CH327359A - Electric device for maintaining the movement of a balance wheel and driving the gear train of a timepiece - Google Patents
Electric device for maintaining the movement of a balance wheel and driving the gear train of a timepieceInfo
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Description
Dispositif electrique d'entretien du mouvement d'un balancier et d'entrainement du rouage dune pike d'horlogerie 11 existe des dispositifs electriques d'entre- tien du mouvement d'un balancier soumis ä 1'action d'un ressort spiral et d'entramement du rouage dune piece d'horlogerie teile que montres, pendulettes, reveils. Electric device for maintaining the movement of a pendulum and driving the gear train of a clock pike There are electric devices for maintaining the movement of a balance wheel subjected to the action of a spiral spring and drive of the cog of a timepiece such as watches, clocks, alarm clocks.
Dans ce genre de dispositifs, 1e balancier porte generalement une ou plusieurs pieces po- laires cooperant avec un electro-aimant dorrt 1'enroulement est alimente en courant & ctri- que par 1'intermediaire d'un interrupteur dorrt 1'ouverture et la fermeture sont commandees periodiquement par les mouvements du balan- cier au moyen d'un dispositif de commande mecanique. 0r, les contacts de cet interrupteur se deteriorent relativement rapidement sous 1'action des etincelles de rupture dues ä la tres gründe valeur de la self-induction du circuit dans Iequel 1'interrupteur est branche. En pra- tique, ces etincelles de rupture ne peuvent eire evitees, car la place disponible dans un mou- vement d'horlogerie ne permet ni de placer en parallele sur 1'interrupteur un condensateur de capacite suffisante, ni de placer une resistance en parallele sur 1'enroulement d'excitation, car alors la consommation accrue d'energie & c- trique necessite une trog gründe augmentation du volume de la source de courant continu. In this type of device, the pendulum generally carries one or more pole pieces cooperating with an electromagnet on which the winding is supplied with electrical current through the intermediary of a switch on which opening and closing takes place. are controlled periodically by the movements of the balance by means of a mechanical control device. However, the contacts of this switch deteriorate relatively quickly under the action of the breaking sparks due to the very large value of the self-induction of the circuit in which the switch is connected. In practice, these breaking sparks cannot be avoided, because the space available in a clock movement does not allow either a capacitor of sufficient capacity to be placed in parallel with the switch, nor a resistor to be placed in parallel with the switch. on the excitation winding, because then the increased consumption of electrical energy requires a very large increase in the volume of the direct current source.
La presente invention a pour objet un dis- positif electrique d'entretien du mouvement d'un balancier soumis ä 1'action d'un ressort spiral et d'entrainement du rouage dune pike d'horlogerie. Ce dispositif tend ä remedier aux inconvenients cites par 1e fait que ce balancier porte au moins deux paires de pieces polaires, dorrt l'une au moins est en Liaison magnetique avec au moins un aimant permanent, que cha- cune de ces paires de pieces polaires coopere avec au moins une bobirre depourvue de noyau ferromagnetique et que les circuits electriques de ces deux bobirres sont couples 1'un ä 1'autre par 1'intermediaire d'un transistor amplifica- teur alimente par une source de courant con- tinu et de teile maniere que 1e courant induit dans l'une desdites bobirres par la variation du flux magnetique engendree par 1e passage au voisinage de cette bobirre de l'une des paires des pieces polaires portees par 1e balancier, soit amplifie par 1e transistor et assure, dune part, 1'entretien du mouvement oscillatoire du balancier par une impulsion imprimee ä ce ba- lancier par la seconde bobirre cooperant avec la seconde paire de pikes polaires portee par ce balancier et, d'autre Part, 1e deplacement angulaire d'un RTI ID="0001.0268" WI="5" HE="4" LX="1224" LY="2052"> pas du premier mobile dudit rouage par I'intermediaire d'un dispositif d'ac- tionnement. The subject of the present invention is an electrical device for maintaining the movement of a balance wheel subjected to the action of a spiral spring and for driving the gear train of a clockwork pike. This device tends to remedy the disadvantages cited by the fact that this balance wheel carries at least two pairs of pole pieces, where at least one is in magnetic connection with at least one permanent magnet, that each of these pairs of pole pieces cooperates with at least one bobirre devoid of a ferromagnetic core and that the electric circuits of these two bobirres are coupled to one another by means of an amplifier transistor supplied by a direct current source and in such a way that the current induced in one of said windings by the variation of the magnetic flux generated by the passage near this winding of one of the pairs of pole pieces carried by the balance wheel, is amplified by the transistor and ensures, in one hand, the maintenance of the oscillatory movement of the balance wheel by an impulse imparted to this balance wheel by the second bobirre cooperating with the second pair of pole pins carried by this balance wheel and, on the other hand, the angular displacement of an RTI ID ="0001.0268" WI="5" HE="4" LX="1224" LY="2052"> pitch of the first moving part of said gear train by means of an actuating device.
Le dessin annexe illustre, ä titre d'exemple, et schematiquement, trois formes d'execution du dispositif suivant 1'invention. La fig. 1 est une vue perspective d'une pre mière forme d'exécution. The appended drawing illustrates, by way of example, and schematically, three embodiments of the device according to the invention. fig. 1 is a perspective view of a first embodiment.
La fig. 2 est une vue de profil du balancier. La fig. 3 est une vue en plan. d'une va riante. fig. 2 is a profile view of the pendulum. fig. 3 is a plan view. with a laughing go.
La fig. 4 est une vue en plan d'une autre variante. fig. 4 is a plan view of another variant.
La fil-. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la fig. _4. The thread-. 5 is a sectional view along the line V-V of FIG. _4.
La fig. 6 est un diagramme des tensions parcourant les bobines. fig. 6 is a diagram of the voltages traversing the coils.
La fig. 7 est un schéma des connexions élec triques. fig. 7 is a diagram of electrical connections.
La fig. 8 est une vue en coupe d'une autre variante d'exécution. fig. 8 is a sectional view of another alternative embodiment.
Selon les fig. 1 et 2 du dessin annexé, le dispositif d'entretien comporte un balancier 1, comportant un aimant permanent annulaire 2, aimanté suivant son axe, et deux anneaux plats 3 et 4 en un métal ferromagnétique. Ces an neaux plats sont fixés de part et d'autre de l'ai mant permanent 2. Chaque anneau plat pré sente deux paires de pôles 5, 6 et 7, 8, disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan diamétral. L'anneau plat inférieur 3 porte une traverse 9 diamétrale, fixée rigidement sur un arbre 10. Les extrémités de cet arbre tournent dans des paliers 11, aménagés dans une platine 12 et dans 'un coq 13. Un ressort spiral 14, dont l'une des extrémités est attachée sur un piton solidaire d'une oreille du coq et dont l'autre extrémité est attachée à l'arbre 10, ac tionne le balancier dans un mouvement oscilla toire. Deux paires de bobines 15, 16 et 17, 18 sont fixées rigidement sur la platine 12, par l'in termédiaire d'entretoises 19, en matière iso lante, et sont disposées symétriquement de part et d'autre d'un plan diamétral passant par l'ar bre 10. Ces bobines sont situées dans le plan médian horizontal du balancier, perpendicu laire à l'arbre 10. La hauteur h de ces bobines est plus petite que la distance s séparant les deux anneaux plats 3 et 4. According to Figs. 1 and 2 of the appended drawing, the maintenance device comprises a pendulum 1, comprising an annular permanent magnet 2, magnetized along its axis, and two flat rings 3 and 4 made of a ferromagnetic metal. These flat rings are fixed on either side of the permanent magnet 2. Each flat ring has two pairs of poles 5, 6 and 7, 8, arranged symmetrically on either side of a diametral plane. . The lower flat ring 3 carries a diametral crosspiece 9, rigidly fixed on a shaft 10. The ends of this shaft rotate in bearings 11, arranged in a plate 12 and in a cock 13. A spiral spring 14, the one of the ends is attached to a stud fixed to one ear of the cock and the other end of which is attached to the shaft 10, actuates the pendulum in an oscillatory movement. Two pairs of coils 15, 16 and 17, 18 are fixed rigidly to plate 12, by means of spacers 19, of insulating material, and are arranged symmetrically on either side of a diametral plane passing by the shaft 10. These coils are located in the horizontal median plane of the balance, perpendicular to the shaft 10. The height h of these coils is smaller than the distance s separating the two flat rings 3 and 4.
Les bobines d'une même paire sont bran chées en série et les bobines 15 et 16 sont re liées, d'une part, à la base b d'un transistor 20 (fig. 7) et, d'autre part, à une source de cou rant continu 21. Par contre, les bobines 17 et 18 sont branchées, d'une part, au collecteur c du transistor 20 et, d'autre part, à la source de courant 21 par l'intermédiaire de l'enroulement d'excitation 22 d'un moteur électrique à impul sions 23, décrit dans une demande de brevet connexe. Enfin, l'émetteur e du transistor est relié au pôle positif de la source de courant continu 21. The coils of the same pair are connected in series and the coils 15 and 16 are reconnected, on the one hand, to the base b of a transistor 20 (FIG. 7) and, on the other hand, to a direct current source 21. On the other hand, the coils 17 and 18 are connected, on the one hand, to the collector c of the transistor 20 and, on the other hand, to the current source 21 via the winding 22 of an electric pulse motor 23, described in a related patent application. Finally, the emitter e of the transistor is connected to the positive pole of the direct current source 21.
Lorsque le balancier 1 oscille de part et d'autre de sa position neutre ou de repos (posi tion représentée au dessin), pour laquelle les pôles magnétiques, portés par le balancier, sont situés de part et d'autre des bobines et sont centrés sur l'axe de ces bobines, ces oscilla tions créent une variation du flux magnétique traversant ces bobines et engendrent, en con séquence, des tensions induites dans celles-ci. Or, en examinant le schéma de la fig. 7, on constate que les bobines 15, 16, et 17, 18, bien que sous tension, ne sont normalement pas par courues par un courant, le transistor s'oppo sant à l'écoulement d'un courant dans le circuit de ces bobines. When the balance 1 oscillates on either side of its neutral or rest position (position shown in the drawing), for which the magnetic poles, carried by the balance, are located on either side of the coils and are centered on the axis of these coils, these oscillations create a variation of the magnetic flux passing through these coils and generate, as a result, voltages induced therein. However, by examining the diagram of fig. 7, it can be seen that the coils 15, 16, and 17, 18, although energized, are not normally run by a current, the transistor opposes the flow of a current in the circuit of these coils.
Lorsque les pôles magnétiques 5, déplacés dans le sens de la flèche f, s'approchent de la bobine 16, ils induisent dans celle-ci une tension t1 (fig. 6) positive, puis, lorsqu'ils quittent cette bobine, ils induisent une tension t.> négative. Ces deux tensions sont de forme sinusoïdale et présentent la même valeur maxima. When the magnetic poles 5, moved in the direction of the arrow f, approach the coil 16, they induce a positive voltage t1 (fig. 6) therein, then, when they leave this coil, they induce a voltage t.> negative. These two voltages are sinusoidal and have the same maximum value.
Lorsque les pôles 5 passent sur la bobine 15, les pôles 6 passent sur la bobine 16. En conséquence, les tensions induites dans ces bo bines s'additionnent, de sorte que la base b du transistor est soumise premièrement à une ten sion sinusoïdale t.j positive, pendant l'engage ment simultané des pôles sur les bobines, puis à une tension sinusoïdale tI négative, pendant le dégagement des pôles. Les valeurs maxima de ces tensions sont approximativement égales au double de la valeur maxima des tensions t1 et t.>. Or, si l'on fait en sorte que la tension de déblocage t5 du transistor soit située entre la valeur maxima de t,> et la valeur maxima de t4, il est clair que l'apparition de cette tension t,, sur la base b du transistor, a pour conséquence Le déblocage du transistor et donc le passage d'un courant t6 dans les bobines 17, 18 et 22. Le passage de ce courant t6 dans les bobines <B>17</B> et 18 crée un champ magnétique qui ac tionne les pôles 7 et 8, donnant ainsi une im pulsion d'entretien au balancier. Le passage de ce même courant t,; dans la bobine 22 du mo teur 23 provoque un déplacement angulaire d'un pas de son rotor 24, qui porte le premier mobile (non représenté) du mouvement d'hor logerie. When poles 5 pass over coil 15, poles 6 pass over coil 16. Consequently, the voltages induced in these coils add up, so that the base b of the transistor is first subjected to a sinusoidal voltage t.j positive, during the simultaneous engagement of the poles on the coils, then at a negative sinusoidal voltage tI, during the disengagement of the poles. The maximum values of these voltages are approximately equal to twice the maximum value of the voltages t1 and t.>. However, if we ensure that the turn-on voltage t5 of the transistor is situated between the maximum value of t,> and the maximum value of t4, it is clear that the appearance of this voltage t,, on the base b of the transistor, results in the unblocking of the transistor and therefore the passage of a current t6 in the coils 17, 18 and 22. The passage of this current t6 in the coils <B>17</B> and 18 creates a magnetic field which actuates poles 7 and 8, thus giving a maintenance pulse to the balance. The passage of this same current t,; in the coil 22 of the mo tor 23 causes an angular displacement of one pitch of its rotor 24, which carries the first mobile (not shown) of the clockwork movement.
Lors du déplacement du balancier en sens inverse de la flèche f, le même cycle se répète et ainsi de suite au cours de chaque demi- période du mouvement oscillatoire du balan cier. When the pendulum moves in the opposite direction to the arrow f, the same cycle is repeated and so on during each half-period of the oscillatory movement of the pendulum.
Il est à remarquer que, grâce au fait que la coïncidence des pôles 5 à 8 avec les bobines 15 à 18 a lieu lorsque le balancier passe par sa position de repos, c'est-à-dire lorsque le ba lancier se déplace avec la plus grande vitesse angulaire, de sorte que les tensions induites dans ces bobines atteignent leur valeur maxima possible. En conséquence, les bobines 15 à 18 peuvent être prévues sans aucun noyau ferro magnétique, ce qui permet d'éviter que le mou vement oscillatoire du balancier soit freiné lors que les pôles magnétiques 5 à 8 quittent ces bobines. En effet, un tel freinage empêche d'ob tenir un mouvement régulier du balancier. It should be noted that, thanks to the fact that the coincidence of the poles 5 to 8 with the coils 15 to 18 takes place when the balance wheel passes through its rest position, that is to say when the balance wheel moves with the greater angular velocity, so that the voltages induced in these coils reach their maximum possible value. Consequently, the coils 15 to 18 can be provided without any ferromagnetic core, which makes it possible to prevent the oscillatory movement of the pendulum from being slowed down when the magnetic poles 5 to 8 leave these coils. Indeed, such braking prevents obtaining a regular movement of the pendulum.
Dans la variante selon la fig. 3, le dispositif comporte seulement une bobine de commande 25 reliée, d'une part, à la base b du transistor et, d'autre part, à la source de courant 21, une bobine d'actionnement 26 du balancier et l'en roulement 22 du moteur à impulsions 23. In the variant according to FIG. 3, the device comprises only a control coil 25 connected, on the one hand, to the base b of the transistor and, on the other hand, to the current source 21, an actuating coil 26 of the balance and the bearing 22 of pulse motor 23.
Le fonctionnement de cette variante est semblable à celui de la forme d'exécution dé crite en référence aux fig. 1 et 2. Toutefois, étant donné qu'une seule bobine de commande 25 est prévue, la sensibilité du transistor doit être prévue plus grande. The operation of this variant is similar to that of the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2. However, since only one control coil 25 is provided, the sensitivity of the transistor must be provided greater.
Dans la forme d'exécution selon les fig. 4 et 5, le balancier 1 est prévu en une matière non ferromagnétique et porte quatre aimants permanents 27, 28, 29, 30 aimantés suivant leur axe longitudinal et munis chacun d'une paire de pièces polaires 31, 32, 33, 34. Le fonctionnement de cette forme d'exécu tion est exactement semblable à celui décrit en référence aux fig. 1 et 2. En effet, le circuit de commande comprenant les bobines 15 et 16 est couplé au circuit d'actionnement du moteur à impulsions comprenant les bobines 17 et 18, par l'intermédiaire du transistor 20. Dans le circuit de commande, une tension est induite lors du passage des pièces polaires 31, 32, de vant les bobines 15 et 16, dont la valeur est suffisante pour débloquer le transistor qui, dès lors, permet le passage du courant dans les bobines 17 et 18, donnant ainsi une impulsion mécanique au balancier 1 et une impulsion de courant dans la bobine 22, actionnant d'un pas le rotor du moteur à impulsions. In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the pendulum 1 is provided in a non-ferromagnetic material and carries four permanent magnets 27, 28, 29, 30 magnetized along their longitudinal axis and each provided with a pair of pole pieces 31, 32, 33, 34. The operation of this form of execution is exactly similar to that described with reference to FIGS. 1 and 2. Indeed, the control circuit comprising the coils 15 and 16 is coupled to the circuit for actuating the pulse motor comprising the coils 17 and 18, via the intermediary of the transistor 20. In the control circuit, a voltage is induced during the passage of the pole pieces 31, 32, in front of the coils 15 and 16, the value of which is sufficient to unlock the transistor which, therefore, allows the passage of current in the coils 17 and 18, thus giving a mechanical impulse to the pendulum 1 and a current impulse in the coil 22, actuating the rotor of the pulse motor by one step.
La forme d'exécution selon la fig. 8 com porte un balancier 1, fixé rigidement sur l'axe 10 et muni de paires de pièces polaires 39, 40, constituées par des aimants permanents, et re liées deux à deux par des pièces 35, 36 en une matière ferromagnétique telle que du fer doux. Des bobines 37 et 38, dépourvues de noyau ferromagnétique, sont disposées symétrique ment par rapport au plan diamétral du balan cier contenant les pièces polaires 39 et 40, lors que ce balancier est dans sa position de repos. The embodiment according to FIG. 8 com carries a pendulum 1, rigidly fixed on the axis 10 and provided with pairs of pole pieces 39, 40, constituted by permanent magnets, and re linked two by two by parts 35, 36 of a ferromagnetic material such as soft iron. Coils 37 and 38, devoid of a ferromagnetic core, are arranged symmetrically with respect to the diametral plane of the rocker arm containing the pole pieces 39 and 40, when this rocker arm is in its rest position.
Le fonctionnement de cette forme d'exécu tion est exactement semblable à celui de la forme d'exécution de la fig. 3. Toutefois, cette forme d'exécution présente l'avantage de per mettre de réaliser un balancier très léger. The operation of this embodiment is exactly similar to that of the embodiment of FIG. 3. However, this embodiment has the advantage of allowing a very light pendulum to be produced.
Il est évident que, dans une variante de cette dernière forme d'exécution, le balancier pourrait comporter quatre paires de pièces po laires et quatre bobines, disposées comme dé crit en référence aux fig. 1 et 2. It is obvious that, in a variant of this latter embodiment, the balance could comprise four pairs of pole pieces and four coils, arranged as described with reference to FIGS. 1 and 2.
Dans une variante d'exécution, seule une paire de pièces polaires pourraient être reliées entre elles par un aimant permanent, les autres pouvant être reliées entre elles par une pièce ferromagnétique. In an alternative embodiment, only one pair of pole pieces could be linked together by a permanent magnet, the others possibly being linked together by a ferromagnetic part.
En outre, la source de courant constituée dans l'exemple décrit ci-dessus par une pile électrique pourrait être constituée, par exemple; par un accumulateur électrique, dont la re charge pourrait être assurée, par exemple, pat une ou plusieurs cellules photovoltaïques. Cette source de courant pourrait aussi être constituée par un générateur radioactif de type connu, comportant un corps radioactif constituant l'un des pôles et un écran métallique interceptant les radiations émises par ce corps radioactif et constituant le second pôle de la source de courant. In addition, the current source constituted in the example described above by an electric battery could be constituted, for example; by an electric accumulator, the recharging of which could be ensured, for example, by one or more photovoltaic cells. This current source could also be constituted by a radioactive generator of known type, comprising a radioactive body constituting one of the poles and a metal screen intercepting the radiation emitted by this radioactive body and constituting the second pole of the current source.
Enfin, le moteur à impulsions pourrait être remplacé par tout autre dispositif d'actionne- ment pas à pas du premier mobile du rouage tel que, par exemple, un dispositif d'actionne- ment électromécanique comportant un électro aimant dont la palette actionne un cliquet co opérant avec une roue à rochet, solidaire dudit premier mobile du rouage du mouvement d'horlogerie. Finally, the pulse motor could be replaced by any other step-by-step actuating device for the first mobile part of the gear train, such as, for example, an electromechanical actuating device comprising an electromagnet whose pallet actuates a pawl cooperating with a ratchet wheel, integral with said first wheel set of the gear train of the clockwork movement.
II est à noter que les polarités indiquées dans cet exposé sont celles nécessaires à la bonne marche lors de l'emploi d'un transistor de jonction p.n.p. ; lors de l'emploi d'un autre transistor les polarités devraient, selon le cas, être inversées. It should be noted that the polarities indicated in this presentation are those necessary for correct operation when using a p.n.p. junction transistor. ; when using another transistor, the polarities should, depending on the case, be reversed.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH327359T | 1955-07-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH327359A true CH327359A (en) | 1958-01-31 |
Family
ID=4500566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH327359D CH327359A (en) | 1955-07-19 | 1955-07-19 | Electric device for maintaining the movement of a balance wheel and driving the gear train of a timepiece |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH327359A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3161813A (en) * | 1962-07-30 | 1964-12-15 | Gen Electric | Magnetic oscillator controlled motor |
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| DE1229463B (en) * | 1962-04-17 | 1966-11-24 | Kienzle Uhrenfabriken Ges Mit | Electronic clock |
| US3430119A (en) * | 1965-07-22 | 1969-02-25 | Smiths Industries Ltd | Oscillating motor for horological instruments |
| US3509437A (en) * | 1966-09-08 | 1970-04-28 | Citizen Watch Co Ltd | Timepiece drive |
-
1955
- 1955-07-19 CH CH327359D patent/CH327359A/en unknown
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