CH327359A - Dispositif électrique d'entretien du mouvement d'un balancier et d'entraînement du rouage d'une pièce d'horlogerie - Google Patents

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.

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.

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.

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.

La fig. 2 est une vue de profil du balancier. La fig. 3 est une vue en plan. d'une va riante.

La fig. 4 est une vue en plan d'une autre variante.

La fil-. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la fig. _4.

La fig. 6 est un diagramme des tensions parcourant les bobines.

La fig. 7 est un schéma des connexions élec triques.

La fig. 8 est une vue en coupe d'une autre variante d'exécution.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (9)

1. REVENDICATION Dispositif électrique d'entretien du mouve ment d'un balancier soumis à l'action d'un res sort spiral, et d'entraînement du rouage d'une pièce d'horlogerie, caractérisé par le fait que ce balancier porte au moins deux paires de piè ces polaires, dont l'une au moins est en liaison magnétique avec au moins un aimant perma nent, par le fait que chacune de ces paires de pièces polaires coopère avec au moins une bo bine dépourvue de noyau ferromagnétique et par le fait que les circuits électriques de ces deux bobines sont couplés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un transistor amplificateur alimenté par une source de courant continu et de telle manière que le courant induit dans l'une desdites bobines par la variation du flux magnétique engendrée par le passage au voisi nage de cette bobine de l'une des paires des pièces polaires portées par le balancier, soit amplifié par le transistor et assure, d'une part, l'entretien du mouvement oscillatoire du balan cier par une impulsion imprimée à ce balancier par la seconde bobine coopérant.avec la se conde paire de pièces polaires, portée par ce balancier et, d'autre part, le déplacement angu laire d'un pas du premier mobile dudit rouage par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionne- ment. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, carac térisé par le fait que les paires de pièces polai res sont disposées symétriquement par rapport à un plan diamétral du balancier.
2. 2. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que les bobines sont disposées symétriquement par rapport audit plan diamétral du balancier lorsque celui-ci est situé dans sa position de repos.
3. 3. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le balancier porte deux paires de piè ces polaires coopérant avec deux bobines.
4. 4. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le balancier porte quatre paires de piè ces polaires, disposées symétriquement de part et d'autre d'un plan diamétral du balancier.
5. 5. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 4, caractérisé par le fait qu'il comporte deux paires de bobines, disposées symétriquement de part et d'autre dudit plan diamétral du balancier en position de repos et par le fait que les deux bobines d'une même paire de bobines sont branchées en série.
6. 6. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisé par le fait que l'une des paires de bobines est bran chée, d'une part, à l'un des pôles de la source de courant et, d'autre part, à la base du trans istor, et par le fait que la seconde paire de bo bines est branchée, d'une part, à l'un des pôles de la source de courant par l'intermédiaire du collecteur et de l'émetteur du transistor et, d'autre part, au second pôle de la source de courant par l'intermédiaire de l'enroulement d'excitation d'un moteur à impulsions.
7. 7. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le balancier comporte un aimant per manent annulaire aimanté suivant son axe d'os cillation et deux anneaux ferromagnétiques fixés sur les faces dudit aimant et munis des- dites pièces polaires.
8. 8. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le balancier porte des aimants per- manents, disposés parallèlement à son axe d'oscillation et reliés chacun magnétiquement à une paire de pièces polaires.
9. 9. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de courant est constituée par une pile électrique.