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Dispositif magnétoélectrique pour l'entretien des oscillations du balancier d'un mouvement d'horlogerie La présente invention a,pour objet un dispositif magnétoélectrique pour l'entretien des oscillations du balancier d'un mouvement d'horlogerie. Ce dispositif comprend un enroulement porté par le balancier qui est mobile dans au moins un champ magnétique perpendiculaire au plan de cet enroulement et parallèle à l'axe d'oscillation du balancier qui est muni d'un ressort de rappel le ramena@nit à une position de repos dans laquelle les impulsions de courant sont envoyées dans ledit enroulement.
On sait que le balancier d'un mouvement d'horlogerie doit satisfaire à un certain nombre de conditions mécaniques et notamment être parfaitement .équilibré, le rester malgré des variations de la température ambiante, offrir un minimum de frottements dans l'air, pouvoir être monté à pivotement d'une manière aussi simple que possible, avoir un -encombrement réduit, etc.
Dans les dispositifs connus, .on a recours à un cadre bobiné entourant un noyau magnétique, supporté par le bâti de l'appareil. Avec une telle disposition, -on se heurte à de nombreuses difficultés mécaniques, aucune des conditions précitées n'étant réalisable d'une manière satisfaisante.
De plus, au point de vue électrique, les dispositifs du type connu précité offrent l'incon- vénient de nécessiter un cadre à ,quatre côtés, dont un seul est utile, c'est-à-dire actif, tandis que 1e côté opposé, pour ne pas être inutile, doit être séparé du côté actif par un noyau ou une plaque de fer dont la présence entraîne, justement, des inconvénients mécaniques considérables.
Le dispositif suivant l'invention .a pour but de permettre de satisfaire à toutes les conditions mécaniques désirées et .de ,présenter,. au point de vue électrique, une simplification considérable par rapport-aux dispositifs connus ; ce dispositif est caractérisé par le fait que cet enroulement est formé par deux galettes plates de forme semi-circulaire, juxtaposées par leurs partiesrec- tilignes approximativement diamétrales;
ces parties rectilignes des deux galettes étant parcourues par un courant de même sens, que l'axe d'oscillation passe par le centre des parties semi- circulaires de l'enroulement, et que ce dispositif comporte au moins deux .aimants permanents dont les pôles sont conformés et disposés de façon à produire deux .champs :magnétiques de sens opposés, séparés par un plan neutre qui passe, en position de repos du balancier, entre les parties rectilignes juxtaposées des deux galettes formant l'enroulement.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à
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l'examen des dessins .annexés qui en représentent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation.
Sur ces dessins la fi-. 1 représente schématiquement en plan le dispositif selon l'un des modes de réalisation ; la fig. 2 :est une vue en plan analogue à la fig. 1, mais comportant une structure magnétique différente ; la fig. 3 est une vue en perspective du dispositif de la fig. 2 ; la fig. 4 est une vue en perspective d'un dispositif comportant une variante de l'a structure magnétique de la fig. 3 ; la fig..5 montre l'un des deux aimants cylindriques de la structure magnétique de la fig. 4 ;
la fi-. 6 est une coupe axiale du dispositif de la fig. 4 montrant le montage du bobinage à l'intérieur de la structure magnétique ; la fig. 7 est une coupe transversale suivant la ligne VII-VII de la fig. 6 ; la fi-. 8 est une vue en perspective schématique de l'ensemble moteur d'un mouvement d'horlogerie ; la fig. 9 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe d'oscillation d'une variante de la structure magnétique de :la fig. 3 ; la fig. 10 montre un élément magnétique et la forme de ses lignes de force ;
la fig. 11 montre, en perspective, ledit élément associé à une bobine double .en. forme de galette ; la fig. 12 est une vue en perspective de l'ensemble moteur d'une montre électrique, le boîtier étant coupé ; la fig. 13 est une coupe axiale partielle faite suivant la ligne XIII-XIII de la fig. 12.
Le dispositif représenté en fig. 1 comporte un enroulement constitué par la juxtaposition de deux galettes plates semi-circulaires 1-l' qui forment un bobinage circulaire monté à rotation entre les pièces polaires des deux aimants permanents en fer à cheval dont l'un est indiqué en 5. La partie aimantée de chacun des pôles de ces aimants s'étend sur une aire appréciable désignée par les lettres N et S. Les parties rectilignes diamétrales des deux galettes 1, 1' sont parcourues par des courants de même sens tandis que :les sens des courants sont opposés dans les parties circulaires de ces galettes.
Les avantages de ce mode de réalisation sont de comporter un bobinage circulaire, et par conséquent équilibré, et de créer un véritable couple de rotation du bobinage par l'application à celui-ci des deux forces égales, opposées, et appliquées aux extrémités d'un même diamètre, lesdites forces étant, par exemple, lorsque le bobinage est dévié dans le sens des aiguilles d'une montre, à ,l'extrémité inférieure dudit diamètre f' - f (par l'action du champ de gauche) et, à l'extrémité supérieure dudit diamètre, f,2 - f'.2 (par l'action du champ de droite).
Les fi-. 2 et 3 montrent une disposition analogue à celle de la fi-. 1, mais dans laquelle le champ magnétique est produit par deux paires d'aimants permanents 6-7 et 8-9 respectivement. Le bobinage 1-l' est encore représenté en ,position neutre par rapport aux champs magnétiques.
Par ailleurs. le bobinage est représenté monté sur un axe 11 qui est soumis à l'action d'un spiral 12, agencé de façon qu'il sollicite constamment le bobinage vers sa position neutre. Un disque 13, calé en rotation sur l'axe 11, porte un doigt de contact 14 frottant au passage contre l'extrémité libre d'un ressort de contact 15, dont l'autre extrémité est ancrée sur une partie fixe. Lorsque le bobinage est en position neutre, le doigt de contact 14 repose contre le ressort 15 et reste engagé sur celui-ci pendant une course angulaire prédéterminée du bobinage à :partir de la position neutre ; au-delà de cette course, le doigt 14 libère le ressort 15 qui revient en position rectiligne par sa propre élasticité.
Dans ces conditions, un nouveau contact électrique sera établi entre le doigt 14 et .le ressort 15, dès que le bobinage atteindra à
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nouveau la position :neutre et commencera l'alternance suivante de son mouvement \d'oscillation sous l'action du spiral 12.
Chaque fois que :ledit contact électrique est établi, le circuit suivant est fermé : batterie 17, ressort de contact 15, doigt de contact 14, enroulement 1, enroulement l', axe 11, spiral 12, boitier 16, batterie 17.
On voit que le bobinage oscille ainsi sur son axe sous l'action combinée du spiral et du dispositif magnéto,él@ectrique. Le spiral sollicite constamment le bobinage vers sa position neutre, tandis que ledit dispositif magnétoélectrique lui imprime une impulsion à chaque alternance, c'est-à-dire à chaque fois que le bobinage vient de passer par la position neutre, cette impulsion étant maintenue tant que le contact entre le doigt 14 et le ressort 15 subsiste, c'est-à-dire pendant la course angulaire prédéterminée précitée.
Lorsque cesse ladite impulsion, l'inertie du balancier entraîne celui-ci bien au-delà de ladite course angulaire et l'amplitude totale d'oscillation est d'autant .plus élevée que l'impulsion précitée a été longue et intense.
Par ailleurs, le genre de contact qui vient d'être décrit permet précisément de maintenir l'impulsion pendant une fraction appréciable de la course angulaire du balancier, ce qui a l'avantage de donner à d'amplitude de celui-ci une valeur considérable.
D'autre part, ce genre de contact a encore l'avantage que la rupture du circuit survient au moment où le balancier a une vitesse élevée, de sorte que le bobinage est le siège d'une force contre-électromotrice également élevée. ce qui a pour effet d'annuler pratiquement les extra-courants de rupture et par conséquent de supprimer toute étincelle susceptible d'endommager à la longue .les organes de contact.
Sur la fig. 8, le mécanisme d'échappement est indiqué en 21. Ce mécanisme transforme le mouvement oscillant de l'axe 11 en une rotation unidirectionnelle d'un autre axe 22 lié aux engrenages qui actionnent les aiguilles (non représentés). Les enroulements 1 - l' peuvent être noyés, par exemple, dans un disque 23 de matière plastique. La fig. 4 représente une variante de la structure magnétique du dispositif de la fig. 3.
Des pièces polaires en métal magnétique 24-25 en forme d'étriers sont fixées aux extrémités respectives d'un aimant permanent en forme de manchon cylindrique 28, représenté égale- ment sur la fig. 5. De même deux pièces polaires en forme d'étriers 26-27 sont fixées aux extrémités respectives d'un autre aimant per- manent 29. La coupe axiale de la fig. 6 et la coupe -transversale de la fig. 7 font ressortir de montage du bobinage dans les entrefers de la structure magnétique double.
La fig. 9 montre une autre variante de la structure magnétique, qui comporte deux aimants permanents 31-32 disposés dans ün plan commun d'un côté du bobinage (non représenté), tandis qu'une plaque de métal magnétique 33 est disposée dans un plan parallèle de l'autre côté dudit bobinage.
L'espace compris .entre les aimants et 1a plaque forme alors d'entrefer dans lequel vient se loger le bobinage. Deux encoches profondes 34, ménagées dans la plaque précitée, forment la zone neutre et une fente radiale 35 s'étendant jusqu'au centre de la plaque permet le montage latéral de l'axe 11.
A la fig. 10, on voit un élément magnétique constitué .par deux aimants semi-circulaires 51, 52 accolés par leur tranche diamétrale, de fa- çon que chaque face de l'aimant double ainsi constitué présente un pôle semi-circulaire Nord et un pôle semi-circulaire Sud.
Chacun des deux aimants est du type dont les lignes de force demeurent approximativement perpendi- culaires aux faces polaires, c'est-à-dire parallèles entre elles, sur une longueur relativement importante avant de s'incurver pour retourner au pôle de signe contraire. Ces aimants fournissent donc un champ uniforme dans un espace appréciable en face de chaque pôle. De tels aimants se trouvent maintenant dans le commerce, par exemple sous le nom de Fercolite fabriqué par la Société des Lignes. Télégraphiques et Téléphoniques.
Ces aimants présentent, en outre, l'avantage de conserver intégralement fleur aimantation pendant une durée pratiquement illimitée.
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Etant donné la forme des lignes de force d'un tel élément magnétique, il devient possible de lui associer -un bobinage placé dans son champ magnétique sans qu'il soit nécessaire, pour obliger les lignes de force à traverser ledit bobinage, de les canaliser dans un circuit magnétique comportant une plaque de fer doux ou un autre aimant, comme on était obligé de le faire jusqu'à maintenant.
On peut voir une construction de ce genre sur la fig. 11 où l'on retrouve les deux aimants 51, 52 au-dessus desquels .on a placé un bobinage en galette comportant deux nappes de fils 53, 54, disposées à plat, et comportant chacune un faisceau de conducteurs diamétraux et un faisceau de conducteurs formant une demi- circonférence. Les faisceaux de conducteurs diamétraux des deux nappes de fils sont parallèles et les faisceaux de conducteurs en demicirconférence se trouvent au voisinage de la périphérie de la galette 55.
Celle-ci peut être constituée par un disque de matière plastique dans lequel sont enrobées les nappes de fils et qui est solidaire d'un axe 56. Il va de soi que, construotivement, du fait même que ces faisceaux offrent une certaine épaisseur, files conducteurs de l'un d'eux ne sont pas tous rigoureusement diamétraux, tandis que ceux de l'autre forment une série de semi-circonférences concentriques. En particulier, le terme diamétraux doit être interprété géométriquement d'une manière non absolue, mais approximative.
D'ailleurs, dans certains modes de construction, on préférera effectuer -les enroule- ments en étalant les spires, comme indiqué schématiquement sur la fig. 11 plutôt que de les superposer, pour conserver une bobine extrêmement plate.
Par ailleurs, le corps de bobine représenté peut être considérablement aminci, voire même supprimé.
L'axe 56 passe par le plan de jonction des deux aimants 51, 52, qui est matérialisé par une lamelle 57 en matière que l'on peut usiner ou mouler et qui sert en même temps à réunir les deux aimants. Dans toutes les réalisations pratiques, telles que celles représentées à la fig. 11, les nappes de fils sont reliées à une source de courant continu, de telle façon que le courant circule dans le même sens dans les faisceaux de conducteurs rectilignes diamétraux des deux nappes.
Dans une certaine position de .la bobine par rapport à l'élément magnétique, position que l'on appellera dans ce qui suit: position neutre , les conducteurs diamétraux de la bobine se trouvent au-dessus du plan de jonction des deux aimants et, ainsi qu'on l'a expliqué plus -haut, la bobine est en équilibre instable dans ladite position neutre. Dès qu'elle s'écarte de cette position, indifféremment dans un sens ou dans l'autre, elle est soumise à un couple qui tend à la faire pivoter dans le même sens qu'au début de son mouvement.
Il est prévu, évidemment, des moyens pour relier les bobines à la source de courant. Suivant les applications, ces moyens seront des spiraux et/ou des balais frottant sur des bagues. Les deux nappes de fils sont, de préférence, connectées en série.
Si l'on se réfère maintenant aux fig. 12 et 13, on voit les organes essentiels d'entraînement d'un mouvement de montre électrique. On retrouve, sur ces figures, la bobine en forme de galette 55 et l'aimant 51. Les bobines 53, 54 sont reliées à la source de courant continu 58, d'une part, par le ressort spiral 59 et une borne 61 est, d'autre part, par un contact 62 solidaire de la galette 55 et une lame flexible 63 reliée à une borne 64. L'axe 56, solidaire de la galette, porte les rampes d'un mécanisme d'échappement dont la roue indiquée en 65 est reliée aux rouages qui portent les aiguilles.
Cotte montre est de construction très sim- pl;,, puisque le circuit magnétique ne comporte aucun entrefer. On n'éprouve aucune difficulté, ;par conséquent, à loger les bobinages, et le montage des pivots se trouve grandement facilité. En d'autr,-s termes, on a la faculté de pouvoir placer tous les éléments magnétiques, (réduits simplement à l'aimant composite 51, 52) d'un côté du bobinage en galette, et tout le mécanisme, de l'autre côté de ladite galette.
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