fig. 8. Le ren fort 11 de la platine est percé d'un trou 40, ayant pour axe l'axe que doit avoir l'arbre 12. Aux deux extrémités de ce canal 40, on emmanche à force deux rondelles 41, 42 per cées en leur centre au diamètre voulu pour recevoir l'arbre 12.
Cet arbre 12 ne porte pas, comme les arbres ordinaires de mécanismes d'horlogerie, qui sont fixés entre une platine et un pont ou entre deux platines, à ses ex trémités, des pivots décolletés de plus petit diamètre que l'arbre, construction délicate et coûteuse. Etant donné les faibles efforts que supportent les diverses pièces du mécanisme d'une pendule électromagnétique, on peut sans inconvénient donner aux parties de l'arbre 12 qui reposent dans des paliers 41, 42, le même diamètre qu'à l'arbre lui-même. On évite ainsi un usinage coûteux et on fa cilite le montage. La tenue de l'arbre dans le sens de son axe est assurée de la façon connue par des bagues emmanchées sur ses extrémités ou par tout autre moyen.
On sait que, pour le bon fonctionnement d'une horloge électromagnétique, l'arbre oscil lant doit être légèrement freiné. Le ressort de freinage est représenté en fig. 9 et 10. Un ressort à boudin 43 a une de ses extrémités fixée sur un bras 44, de position réglable, porté par un palier 45 solidaire de la platine 2 ; son autre extrémité se termine par une boucle 46, d'assez grand diamètre, qui est engagée sur une gorge 47 formée vers l'ex trémité de l'arbre oscillant 12. Ce dispositif donne un freinage léger, sensiblement cons tant. En effet, lorsque (fig. 11) l'arbre 12 os cille dans le sens de la flèche 48, la boucle 46 se déplace dans le sens de la flèche 49 en roulant sans glissement dans sa gorge.
De même (fig. 12), lorsque l'arbre oscillant 12 tourne en sens inverse dans le sens de la flèche 50, la boucle 46 se déplace dans le sens de la flèche 51 en roulant sans glisser dans le fond de sa gorge. La valeur de ce freinage est réglée par la position du bras 44. Le ressort 43 peut être disposé un peu obli- quement par rapport à l'arbre oscillant 12, comme on le voit en fig. 10, de façon à ce que l'effort qu'il exerce sur cet arbre ait en même temps pour effet de le maintenir contre la platine 2.
Le réglage de la durée d'oscillation du pendule est obtenu par les dispositifs suivants (fig. 1 et 13) : Un ressort à boudin léger 52 a une de ses extrémités fixée en un point 53 de la tige du pendule 6 et son autre extré mité à l'extrémité 54 d'un levier 55 pivoté en un point 56. Le point 54 se trouve sur la verticale de l'axe de suspension 3. Pen dant les oscillations du pendule, la tension de ce ressort s'ajoute à l'effet de la pesan teur et permet d'obtenir un réglage de la durée des oscillations. Le pendule 5 porte également comme à l'ordinaire un poids cur seur 57 déplaçable sur une tige filetée 58 placée à la partie inférieure du pendule. Ce réglage du curseur, permettant d'obtenir des variations importantes, est fait à l'atelier lors du montage de l'horloge.
Le réglage du res sort 52 est réservé pour l'usage courant. A cet effet, l'extrémité 59 du levier 55 dépasse par une fenêtre 60, en avant du cadran 7, de façon à être facilement accessible.
Le montage des points d'attache 53 et 54 du ressort de réglage 52 sur le pendule et sur le levier 55 est réalisé de préférence comme le montage des axes 17 et 19 des cliquets sur la carcasse de bobine 34 (fig. (3). A cet effet, chacune des extrémités du res sort 52 s'engage dans le trou d'une tige 61. (fig. 13 et 14) solidaire d'un arbre transver sal 62 lequel est engagé dans les joues d'une carcasse de bobine 63.
L'aimant 5 qui est porté par la tige du pendule est aussi ramassé que possible de manière à diminuer l'encombrement de l'hor loge en profondeur. A cette fin l'aimant est constitué de préférence, comme il est repré senté fig. 1, par une branche centrale 64 en gagée dans la bobine 23 et par une branche supérieure 65 et une branche inférieure 66 qui embrassent l'extérieur de la bobine. Cet aimant est avantageusement découpé dans une plaque d'acier de faible épaisseur, de faon à n'opposer qu'une faible résistance au déplacement dans l'air. Le spectre magnéti que d'un tel aimant, représenté en fig. 15, montre que les lignes de force sont particu lièrement denses entre les extrémités des branches. et que leur direction est telle qu'elles sont normales aux spires de la bobine.
Pour augmenter la puissance d'un tel aimant, il pourrait être constitué (fig. 16 et 17) de quatre branches, telles que 67, 68, 69, 70 disposées dans deux plans rectangu laires et formant au centre une branche uni que en croix 71. La branche centrale 71 en gage dans la bobine 23, tandis que les quatre autres branches l'entourent. En augmentant le nombre de branches, on arrive à la con ception d'un aimant ayant une surface exté rieure continue, entourant la bobine, et une branche centrale pénétrant dans celle-ci.
Pour renforcer encore l'effet d'un tel aimant, on pourra, lorsqu'il n'a qu'un certain nombre de branches, terminer chacune de ces branches par un épanouissement polaire disposé trans versalement à la bobine, de façon à l'entourer extérieurement sur une partie de son pourtour. On sait qu'un aimant doit être constitué par exemple en acier au tungstène qui a un coefficient de dilatation sensible, et qu'on ne
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1###iit <SEP> pas <SEP> le <SEP> constituer <SEP> comme <SEP> la <SEP> tige <SEP> du <SEP> pen dule <SEP> en <SEP> métal <SEP> Invar <SEP> (acier <SEP> au <SEP> nickel), <SEP> dont
<tb> leocoefficient <SEP> de <SEP> dilatation <SEP> est <SEP> sensiblement nul.
Il en résulte que dans la disposition ver ticale d'un aimant plat, représentée en fig. 1, la dilatation de l'aimant interviendra sur toute la hauteur de celui-ci. Dans les cas où il y aura lieu d'éviter cet inconvénient, on adoptera la disposition de la fig. 18 dans la quelle l'aimant plat est placé dans une posi tion horizontale 5', suspendu à la tige 6 du pendule et portant lui-même la tige filetée 58 munie du curseur 57.
Le dispositif d'immobilisation destiné à permettre le transport de l'horloge est re présenté en fig. 19. Il est constitué par un levier coudé 72, 73 pivoté à son coude en 74 sur un pilier 75 porté, par la platine 2 et engagé entre les deux branches 64 et 66 de l'aimant. A l'extrémité de ce pilier est fixée une plaquette 76. Lorsqu'on abaisse le levier dans la position représentée en fig. 19, sa branche 73 vient-bloquer la branche cen trale 64 de l'aimant contre la plaquette 76. Le pendule se trouve ainsi immobilisé.
Pour que le levier soit maintenu aussi bien dans sa position d'immobilisation que dans l'autre, la branche 73 porte une goupille 77 engagée sous un ressort 78 fixé par une vis 79 sur le pilier 75. La position de la goupille et la forme du ressort sont telles que l'immobi lisation du levier a lieu dans ses deux positions. L'ensemble de tout le mécanisme est protégé, comme on l'a représenté sché matiquement en fig. 20, par un capot 80 formé par une boîte cylindrique à rebord qui est fixée sur le disque évidé 1, cela forme un ensemble complètement fermé dans lequel le mécanisme est entièrement à l'abri.
II ne se trouve à l'extérieur que l'extrémité 59 du levier de réglage qui sort par une fente sur l'avant du cadran-et l'extrémité 72 du levier d'immobilisation qui sort à la partie inférieure du capot. A la partie supérieure du carter sont fixées deux bornes 81, 82 qui permet tent de réunir le circuit de la bobine aux pôles de la pile. On voit que cet ensemble forme un bloc entièrement protégé permet- tant néanmoins le réglage de l'horloge et l'immobilisation .du pendule pour le transport.
Cet ensemble se fixe d'une façon appro priée dans un cabinet d'horloge 83 (fig. 25). Le dispositif suivant (fig. 21 et 22) per met de placer le mécanisme de façon que le plan d'oscillation prévu pour le pendule soit bien vertical. A cet effet, dans le cadran 7 est découpée une fenêtre 84 ayant la forme voulue pour recevoir, avec très peu de jeu, une masse cylindro-conique 85 suspendue à le partie supérieure par un crochet 86 en gagé dans un trou 87. Lorsque le plan des tiné à former le plan d'oscillation est vertical, la masse 85 se présente dans la fenêtre 84, de faon que ses bords affleurent exactement les bords de la fenêtre et que sa pointe 85' soit dans le plan du cadran 7.
En outre, ce dispositif permet de se rendre compte du manque d'équilibre du cabinet d'horloge sur son support, car, dans ce cas; les oscillations du pendule entraînent des mouvements du cabinet et du cadran, et, par suite, un dépla cement relatif de la masse 85 par rapport à la fenêtre dans laquelle elle est logée. Pour mettre l'horloge en bonnes conditions de fonc tionnement, on effectue alors un calage cor rect des pieds du cabinet.
Le cabinet d'horloge 83 porte à sa partie inférieure (fig. 23 et 24) un évidement 88 destiné au logement de la pile 89. Cette dis position a pour avantage de donner plus de stabilité au cabinet d'horloge en reportant la masse à la partie inférieure. Les bornes de la pile sont constituées par deux lames 91, 92 sur lesquelles, lorsque la pile est à poste dans son logement, on peut engager par rota tion deux petites 'manettes 93, 94 pivotées respectivement en 95, 96. Ce mode de fixa tion de la pile est particulièrement simple.
Les bornes 81, 82 du carter sont reliées par des fils placés à demeure dans le cabinet d'horloge aux deux manettes 93, 94, de sorte que la mise en place de la pile par le sys tème indiqué a en outre l'avantage d'établir immédiatement les liaisons électriques voulues par un dispositif qui assure un bon contact du fait que les bornes 91, 92 s'appuient sur les manettes 93, 94, avec toute la pression résultant du poids de la pile.
En fig. 25, on aperçoit la disposition d'en semble de l'horloge- avec tous les organes dont il a été parlé ci-dessus.