Pièce d'horlogerie électrique. La présente invention a pour but de réaliser une pièce d'horlogerie électrique; présentant une sûreté de marche absolue jointe à une simplicité de construction.
Elle concerne une pièce d'horlogerie élec trique, caractérisée par le fait que le sys tème électromoteur est formé par un électro aimant dont le noyau est constitué partielle ment par l'axe du balancier d'un dispositif d'échappement, tandis que l'armature mobile de cet électro-aimant est constituée par le balancier lui-même.
Suivant un mode de réalisation -l'axe du balancier traverse la bobine à travers une armature à bras radiaux relevés à angle droit, tandis que le balancier comporte des bras à extrémités épanouies et rabattues elles aussi à angle droit et qui s'engagent entre les bords relevés de l'armature fixe et la bobine.
Suivant un mode de réalisation de l'in vention, le dispositif d'échappement com mandé par le balancier du système électro- moteur contrôle lui-même le circuit électri que de ce système électromoteur.
Une forme d'exécution de la pièce d'hor logerie conforme à l'invention est représentée à titre d'txemple sur le dessin ci-joint, dans lequel: La fig. 1 est une coupe élévation agran die de l'ensemble du mécanisme; La fig. 2 est une vue en élévation en bout (en perspective) avec un système de contre- cliquet un peu différent adopté en vue de rendre la figure plus claire; La fig. 2bis est une vue en plan des prin cipaux organes du système électromoteur;
La fig. 3 est une vue en plan du disposi tif intermédiaire qui transmet le mouvement de l'axe du balancier à la roue d'échappe ment; Les fig. 4, 5, 6 et 7 sont des schémas ex plicatifs également en plan du fonctionne ment du dispositif de la fig. 3; Les fig. 8 et 9 montrent en élévation et à plus grande échelle la manière dont se fait l'établissement du contact au moyen de la pièce intermédiaire;
La fig. 10 montre une coupe transver sale de cette pièce intermédiaire et du contre- cliquet qui coopèrent avec la roue d'échappe ment, le contre-cliquet étant conforme au mode d'exécution de la fig. 1; La fig. 11 montre en perspective la ma nière dont est constituée l'extrémité de ce contre-cliquet; La fig. 12 est une vue en plan partielle d'une variante du mécanisme de transmis sion.
La pièce d'horlogerie représentée sur les dessins comprend un système électromagné tique qui remplit à la fois le rôle de moteur et celui de régulateur. Le moteur comprend une bobine 6 dont le noyau magnétique est formé par deux canons 3 et 8, l'un fixe, l'au tre mobile, le canon 3 étant calé dans le trou de la bobine 6, tandis que le canon 8 est fixé sur l'axe 7 d'un balancier 9 placé au centre de cette dernière.
Une armature est fixée au canon 3, et comporte deux bras radiaux 4 et 5 relevés à angle droit à leurs extrémités extérieures, de manière à laisser une gorge 10 en forme d'arc de cercle entre elles et le pourtour de la bobine 6 (fig. 1 et 2).
Une armature mobile formée par le ba lancier 9 est constituée également par deux bras radiaux 11 et 12.épanouis à leurs extré mités et rabattus à angle droit pour pénétrer dans la gorge 10.
Les organes 3, 4, 5 sont fixés au bâti par la partie inférieure du canon 3 convenable ment décolletée pour être sertie sur l'aile 1 de ce bâti à la façon d'un oeillet.
Le bâti présente une forme en équerre (fig. 2) et une forme qui présente de multi ples avantages en vue de la disposition dans deux plans différents des divers éléments du mécanisme.
Il est à noter que l'utilisation à deux fins du canon 3, tout en simplifiant la construc tion, offre l'avantage de rendre facile le réglage par rotation à frottement doux de l'orientation des bras 4, 5 de l'armature fige par rapport à ceux de l'armature mobile.
Le balancier 9 est rivé sur le canon de fer doux 8 solidaire de l'axe 7 de ce balan cier. Comme d'usage, le balancier est cons tamment rappelé vers la position d'équilibre par un ressort spiral de réglage 13.
L'axe 7 du balancier 9 est muni d'un petit ergot 34 en rubis, qui peut aussi être constitué plus simplement par l'extrémité taillée en biseau d'une petite cheville en acier engagée à frottement dur dans un trou pratiqué dans l'axe.
La disposition qui vient d'être décrite constitue la première partie de l'échappement de la montre. Cet échappement, susceptible d'un réglage chronométrique, comporte un organe oscillant intermédiaire.
L'organe oscillant intermédiaire est une pièce, sorte de détente à ressort.
Cette détente (fig. 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 et 9) a en effet pour fonction de transmettre, en le transformant, le mouvement circulaire alternatif du balancier 9 à la roue d'échap pement, tout en assurant simultanément l'ou verture et la fermeture du circuit électrique de l'appareil.
La détente est constituée par une lamelle 29 renforcée par une plaquette 31, cette der nière étant rigide, tandis que la lamelle 29 elle-même est nécessairement élastique. La. lamelle 29 est fixée à l'une de ses extrémités sur un pilier 82 fixé @à l'aile verticale 2 -du bâti, par exemple par une vis. La plaquette 31 est figé à la lamelle 29 vers la naissance de la courbe que forme celle-ci (fig. 3).
A l'autre extrémité de la courbe, les deux piè ces sont indépendantes et, par suite de l'élas ticité de la lamelle 29, l'extrémité de cette lame tend à prendre appui sur la plaquette 31 qu'elle dépasse légèrement en 33. L'ex trémité 33 se trouve sur la trajectoire de l'ergot 34 prévu sur l'axe 7 du balancier. Au repos, la partie arrière de la lamelle 29 rap pelle la plaquette 31 contre une butée fixe 35. La plaquette 31 porte une autre lamelle 36 qui lui est perpendiculaire et qui forme cliquet, son extrémité libre s'engageant dans la denture de la roue d'échappement 18.
Pour permettre de donner à. ce cliquet 36 une longueur suffisante, il est dans l'encoche 19 du bâti (fig. 1), ce cliquet 36 attaquant la roue 18.
Un contre-cliquet (fig. 1, 3, 10 et 11) est formé d'une lamelle d'acier 41 dont le plan est perpendiculaire au plan de la roue 18. A son extrémité (voir en particulier fig. 11), cette lamelle 41 est entaillée en 42 et la lan guette ainsi formée 43 est rabattue. On voit que le réglage de ce contre-cliquet se fera d'une manière extrêmement aisée en le fai sant tourner autour de la vis 44 (fig. 3) qui fixe le contre-cliquet au pilier 32.
Ce contre-cliquet pourrait être constitué d'une manière différente. C'est ainsi qu'en fi-. 2, il comporte tout simplement une lame 37 fixée au bâti et attaquant la roue d'échap pement 18 suivant une tangente.
Les oscillations de la détente 29, 31 pro voquent l'ouverture et la fermeture du cir cuit électrique destiné à, exciter la bobine 6.
Vers l'extrémité de la détente (fig. 8 et 9) est fixée sur la lamelle rigide 31 une pla quette d'argent 45 dont la partie inférieure est taillée en biseau. Cette plaquette 45 forme l'un des éléments du contact dont l'au tre élément est constitué aussi par une pla quette d'argent 46 montée sur l'extrémité d'une lame flexible 47 soutenue par une se melle 48 qui détermine d'une manière pré cise sa position. L'autre extrémité de la lame 47 et de la semelle 48 est fixée au bâti.
Lorsque par suite de l'oscillation de la lame rigide 31, celle-ci se déplace de droite à gau che (fig. 8 et 9), le biseau de la plaquette 45 rencontre la plaquette 46 et fait fléchir la lame 47 jusqu'à ce que le bec du biseau ait franchi le bord de la plaquette 46. A partir de ce moment le bec glisse sur la sur face de la plaquette 46, sans provoquer une flexion supplémentaire sensible de la lame 47. De cette manière, le contact est assuré avec une sûreté complète et il va de soi que la rupture s'opère brusquement du fait de la détente des ressorts en présence, dès que la pièce intermédiaire revient à sa position de repos.
Dans les mouvements précédents, l'arête de la plaquette d'argent 45 balaie la surface de la plaquette 46, ce qui assure un net toyage automatique des surfaces en prise et par suite un excellent contact élastique.
La roue d'échappement 18 relativement très grande et pourvue d'un grand nombre de dents, a son plan perpendiculaire au plan de l'aile verticale 2 du bâti, lequel offre une encoche 19 (fig. 1) pour permettre le pas sage de la roue. Celle-ci est calée sur un axe 21 terminé par deux pointes. On conçoit que le montage sur pointes est recommandable ici parce que la roue d'échappement 18, qui est grande, tourne très lentement et, par con séquent sans que l'usure des pointes soit à redouter.
Les pointes de l'axe 21 pénètrent dans des trous borgnes ménagés dans deux tiges 22 et 23 entaillées d'une manière appropriée à. leurs extrémités. L'une de cet tiges au moins (23 dans le cas de la figure) s'engage dans un trou ménagé dans un pilier 24 fixé à l'aile verticale 2 du bâti. Le pilier 24 est fendu jusqu'à sa perforation; les lèvres de celle-ci peuvent être rapprochées par la vis 25. La position de l'axe 21 en hauteur pourra être réglée en faisant monter ou des cendre la tige 23.
L'axe 21 de la roue d'échappement porte une vis sans fin 26 qui engrène avec la pe tite roue dentée 27 calée sur l'axe des aiguil les. On voit donc que la transmission de la roue d'échappement à l'axe des aiguilles est réduite au minimum. d'organes.
Le système électromagnétique offre l'a= vantage de réaliser une polarisation de l'ar= mature mobile 9, c'est-à-dire du balancier 9, inverse de celle de l'armature fixe 4, 5, ce qui permet d'obtenir avec une très faible consommation de courant des réactions parti culièrement énergiques, si le courant traverse la bobine 6 lorsque le balancier 9 est à un point voisin de l'armature fixe, comme indi qué sur les fig. 2 et 2' (en pointillé sur cette dernière).
Le fonctionnement est donc le suivant: Lorsque le balancier 9 oscille dans le sens de la flèche de la fig. 4, l'ergot 34 porté par l'axe 7 de ce balancier vient rencontrer (fig. 5) l'extrémité 33 de la lamelle 29 qu'il écarte de la plaquette 31, laquelle ne peut être entraînée en raison de l'existence de la butée 35. L'ergot 34 lâche ensuite l'extré mité 33 de la lamelle 29 qui revient reposer contre la plaquette 31. Le balancier pour suit sa course, puis il oscille dans l'autre sens (fig.6). L'ergot 34 rencontre alors de nouveau l'extrémité 33 de la lame 29.
Mais cette fois cette extrémité étant soutenue par la plaquette 31 et le mouvement de cette pla quette étant libre dans ce sens, cette plaquette sera entraînée (fig. 7) ainsi que le cliquet 36 solidaire de cette plaquette, ce cliquet faisant progresser la roue d'échappement 18 d'une dent; en même temps, la plaquette 45 ferme le circuit de l'appareil, comme il est bien visible sur la fig. 7.
A ce moment, du fait du réglage du jeu des organes en pré sence, le balancier se trouvera à proximité de l'armature fixe, comme l'indiquent les fig. 2 et 2bis (en pointillé sur cette dernière) et il sera brusquement attiré par les pièces polai res 4 et 5, mais presque aussitôt l'ergot 34 échappera à l'extrémité 33 de la lame 29 (fig. 4); cette lame revient alors à la posi tion de repos, coupant ainsi le courant brus quement comme il a été indiqué plus haut.
Le balancier décrit alors un arc supplémen taire, puis, rappelé par le ressort spiral 13, il oscille dans l'autre sens et la fonction se recommence.
Le schéma des connexions électriques est bien visible sur la fig. 4, qui montre en par ticulier la bobine 6 de l'électro-aimant ali mentée par la source de courant 60, cette bo bine 6 étant connectée, d'une part, sur la semelle de contact 48 et, d'autre part, à la masse constituée par exemple par le pa lier 32.
Il est très important de remarquer que dans les appareils horaires- portatifs, le rouage de transmission se compose toujours d'un certain nombre de roues et de pignons, tandis que dans la pièce d'horlogerie décrite cette transmission ne comporte qu'une seule roue 27 calée sur l'axe de l'aiguille des minutes.
Ou a compris que dans le mode d'exécu tion qui vient d'être décrit la position très spéciale adoptée par la roue d'échappement a pour but de réaliser cette dernière simpli fication, tout en permettant de placer le balancier horizontalement, ce qui, comme on le sait, a une grande importance pour la pré cision de la marche; mais il va de soi que si par exemple pour réduire l'encombrement du mécanisme on désirait mettre tous les or ganes sur une platine dans un plan unique, on devrait adjoindre au mécanisme, soit un engrenage d'angle, soit une deuxième vis sans fin.
Le schéma (fig. 12) indique une disposi tion de ce genre dans laquelle la roue d'é chappement 49 commande par vis sans fin 50 une petite roue 51 montée sur le même axe 52 qu'une autre vis sans fin 53 qui com mande à son tour la roue 54 calée sur l'axe des minutes ou de tout autre organe de trans mission. On réalise ainsi une disposition si milaire sans complication notable.
Electric timepiece. The object of the present invention is to produce an electric timepiece; with absolute safety combined with simplicity of construction.
It relates to an electric timepiece, characterized in that the electromotive system is formed by an electromagnet, the core of which is formed partially by the axis of the balance of an escapement device, while the mobile armature of this electromagnet is formed by the balance itself.
According to one embodiment -the axis of the balance crosses the coil through a frame with radial arms raised at right angles, while the balance comprises arms with open ends and also folded down at right angles and which engage between the arms. raised edges of the fixed frame and coil.
According to one embodiment of the invention, the exhaust device controlled by the balance of the electromotive system itself controls the electric circuit of this electromotive system.
An embodiment of the timepiece according to the invention is shown by way of example in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is an enlarged elevational section of the entire mechanism; Fig. 2 is an end elevational view (in perspective) with a slightly different counter-pawl system adopted in order to make the figure clearer; Fig. 2a is a plan view of the main parts of the electromotive system;
Fig. 3 is a plan view of the intermediate device which transmits the movement of the axis of the balance to the escapement wheel; Figs. 4, 5, 6 and 7 are explanatory diagrams also in plan of the operation of the device of FIG. 3; Figs. 8 and 9 show in elevation and on a larger scale the manner in which contact is established by means of the intermediate piece;
Fig. 10 shows a dirty cross section of this intermediate part and of the counter-pawl which cooperate with the escapement wheel, the counter-pawl being in accordance with the embodiment of FIG. 1; Fig. 11 shows in perspective the way in which the end of this counter-pawl is constituted; Fig. 12 is a partial plan view of a variation of the transmission mechanism.
The timepiece shown in the drawings comprises an electromagnetic system which fulfills both the role of motor and that of regulator. The motor comprises a coil 6, the magnetic core of which is formed by two barrels 3 and 8, one fixed, the other mobile, the barrel 3 being wedged in the hole of the coil 6, while the barrel 8 is fixed. on the axis 7 of a balance 9 placed in the center of the latter.
A frame is fixed to the barrel 3, and comprises two radial arms 4 and 5 raised at right angles at their outer ends, so as to leave a groove 10 in the form of an arc of a circle between them and the periphery of the coil 6 (fig. . 1 and 2).
A movable frame formed by the ba lancer 9 is also formed by two radial arms 11 and 12, which open out at their ends and folded down at right angles to enter the groove 10.
The members 3, 4, 5 are fixed to the frame by the lower part of the barrel 3 suitably necked to be crimped on the wing 1 of this frame in the manner of an eyelet.
The frame has a square shape (Fig. 2) and a shape which has multiple advantages for the arrangement in two different planes of the various elements of the mechanism.
It should be noted that the use of the barrel 3 for two purposes, while simplifying the construction, offers the advantage of making it easy to adjust by rotation with gentle friction the orientation of the arms 4, 5 of the fixed frame. compared to those of the movable frame.
The balance 9 is riveted to the soft iron barrel 8 integral with the axis 7 of this balance. As usual, the balance is constantly returned to the equilibrium position by an adjustment spiral spring 13.
The axis 7 of the balance 9 is provided with a small lug 34 in ruby, which can also be constituted more simply by the bevelled end of a small steel peg engaged with hard friction in a hole made in the axis.
The arrangement which has just been described constitutes the first part of the escapement of the watch. This escapement, capable of chronometric adjustment, comprises an intermediate oscillating member.
The intermediate oscillating member is a part, a sort of spring trigger.
This trigger (fig. 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 and 9) has the function of transmitting, by transforming it, the reciprocating circular movement of the balance 9 to the escapement wheel, while simultaneously opening and closing the appliance's electrical circuit.
The trigger is constituted by a strip 29 reinforced by a plate 31, the latter being rigid, while the strip 29 itself is necessarily elastic. The strip 29 is fixed at one of its ends on a pillar 82 fixed to the vertical flange 2 of the frame, for example by a screw. The plate 31 is fixed to the strip 29 towards the start of the curve formed by the latter (FIG. 3).
At the other end of the curve, the two parts are independent and, as a result of the elasticity of the strip 29, the end of this strip tends to rest on the plate 31 which it protrudes slightly at 33 The end 33 is in the path of the lug 34 provided on the axis 7 of the balance. At rest, the rear part of the blade 29 shovels the plate 31 against a fixed stop 35. The plate 31 carries another blade 36 which is perpendicular to it and which forms a pawl, its free end engaging in the teeth of the wheel exhaust 18.
To allow giving to. this pawl 36 a sufficient length, it is in the notch 19 of the frame (fig. 1), this pawl 36 attacking the wheel 18.
A counter-pawl (fig. 1, 3, 10 and 11) is formed of a steel strip 41 whose plane is perpendicular to the plane of the wheel 18. At its end (see in particular fig. 11), this lamella 41 is notched at 42 and the thus formed lan 43 is folded back. It can be seen that the adjustment of this counter-pawl will be done in an extremely easy manner by rotating it around the screw 44 (fig. 3) which fixes the counter-pawl to the pillar 32.
This counter-pawl could be made in a different way. This is how in fi-. 2, it quite simply comprises a blade 37 fixed to the frame and attacking the escapement wheel 18 along a tangent.
The oscillations of the trigger 29, 31 cause the opening and closing of the electrical circuit intended to energize the coil 6.
Towards the end of the trigger (fig. 8 and 9) is fixed on the rigid strip 31 a silver plate 45, the lower part of which is bevelled. This plate 45 forms one of the contact elements, the other element of which is also constituted by a silver plate 46 mounted on the end of a flexible blade 47 supported by a pin 48 which determines a precisely its position. The other end of the blade 47 and the sole 48 is fixed to the frame.
When, as a result of the oscillation of the rigid blade 31, the latter moves from right to left (fig. 8 and 9), the bevel of the plate 45 meets the plate 46 and bends the blade 47 until that the nose of the bevel has passed the edge of the plate 46. From this moment the nose slides on the surface of the plate 46, without causing a significant additional bending of the blade 47. In this way, the contact is assured with complete safety and it goes without saying that the rupture takes place suddenly due to the relaxation of the springs present, as soon as the intermediate part returns to its rest position.
In the preceding movements, the edge of the silver plate 45 sweeps the surface of the plate 46, which ensures automatic cleaning of the engaging surfaces and hence excellent elastic contact.
The relatively very large escape wheel 18 and provided with a large number of teeth, has its plane perpendicular to the plane of the vertical wing 2 of the frame, which offers a notch 19 (fig. 1) to allow the wise step of wheel. This is wedged on an axis 21 terminated by two points. It will be understood that mounting on tips is advisable here because the escape wheel 18, which is large, rotates very slowly and, consequently, without the wear of the tips being to be feared.
The tips of the axis 21 enter blind holes formed in two rods 22 and 23 notched in a manner suitable for. their ends. At least one of this rods (23 in the case of the figure) engages in a hole made in a pillar 24 fixed to the vertical flange 2 of the frame. The pillar 24 is split up to its perforation; the lips of the latter can be brought together by the screw 25. The position of the axis 21 in height can be adjusted by raising or ashing the rod 23.
The axis 21 of the escape wheel carries a worm 26 which meshes with the small toothed wheel 27 wedged on the axis of the needles. It can therefore be seen that the transmission from the escape wheel to the needle axis is reduced to a minimum. organs.
The electromagnetic system offers the advantage of carrying out a polarization of the mobile ar = mature 9, that is to say of the balance 9, the reverse of that of the fixed armature 4, 5, which makes it possible to obtain particularly vigorous reactions with a very low current consumption, if the current passes through the coil 6 when the balance 9 is at a point close to the fixed armature, as shown in fig. 2 and 2 '(dotted on the latter).
The operation is therefore as follows: When the balance 9 oscillates in the direction of the arrow in FIG. 4, the lug 34 carried by the axis 7 of this balance comes to meet (fig. 5) the end 33 of the strip 29 which it moves away from the plate 31, which cannot be driven because of the existence of the stop 35. The lug 34 then releases the end 33 of the blade 29 which returns to rest against the plate 31. The balance to follow its course, then it oscillates in the other direction (fig.6). The lug 34 then meets the end 33 of the blade 29 again.
But this time this end being supported by the plate 31 and the movement of this plate being free in this direction, this plate will be driven (fig. 7) as well as the pawl 36 integral with this plate, this pawl advancing the wheel d 'exhaust 18 of a tooth; at the same time, the plate 45 closes the circuit of the apparatus, as it is clearly visible in fig. 7.
At this moment, due to the adjustment of the play of the components present, the balance will be near the fixed frame, as shown in fig. 2 and 2a (dotted on the latter) and it will be suddenly attracted by the pole pieces 4 and 5, but almost immediately the lug 34 will escape from the end 33 of the blade 29 (fig. 4); this blade then returns to the rest position, thus cutting off the current abruptly as indicated above.
The balance then describes an additional arc, then, returned by the spiral spring 13, it oscillates in the other direction and the function starts again.
The electrical connection diagram is clearly visible in fig. 4, which shows in particular the coil 6 of the electromagnet supplied by the current source 60, this coil 6 being connected, on the one hand, to the contact pad 48 and, on the other hand, to the mass constituted for example by the beam 32.
It is very important to note that in portable time devices, the transmission train always consists of a certain number of wheels and pinions, while in the timepiece described this transmission has only one wheel. 27 fixed on the axis of the minute hand.
Or has understood that in the mode of execution which has just been described the very special position adopted by the escape wheel is intended to achieve this latter simplification, while allowing the balance to be placed horizontally, which, as we know, has great importance for the accuracy of walking; but it goes without saying that if, for example, to reduce the size of the mechanism, one wishes to put all the organs on a plate in a single plane, one should add to the mechanism, either an angle gear, or a second worm .
The diagram (fig. 12) indicates an arrangement of this kind in which the exhaust wheel 49 controls by worm 50 a small wheel 51 mounted on the same axis 52 as another worm 53 which controls in turn, the wheel 54 wedged on the minute axis or any other transmission member. This achieves such a milar arrangement without significant complication.