Dispositif d'entretien électromagnétique du mouvement d'un balancier spiral La présente invention concerne un dispo sitif d'entretien électromagnétique du mouve ment d'un balancier spiral.
Ce dispositif est constitué par un circuit magnétique formé d'une partie solidaire du ba lancier et d'une partie fixe, par un circuit élec trique agencé de manière à transmettre périodi quement, par l'intermédiaire du circuit magné tique, des impulsions entretenant le mouvement du balancier.
Ce dispositif est caractérisé par un blindage magnétique protégeant la partie oscillante du circuit magnétique de manière à éliminer les perturbations de marche dues aux champs ma gnétiques parasites, et à rendre uniforme, à l'exception d'une zone intéressant un arc res treint, le potentiel magnétique du milieu dans lequel cette partie oscille, de manière à assurer l'équilibre astatique du balancier.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, trois formes d'exécution de l'objet de l'in vention et diverses réalisations des circuits élec triques de ces formes d'exécution.
La fig. 1 est une vue en plan de la première forme d'exécution.
Les fig. 2 et 3 sont des vues semblables de deux autres formes d'exécution.
Les fig. 4 à 8 sont des schémas illustrant di verses réalisations des circuits. électriques des dispositifs représentés aux fig. 1 à 3. La première forme d'exécution comprend un circuit magnétique formé d'une partie fixe constituée par une armature en fer doux 10 et d'une partie solidaire du balancier constituée par un barreau aimanté 11 oscillant à l'inté rieur d'un espace limité par deux épanouisse ments circulaires 12, coaxiaux au balancier, que présentent les extrémités de l'armature 10.
Cette dernière, en forme de U, porte, enroulé sur sa portion médiane, un bobinage 13 formé de deux enroulements 14 et 15 connectés à un transistor T et à une pile P d'une des façons indiquées aux fig. 4 à 8 du dessin.
Les angles (3 et y sous lesquels sont vus, de l'axe du balancier, les intervalles sépa rant les épanouissements 12, respectivement les pôles de l'aimant, ne sont que de quelques de grés seulement.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant Au moment du passage du barreau 11 par sa position médiane (dans laquelle il est repré senté à la fig. 1), le flux magnétique traver sant le bobinage 13 s'inverse brusquement. Cette inversion engendre dans l'enroulement 14 une impulsion électrique qui déclenche le cir cuit du transistor T normalement bloqué, et provoque ainsi le passage dans l'enroulement 15 d'une impulsion secondaire. Celle-ci engendre alors une variation du champ magnétique dans l'armature 12 qui transmet à l'aimant 11 une impulsion entretenant le mouvement du balan cier.
On remarquera que les épanouissements 12 permettent non seulement de produire une in version du flux dans l'armature, mais consti tuent également un blindage magnétique pour l'aimant 11, blindage qui permet, d'une part, d'éliminer les perturbations de marche dues aux champs magnétiques parasites et, d'autre part, de rendre uniforme, à l'exception d'une zone bien délimitée correspondant à l'arc (3, le potentiel magnétique du milieu dans lequel l'aimant oscille.
La forme d'exécution représentée à la fig. 2 est une variante de celle illustrée à la fig. 1. L'aimant 11 est ici quadripolaire et l'armature de fer doux est en deux parties symétriques 101 et 10_. terminées chacune par des épanouis sements 121 et 12. (respectivement 123 et 12,1) embrassant chacun un angle sensiblement égal à un quadrant. Les deux enroulements 14 et 15 entourent chacun une des armatures.
Cette disposition présente l'avantage d'éli miner une grande partie de l'induction mutuelle entre les enroulements, ce qui, dans certains cas, peut revêtir une importance non négli geable.
Cette induction mutuelle est totalement inexistante dans le dispositif représenté à la fig. 3, qui constitue une deuxième variante de celui de la fi-. 1. En effet, dans ce dispo sitif, les enroulements 14 et 15 sont divisés en deux demi-enroulements montés respective ment sur les quatre parties<B>10,</B> .... 10.1 d'une ar mature 10 que joignent deux à deux les épa nouissements 121 .... 124.
Les schémas des fi-. 4 à 8 montrent di verses façons de connecter les enroulements 14 et 15, le transistor T et la source de courant continu P. Dans ces circuits, et comme men tionné déjà plus haut, les transistors T sont tou jours bloqués lorsque aucune impulsion ne tra verse l'enroulement 14.
Dans le schéma de la fig. 4, les enroule ments 14 et 15 sont reliés en série, la base du transistor T est connectée à l'extrémité libre de l'enroulement 14, l'émetteur au point de jonc tion des deux enroulements et le collecteur à la borne négative de la source P dont la borne po sitive est reliée à l'extrémité libre de l'enroule ment 15.
Dans le schéma de la fig. 5, la base du transistor T est reliée à une extrémité de l'en roulement 14, le collecteur à une extrémité de l'enroulement 15, l'émetteur à l'autre extrémité de l'enroulement 14, tandis que la source P est branchée entre la seconde extrémité de l'enrou lement 15 et le point de jonction de l'émetteur et de l'enroulement 14.
Dans le schéma de la fi-. 6, une des extré mités de l'enroulement 14 est reliée à l'émet teur, l'autre à la base du transistor, l'enroule ment 15, d'une part, au collecteur, d'autre part, à une borne de la source P, l'autre borne de cette dernière étant reliée au point com mun de la base et de l'enroulement 14.
Dans la fig. 7, les enroulements 14 et 15 sont reliés par une de leurs extrémités à la borne positive de la source P, la seconde extré mité de l'enroulement 14 est reliée à l'émetteur du transistor T, celle de l'enroulement 15 à la base, tandis que la borne négative de la source P est reliée au collecteur.
Dans la fig. 8, une des extrémités de l'en roulement 14 est reliée à la base du transistor, une des extrémités de l'enroulement 15 au col lecteur, la source P étant branchée entre les deux autres extrémités de ces enroulements et l'émetteur du transistor connecté au point com mun de l'enroulement 14 et de la source P.
Les avantages des dispositifs représentés sont nombreux: parmi les principaux, il y a lieu de mentionner les suivants 1) L'inversion rapide du flux magnétique permet d'obtenir une impulsion d'amplitude suffisante pour l'entretien du mouvement avec un petit nombre de spires et un faible champ magnétique.
2) L'équilibre du balancier est astatique grâce à l'invariance du potentiel magnétique en fonction de l'élongation.
3) Les pertes magnétiques sont minimes étant donné la faible valeur du champ magné tisant et l'absence de champs magnétiques vaga bonds. 4) La caractéristique du spiral est très stable par le fait que ce dernier n'est soumis qu'à un champ magnétique très faible.
5) Le champ magnétique terrestre est sans influence grâce au blindage que constituent les épanouissements.
6) Le passage du balancier par sa position médiane engendre une seule impulsion et non un couple d'impulsions de signes contraires, comme c'est le cas pour les autres procédés connus, de sorte que le rendement s'en trouve augmenté.
7) Contrairement aux autres procédés, le magnétisme rémanent de l'armature n'entraîne pas le freinage du balancier après l'impulsion d'entretieh.
Des essais ont montré que le angles (3 et @j les plus favorables sont compris respective ment entre 1 - et 5-, et 3 et 20 .
Device for electromagnetic maintenance of the movement of a spiral balance The present invention relates to a device for electromagnetic maintenance of the movement of a spiral balance.
This device is constituted by a magnetic circuit formed of a part integral with the ba lance and of a fixed part, by an electric circuit arranged so as to periodically transmit, by means of the magnetic circuit, pulses maintaining the pendulum movement.
This device is characterized by a magnetic shielding protecting the oscillating part of the magnetic circuit so as to eliminate operating disturbances due to parasitic magnetic fields, and to make uniform, with the exception of a zone involving a restricted arc, the magnetic potential of the medium in which this part oscillates, so as to ensure the astatic balance of the balance.
The appended drawing represents, by way of example, three embodiments of the object of the invention and various embodiments of the electrical circuits of these embodiments.
Fig. 1 is a plan view of the first embodiment.
Figs. 2 and 3 are similar views of two other embodiments.
Figs. 4 to 8 are diagrams illustrating various embodiments of the circuits. electrical devices shown in fig. 1 to 3. The first embodiment comprises a magnetic circuit formed of a fixed part constituted by a soft iron frame 10 and of a part integral with the balance constituted by a magnetic bar 11 oscillating inside the a space limited by two circular openings 12, coaxial with the balance, which the ends of the frame 10 have.
The latter, U-shaped, carries, wound on its middle portion, a coil 13 formed of two windings 14 and 15 connected to a transistor T and to a battery P in one of the ways shown in FIGS. 4 to 8 of the drawing.
The angles (3 and y under which are seen, of the axis of the balance, the intervals separating the openings 12, respectively the poles of the magnet, are only a few degrees only.
The operation of this device is as follows. When the bar 11 passes through its middle position (in which it is represented in FIG. 1), the magnetic flux passing through the coil 13 is suddenly reversed. This inversion generates in the winding 14 an electric pulse which triggers the circuit of the normally blocked transistor T, and thus causes the passage in the winding 15 of a secondary pulse. This then generates a variation of the magnetic field in the armature 12 which transmits to the magnet 11 an impulse maintaining the movement of the balance.
It will be noted that the openings 12 not only make it possible to produce a variation of the flux in the armature, but also constitute a magnetic shielding for the magnet 11, which shielding makes it possible, on the one hand, to eliminate operating disturbances. due to parasitic magnetic fields and, on the other hand, to make uniform, with the exception of a well delimited zone corresponding to the arc (3, the magnetic potential of the medium in which the magnet oscillates.
The embodiment shown in FIG. 2 is a variant of that illustrated in FIG. 1. The magnet 11 is here quadrupole and the soft iron frame is in two symmetrical parts 101 and 10_. each terminated by spreads 121 and 12. (respectively 123 and 12.1) each embracing an angle substantially equal to a quadrant. The two windings 14 and 15 each surround one of the armatures.
This arrangement has the advantage of eliminating a large part of the mutual induction between the windings, which, in some cases, can be of significant importance.
This mutual induction is completely non-existent in the device shown in FIG. 3, which constitutes a second variant of that of fi-. 1. In fact, in this arrangement, the windings 14 and 15 are divided into two half-windings mounted respectively on the four parts <B> 10, </B> .... 10.1 of a mature rear 10 that join two by two the shoulders 121 .... 124.
The diagrams of the fi-. 4 to 8 show various ways of connecting the windings 14 and 15, the transistor T and the direct current source P. In these circuits, and as already mentioned above, the transistors T are always blocked when no impulse is transmitted. pour winding 14.
In the diagram of fig. 4, the windings 14 and 15 are connected in series, the base of the transistor T is connected to the free end of the winding 14, the emitter to the junction point of the two windings and the collector to the negative terminal of the source P, the positive terminal of which is connected to the free end of winding 15.
In the diagram of fig. 5, the base of transistor T is connected to one end of winding 14, the collector to one end of winding 15, the emitter to the other end of winding 14, while source P is connected between the second end of the winding 15 and the junction point of the transmitter and the winding 14.
In the diagram of the fi-. 6, one of the ends of the winding 14 is connected to the emitter, the other to the base of the transistor, the winding 15, on the one hand, to the collector, on the other hand, to a terminal source P, the other terminal of the latter being connected to the common point of the base and of the winding 14.
In fig. 7, the windings 14 and 15 are connected by one of their ends to the positive terminal of the source P, the second end of the winding 14 is connected to the emitter of the transistor T, that of the winding 15 to the base, while the negative terminal of the source P is connected to the collector.
In fig. 8, one of the ends of the rolling 14 is connected to the base of the transistor, one of the ends of the rolling 15 to the read neck, the source P being connected between the other two ends of these windings and the emitter of the transistor connected to the common point of winding 14 and source P.
The advantages of the devices shown are numerous: among the main ones, the following should be mentioned 1) The rapid reversal of the magnetic flux makes it possible to obtain a pulse of sufficient amplitude for the maintenance of the movement with a small number of turns and a weak magnetic field.
2) The balance of the pendulum is astatic thanks to the invariance of the magnetic potential according to the elongation.
3) Magnetic losses are minimal given the low value of the magnetic field and the absence of vaga-leap magnetic fields. 4) The characteristic of the hairspring is very stable in that the latter is only subjected to a very weak magnetic field.
5) The terrestrial magnetic field is without influence thanks to the shielding which constitute the openings.
6) The passage of the balance through its central position generates a single pulse and not a pair of pulses of opposite signs, as is the case for other known methods, so that the efficiency is increased.
7) Contrary to other processes, the remanent magnetism of the armature does not cause the braking of the balance after the maintain impulse.
Tests have shown that the most favorable angles (3 and @j are between 1 - and 5-, and 3 and 20, respectively.