La présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie électrique, tirant son énergie électromotrice d'une batterie isoto pique.
Le problème est de loger une batterie isotopique dans une montre de manière à n'occuper qu'un faible volume tout en satisfaisant aux normes légales concernant les sources radioac tives.
On connaît des montres électriques dans lesquelles l'énergie est fournie par une pile classique, en forme de pastille, logée entre une cloison se vissant sur la carrure et le fond de la boite de montre. Cette exécution ne peut être envisagée dans le cas d'une batterie isotopique qui, à l'instar de celle connue par exemple du brevet suisse N 349348, doit être enclose dans un espace parfaite ment hermétique, sans joints, de manière à blinder la source radioactive.
On connaît également un mouvement d'horlogerie comportant un moteur électrostatique constitué par un condensateur variable dont les armatures mobiles sont revêtues d'une substance radioac tive qui provoque la charge progressive du condensateur et par action électrostatique une rotation de l'armature mobile par rapport à l'armature fixe.
Ce moteur, nécessitant un volume considérable, est différent du dispositif qui fait l'objet de la présente invention; en particu lier, on relèvera que cette exécution ne tient pas compte des impératifs de sécurité radioprotectrice liés à l'utilisation d'élé ments radioactifs.
La présente invention a pour but d'éviter dans une pièce d'horlogerie du type susmentionné les inconvénients cités grâce à une construction totalement fermée et hermétique, qui est caracté risée en ce que la batterie est enclose dans une capsule étanche blindée constituée par une calotte et un couvercle, ladite capsule formant au moins une partie du fond du boîtier de la pièce d'hor logerie.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention. On n'a représenté sur le dessin que ce qui est nécessaire à la compréhension de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des vues en coupe de ces deux formes d'exécution.
La norme internationale fixée lors de la conférence de Madrid du 29 mai au l \ juin 1972 de l'Organisation de coopération et de développement économiques est de 1,4 mCi par année les fuites de l'activité à travers l'enceinte radioprotectrice admissible lors de l'utilisation de batteries nucléaires isotopiques.
Dans une exécution selon la présente description satisfaisant aux normes légales (voir le Manuel de l'énergie atomique et de la protection des radiations édité par le Société suisse pour l'énergie atomique) concernant les sources radioactives fermées, on a pu mesurer des fuites de l'ordre de 0,2 à 0,5 mCi par année seule ment; la batterie comportait une série d'éléments actifs ayant les caractéristiques suivantes: Source nucléaire isotopique du type Ti T2. Diamètre de la source 1 cm.
Epaisseur de la source 0,5 - l,10 4 cm. Epaisseur du support, en cuivre, 3,10 -1 cm. Epaisseur du diélectrique, en parylène C, 10-5 cm. Epaisseur de la capsule, en acier inoxydable, 10-4 cm. Epaisseur du collecteur 10-; cm.
La batterie comprenait un certain nombre de ces éléments actifs qui, connectés en séries, permettent d'obtenir une tension de sortie de l'ordre de 300 V avec un courant de 1,3.10-9 A, corres pondant à une activité d'émission de l'ordre de 220 mCi. Cette batterie est suffisante pour permettre d'exciter et d'entre tenir électrostatiquement l'oscillation d'un vibrateur mécanique.
La boite de montre selon la fig. 1 comprend une carrure 1, dans laquelle est vissée une pièce tubulaire<B>11</B> constituant une partie du fond de la boîte de montre. La pièce tubulaire 1 1 pré sente un rebord extérieur 23 qui comprime une garniture d'étan chéité 3. La glace de la boite et le mouvement de 1a montre ne sont pas représentés.
La source d'énergie isotopique formée d'éléments 6 du type décrit précédemment, est enclose dans la cavité pratiquée dans la calotte 4, fermée par le couvercle 5 qui est soudé de manière étanche sur la calotte 4. Le passage métal-verre 7 permet de faire le vide à l'intérieur de la source et de fermer hermétiquement la cavité. Le joint entre le passage 7 et le couvercle 5 est aussi par faitement étanche. Une plaque de protection 8, disposée au-dessus du passage 7, est fixée par un moyen approprié sur un épaulement de paroi de la calotte 4. Elle présente une ouverture 9 permettant par exemple de laisser passer l'axe d'un mobile de la montre. La plaque 8 a pour but de protéger mécaniquement le passage 7 et constitue un fond intermédiaire.
L'une des extrémités du conden sateur 21, noyé en partie dans le passage 7, est reliée à la source 6; l'autre passe à travers une douille isolante 22 chassée dans la plaque de protection 8; le conducteur 21 est l'une des bornes de la batterie isotopique.
La calotte 4, formant une partie de l'enveloppe de la source d'énergie, est ajustée dans la pièce tubulaire 1 1 et constitue une partie du fond de la boite de montre, l'autre partie étant formée, comme déjà dit, par la pièce tubulaire 11.
Dans la seconde forme d'exécution (fig. 2), la source d'énergie comprend une enveloppe formée d'une calotte 12 et d'un cou vercle étanche 13, la calotte 12 constituant elle-même le fond de la boite de montre, sur lequel la carrure 14 est ajustée à cran. Une plaque de protection<B>15,</B> constituant un fond intermédiaire et présentant une ouverture 16, est disposée au-dessus du passage 7 et est fixée sur un épaulement du fond 12. Une platine 17 du mouvement de la montre, présentant une ouverture 18 pour le passage 7, est montée sur un épaulement du fond 12 et porte des piliers 19 supportant un pont 20, les piliers 19 traversant des ouvertures de la plaque de protection 15 et étant ancrés dans le fond 12.
The present invention relates to an electric timepiece, drawing its electromotive energy from an isotopic battery.
The problem is to accommodate an isotopic battery in a watch so as to occupy only a small volume while satisfying the legal standards concerning radioactive sources.
Electric watches are known in which the energy is supplied by a conventional battery, in the form of a pellet, housed between a partition screwed onto the middle part and the back of the watch case. This execution cannot be considered in the case of an isotopic battery which, like that known for example from Swiss patent N 349348, must be enclosed in a perfectly hermetic space, without joints, so as to shield the source. radioactive.
A clockwork movement is also known comprising an electrostatic motor constituted by a variable capacitor whose movable armatures are coated with a radioactive substance which causes the progressive charge of the capacitor and by electrostatic action a rotation of the movable armature with respect to the fixed frame.
This motor, requiring a considerable volume, is different from the device which is the subject of the present invention; in particular, it should be noted that this execution does not take into account the radioprotective safety requirements linked to the use of radioactive elements.
The object of the present invention is to avoid, in a timepiece of the aforementioned type, the aforementioned drawbacks thanks to a completely closed and hermetic construction, which is characterized in that the battery is enclosed in a sealed, shielded capsule constituted by a cap. and a cover, said capsule forming at least part of the bottom of the case of the timepiece.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention. Only what is necessary for understanding the invention has been shown in the drawing.
Figs. 1 and 2 are sectional views of these two embodiments.
The international standard set at the Madrid conference of May 29 to June 1, 1972 of the Organization for Economic Co-operation and Development is 1.4 mCi per year leakage of activity through the radiation protective enclosure admissible during the use of isotopic nuclear batteries.
In an execution according to the present description satisfying the legal standards (see the Manual of atomic energy and radiation protection published by the Swiss Society for Atomic Energy) concerning closed radioactive sources, it was possible to measure leaks of the order of 0.2 to 0.5 mCi per year only; the battery comprised a series of active elements with the following characteristics: Isotopic nuclear source of the Ti T2 type. Source diameter 1 cm.
Source thickness 0.5 - l, 10 4 cm. Support thickness, copper, 3.10 -1 cm. Dielectric thickness, parylene C, 10-5 cm. Capsule thickness, stainless steel, 10-4 cm. Collector thickness 10-; cm.
The battery included a certain number of these active elements which, connected in series, make it possible to obtain an output voltage of the order of 300 V with a current of 1.3.10-9 A, corresponding to an emission activity. of the order of 220 mCi. This battery is sufficient to make it possible to excite and electrostatically maintain the oscillation of a mechanical vibrator.
The watch case according to fig. 1 comprises a middle part 1, into which is screwed a tubular part <B> 11 </B> constituting a part of the back of the watch case. The tubular part 1 1 has an outer rim 23 which compresses a sealing gasket 3. The crystal of the case and the movement of the watch are not shown.
The isotopic energy source formed of elements 6 of the type described above is enclosed in the cavity made in the cap 4, closed by the cover 5 which is welded in a sealed manner to the cap 4. The metal-glass passage 7 allows to create a vacuum inside the source and to hermetically close the cavity. The seal between the passage 7 and the cover 5 is also completely sealed. A protective plate 8, arranged above the passage 7, is fixed by an appropriate means on a wall shoulder of the cap 4. It has an opening 9 allowing for example to let the axis of a mobile of the watch. The purpose of the plate 8 is to mechanically protect the passage 7 and constitutes an intermediate bottom.
One of the ends of the capacitor 21, partially embedded in the passage 7, is connected to the source 6; the other passes through an insulating sleeve 22 driven into the protection plate 8; conductor 21 is one of the terminals of the isotopic battery.
The cap 4, forming part of the envelope of the energy source, is fitted in the tubular part 11 and constitutes a part of the bottom of the watch case, the other part being formed, as already said, by the tubular part 11.
In the second embodiment (fig. 2), the energy source comprises an envelope formed of a cap 12 and a tight cover 13, the cap 12 itself constituting the back of the watch case. , on which the caseband 14 is adjusted to notch. A protective plate <B> 15, </B> constituting an intermediate base and having an opening 16, is arranged above the passage 7 and is fixed on a shoulder of the base 12. A plate 17 of the watch movement, having an opening 18 for the passage 7, is mounted on a shoulder of the bottom 12 and carries pillars 19 supporting a bridge 20, the pillars 19 passing through openings in the protective plate 15 and being anchored in the bottom 12.