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Horloge électrique Le but principal de l'invention est de créer une horloge électrique présentant une aiguille des secondes qui batte la seconde, tout en faisant entendre un tic-tac semblable à celui des horloges à pendule.
Le mécanisme d'entraînement des aiguilles des heures, des minutes et des secondes de l'horloge décrite ci-après présente trois roues dentées identiques, portant chacune l'une desdites aiguilles, et trois leviers identiques, destinés chacun à en.trainer l'une de ces roues. Ce mécanisme d'entrainement est conçu, d'autre part, de façon que le moteur ait toujours la même charge, quelle que soit la position des aiguilles, le frottement étant réduit au minimum.
Du fait que les roues des heures et des minutes sont identiques, la mise à l'heure des aiguilles des heures et des minutes peut être effectuée très rapidement à l'aide d'un seul bouton de commande capable d'actionner, à volonté, l'une ou l'autre de ces deux aiguilles.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'horloge électrique selon l'invention, ainsi que deux variantes.
La fig. 1 est une coupe diamétrale de cette forme d'exécution ; les fig. 2 à 4 sont des vues en plan partielles de certains éléments du mécanisme d'entraînement des aiguilles ; la fig. 5 est une vue en perspective de certains éléments du mécanisme de la fig. 1, séparés les uns des autres pour illustrer le fonctionnement de ce mécanisme ; la fig. 6 est une vue de profil d'une partie du mécanisme de l'horloge, montrant le dispositif de mise à l'heure des aiguilles des heures et des minutes ; la fig. 7 est une vue en plan d'un détail de la fig. 6 ;
la fig. 8 est une vue en plan partielle d'éléments analogues à ceux de la fig. 4 de la première variante ; les fig. 9 à 12 sont des vues partielles schématisées, illustrant le fonctionnement du mécanisme d'entraîn ment des aiguilles dans cette variante, et les fig. 13 et 14 sont des vues analogues respectivement aux fig. 3 et 2, de la seconde variante. Le mécanisme d'entrainement des aiguilles des heures 1, des minutes 2 et des secondes 3 de l'horloge est logé dans un bâti comprenant les platines 4 et 5.
Ce mécanisme est entrainé par un moteur synchrone 6 fixé à la platine 5.
Dans la fig. 1, on voit que l'aiguille des. heures 1 est fixée à un canon 20 dont une portée pivote à l'intérieur d'une ouverture de la platine 4 et dont une autre portée tient lieu de siège à une roue des heures 21. L'aiguille des minutes 2 est elle-même fixée à un canon 22, présentant deux portées pivotées à l'intérieur du canon 20 et une portée tenant lieu de siège à une roue 23 des minutes. Enfin, l'aiguille des secondes 3 est fixée à un axe 24 présentant: deux portées pivotées à l'intérieur du canon 22 ;
une portée tenant lieu de siège à une roue des secondes 25, et un. pivot 26 engagé dans une ouverture de la platine 5.
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Les trois roues 21, 23 et 25 ont les mêmes di- mensions ; elles présentent en outre chacune soixante dents de loup à leur périphérie.
L'entraînement pas à pas de ces trois roues est assuré par trois leviers, 27, 28 et 29 pivotant autour d'un axe commun 30 et portant chacun une lame de ressort 31, tenant lieu da cliquet, et venant en prise avec l'une des roues 21, 23 et 25. Le levier 27, destiné à entraîner la roue des secondes 25, est placé entre la platine 5 et la plaque 9 de support du stator du moteur 6, de manière à rester en contact avec un excentrique 18 sous l'action d'un ressort 32, dont l'extrémité non, représentée est fixée à une barre transversale également non représentée du bâti.
Le levier 28 est disposé entre les roues des secondes 25 et des minutes 23 ; un ressort 33, accroché à la même barre que le ressort 32, le maintient en contact avec une portée 34 du canon 22 ou avec une goupille 35 plantée dans la roue des secondes 25. Cinq goupilles 36 sont plantées dans la face de la roue des minutes 23, adjacentes à la roue des heures 21, aux sommets d'un pentagone régulier, et un ressort à boudin 37, accroché à ladite barre transversale du bâti, maintient le levier 29, placé entre les roues 21 et 23 en contact avec ces goupilles 36.
Les trois languettes 38, visibles à la fig. 5, sont destinées à empêcher les roues 21, 23 et 25 de tourner dans le sens inverse de celui des aiguilles; elles sont venues en une pièce par découpage avec un support non représenté, fixé à la partie inférieure du bâti comprenant les platines 4 et 5.
Le fonctionnement du mécanisme d'entraînement décrit découle sans autre de la fig. 5. Le moteur 6 entraîne l'excentrique, 18 à raison d'un tour à la seconde. Si l'on part de la position angulaire de l'excentrique dans laquelle le levier 27 est situé le plus près possible de l'axe des aiguilles 1, 2, 3, on voit que l'excentrique 18 actionne le levier 27 contre l'action du ressort 32 pendant la première demi- seconde et laisse ce levier 27 revenir à sa position initiale sous l'action du ressort 32 pendant la deuxième demi-seconde.
Il suffit dès lors que les dimensions de cet excentrique 18 soient choisies de telle façon, par rapport aux conditions de déplacement du levier 27 autour de l'axe 30, que sa lame 31 recule d'une quantité suffisante pour sauter une dent de la roue 25, immobilisée par la languette 38, au cours du déplacement que ce levier effectue pendant la première demi-seconde considérée ci-dessus. Il s'ensuit que le levier 27 fait alors avancer la roue 25 d'un pas par l'intermédiaire de sa lame 31 sous l'action du ressort 32, pendant la demi-seconde suivante.
Il résulte de ces considérations que l'aiguille des secondes 3 avance pas à pas chaque fois d'une seconde. On remarque de plus que l'aiguille 3 reste immobile pendant une demi-seconde et avance d'un pas en une demi-seconde. Enfin, la lame 31 et la languette 38 produisent des bruits audibles toutes les demi-secondes, correspondant au tic-tac des horloges à pendule.
Le levier 28 reste en contact normalement avec la portée 34. On voit cependant à la fig. 5 que, à chaque tour de la roue 25, la goupille 35 écarte le levier 28 jusque dans une position extrême contre l'action du ressort 33, en faisant sauter une dent de la roue 23 à la lame 31 de ce levier 28, puis le laisse revenir en contact avec la portée 34 sous l'action du ressort 33, ce qui fait avancer la roue 23 d'un pas et l'aiguille 2 d'une minute. La position angulaire de l'aiguille 3 par rapport à la goupille 35 de la roue des secondes 25 est choisie notamment de façon que cette goupille laisse revenir le levier 28 en contact avec la portée 34 au moment où l'aiguille 3 passe au midi du cadran.
Enfin, les cinq goupilles 36 de la roue des minutes 23 font osciller le levier 29 des heures cinq fois à chaque tour de cette roue 23, ce qui fait avancer l'aiguille 1 de cinq pas en une heure.
Ce fonctionnement montre que l'excentrique 18 a rigoureusement la même charge à chaque tour, cette charge étant déterminée par le ressort 32. En effet, la roue 25 est actionnée par le ressort 32, et c'est donc ce dernier qui arme le ressort 33. Il suffit pour cela que le ressort 32 soit un peu plus fort que le ressort 33. C'est de même ce dernier qui arme le ressort 37 en actionnant la roue 23 et il suffit pour cela qu'il soit à son tour un peu plus fort que ce ressort 37.
La fig. 5 montre enfin que les trois leviers 27, 28 et 29 sont identiques. Ils sont constitués par des barres plates, rectilignes, présentant chacune une saillie 39 et une découpure 40 dans la zone destinée à venir en contact avec l'excentrique 18, la goupille 35 ou les goupilles, 36. Toutefois, les deux premiers leviers 27 et 28 sont tournés de façon que l'excentrique 18 et la goupille 35 arrivent en contact avec le dos de la saillie 39 de ces leviers ; tandis que le levier 29 est tourné de façon que les goupilles 36 viennent en contact avec le fond de la découpure 40. Les raisons de ces dispositions respectives des leviers 27, 28 et 29 apparaissent dans les fig. 2 à 4.
Dans ces trois figures, les positions respectives en traits pleins et en traits mixtes représentent chaque fois les deux positions extrêmes occupées par les leviers 27, 28 et 29.
Dans la fig. 2, les goupilles 36 doivent être plantées à une distance suffisante de l'axe des aiguilles pour que le déplacement du levier 29 suffise à faire sauter une dent de la roue 21 à la lame 31 du levier 29, lorsque ce dernier passe de la position représentée en traits mixtes à celle qui est représentée en traits pleins.
Dans le cas des fig. 3 et 4, les leviers 28 et 27 doivent aussi avoir une course identique à celle du levier 29 pour que leurs lames 31 sautent une dent des roues 23 et 25 lorsque ces leviers passent de leurs positions en traits mixtes à leurs positions en traits pleins.
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Du fait que ces, leviers 27 et 28 sont retournés de 180o par rapport au levier 29, il s'ensuit que le canon 34 et l'excentrique 18 sont de dimensions relativement réduites, ce qui évite, en particulier dans le cas de l'excentrique 18, une friction trop importante de celui-ci avec la tranche du levier 27.
Les saillies 39 et les découpures 40 permettent de monter les leviers 27, 28 et 29 approximative- ment dans le même plan radial passant par leur axe 30 de pivotement, tout en assurant une action radiale de ces, leviers sur les roues 21, 23 et 25, et tout en permettant de faire l'excentrique 18 aussi petit que l'on veut, malgré la nécessité de planter les goupilles 36 à une distance relativement grande de l'axe des aiguilles.
Les positions des aiguilles des heures 1 et des minutes 2 peuvent être réglées grâce à un dispositif représenté aux fig. 6 et 7. Celui-ci présente un bouton de commande 41, solidaire d'une tige 42, capable de coulisser dans une partie 43 du bâti qui comprend les platines 4 et 5. Un ressort coudé 44 est fixé à la tige 42 de manière que son extrémité 45 puisse venir en contact à volonté avec les roues 21 ou 23, selon la position angulaire du bouton 41, afin de déplacer ces roues lorsqu'on tire le bouton 41 vers le bas contre l'action du ressort de rappel 46.
Une came 47, fixée à la tige 42, coopère avec une barre 48 solidaire du bâti de l'horloge, en vue de déterminer les positions angulaires du bouton 41 dans lesquelles l'extrémité 45 du ressort 44 est en prise avec l'une ou l'autre des deux roues 21 ou 23, comme on s'en rend compte à la fig. 7.
Il a été dit précédemment que la course des leviers 27, 28 et 29 était déterminée de façon que les lames 31 sautent juste une dent des roues. correspondantes lorsque ces leviers reculent sous l'action de l'excentrique 18, de la goupille 35 ou des goupilles 36. Pratiquement, pour assurer, d'une part, l'engagement des lames 31 derrière les dents qu'elles sont destinées à pousser, après le mouvement de recul desdits.
leviers, et, d'autre part, une avance telle de ces roues que les, languettes 38 sautent une dent lorsque lesdits leviers arrivent à fin de course sous l'action des ressorts 32, 33 et 37, il faut toutefois que la course des leviers 27, 28 et 29 soit suffisante et que les extrémités de ces lames 31 se déplacent d'une distance légèrement supérieure à l'in- tervalle compris entre deux dents des roues 25, 23 et 21.
Si l'on choisit la course desdits leviers de façon que les extrémités de leurs lames 31 se déplacent d'une distance sensiblement plus grande :que l'intervalle entre deux dents des roues correspondantes, d'une part, pour éviter un réglage trop délicat de la position de ces lames et, d'autre part, pour écarter tout risque de déréglage de ces lames (par exemple à la suite d'usure), il s'ensuit que ces dernières font avancer les roues correspondantes d'une quantité supérieure à un soixantième de tour.
Cela veut dire que, à chaque pas, les aiguilles 1, 2, 3 avancent tout d'abord un peu plus que d'une division sur le cadran et ne reprennent leurs. positions exactes que lorsque l'excentrique 18, la goupille 35 ou les goupilles 36 déplacent à nouveau les leviers 27, 28 ou 29 contre l'action des ressorts 32, 33 ou 37.
Si ces légers reculs peuvent passer inaperçus dans le cas des aiguilles des, heures 1 et des minutes- 2, il n'en va pas de même de l'aiguille des secondes 3. Au lieu que cette aiguille saute en effet d'une seconde à l'autre de façon quasi instantanée, elle se déplace relativement lentement (puisque son mouvement dure 1/2 seconde) d'une quantité tout d'abord supérieure à l'intervalle compris entre deux secondes, puis elle revient légèrement en arrière dans sa position définitive, avant d'effectuer le déplacement suivant.
Il est possible cependant de supprimer ce flottement en modifiant légèrement le mécanisme d'entrai- nement des aiguilles décrit précédemment, de la façon représentée à la fig. 8. La seule différence entre cette variante et l'exemple décrit précédemment réside dans le fait que les faces 49 des dents de la roue 25a ne sont pas radiales, mais forment un angle avec les rayons passant par les sommets de ces dents.
Cette légère modification a pour effet que les extrémités des languettes 3 8 passent sur les pointes desdites dents avant que les roues en question arrivent à fin de course sous l'action des lames 31. Dès lors et en admettant que les languettes 38 sont suffisamment armées, l'extrémité de chacune de ces languettes fait brusquement sauter la roue cor- respondante en glissant sur une des faces 49, aussitôt que la lame 31 a fait avancer cette roue jusqu'au moment où le sommet de 1a dent en contact avec ladite languette dépasse l'extrémité de cette dernière.
Les fig. 9 à 12 illustrent le mouvement de la roue des secondes 25a dans tous ses détails. Pour mieux comprendre les déplacements de cette roue, sa denture est développée en ligne droite dans lesdites figures.
Dans la position de départ représentée à la fig. 9, la roue 25a est maintenue au repos par l'extrémité de la languette 3 8 engagée derrière la face 49 d'une dent 50. Le levier 27 occupe sa position extrême représentée en traits mixtes dans la fig. 8, dans laquelle la saillie 39 occupe sa position la plus voisine de l'axe des aiguilles de l'horloge. La lame 31 de ce levier repose sur l'incliné 51 d'une dent 52 de la roue 25a, son extrémité se trouvant à une certaine distance de la face 49 de la dent suivante 53.
Pendant tout le temps que l'excentrique 18 déplace le levier 27 contre l'action du ressort 32, jusque dans. la position représentée en traits pleins dans la fig. 8, la roue 25a reste immobile. Au cours de ce premier mouvement du levier 27, la lame 31 passe derrière la dent 52 et arrive dans la position représentée à la fig. 10 où elle repose sur l'incliné 54 de la dent 55.
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Lorsque l'excentrique 18 poursuit sa rotation., il laisse le levier 27 revenir vers sa position en traits pointillés sous l'action du ressort 32.
Au cours de ce déplacement, la lame 31 glisse tout d'abord sur I'incliné 54 de la dent 55, puis arrive en contact avec la face 49 de la dent 52. Pendant ce premier mouvement, la languette 38 tient naturellement la roue 25a toujours immobile.
Dès que la lame 31 entre en contact avec la dent 52, elle commence à entraîner la roue 25a, en faisant glisser l'extrémité de la languette 38 sur l'incliné 56 de la dent 57, jusqu'au moment où cette extrémité de la lame 38 arrive au sommet de la dent 57, comme on le voit à la fig. 11. Etant donné que la languette 38 a une direction tangentielle par rapport à la roue 25a, on remarquera en passant que l'extrémité de cette languette se déplace approximativement suivant un rayon de la roue 25a.
Dans ces conditions, la languette 38, en se rapprochant du centre de la roue 25a, après avoir passé le sommet de la dent 57, fait brusquement avancer la roue 25a en glissant sur la face 49 de cette dent 57 jusque dans la position représentée à la fig. 12.
L'avance de la roue 25a sous l'action de la languette 38 étant quasi instantanée, il s'ensuit que la face 49 de la dent 52 quitte l'extrémité de la lame 31 avant que celle-ci n'arrive à fin de course, dans une position analogue à celle représentée à la fig. 9.
On voit, par conséquent, que la roue des secondes reste immobile à partir de la position représentée à la fig. 12 jusqu'au moment où la lame 31 arrive en contact avec la face 49 d'une dent de la roue 25a. Ce temps de repos est sensiblement supérieur à 1/2 seconde, puisque, à partir de la position de la fig. 12, le levier 27 se déplace tout d'abord encore un peu vers la droite, jusque dans la position représentée en traits mixtes dans la fig. 8, puis vers la gauche, pendant 1/2 seconde,
à partir de cette position et jusque dans la position représentée en traits pleins dans la fig. 8 et, enfin, à nouveau vers la droite, jusqu'à ce que la lame 31 arrive en contact avec la face 49 d'une dent de la roue 25a.
Quant au mouvement lui-même de la roue 25a, il est d'abord relativement lent, tant que cette roue avance sous l'action de la lame 31, puis presque instantané, lorsque ladite roue avance sous l'action de la languette 38. Pratiquement, cet agencement de la roue 25a a pour effet que l'aiguille des secondes 3 saute brusquement d'une seconde à l'autre et s'immobilise sans aucun flottement dans sa nouvelle position.
De plus, la fig. 12 montre que la course du levier 27 et en particulier de la lame 31, peut être réglée entre des marges très larges, puisqu'il suffit, lorsque le levier 27 occupe sa position représentée en traits mixtes dans la fig. 8, que l'extrémité de sa lame 31 arrive au moins jusque dans la position représentée à la fig. 11 et avance au plus jusque dans une position dans laquelle elle arriverait en contact avec la face 49 de la dent 52 dans la fig. 12.
En ce qui concerne l'autre position extrême de la lame 31, les tolérances sont encore plus larges, puisqu'il suffit que cette lame 31 ne passe pas deux dents en reculant à partir de la position représentée dans la fig. 9.
Il y a même intérêt à choisir cette position extrême de la lame 31, représentée à la fig. 10, le plus à gauche possible, puisque l'aiguille des secondes reste immobile pendant tout le temps que la lame 31 recule et revient en contact avec la face 49 de la dent qu'elle est destinée à pousser, et que le temps d'arrêt de l'aiguille des secondes est par conséquent plus long.
Les mêmes avantages pourraient aussi être obtenus à l'aide de languettes de retenue dont l'extrémité serait repliée en forme de V. Dans ce cas, ce serait l'une des branches du V des languettes qui ferait avancer la roue correspondante par saut brusque, au lieu des faces. inclinées 49 des dents de cette roue.
Le dispositif de mise à l'heure représenté aux fig. 6 et 7 pourrait évidemment être supprimé dans tous les cas où les aiguilles de l'horloge sont accessibles. Il suffirait alors de prévoir les languettes 38 assez fortes pour empêcher les aiguilles de tourner en sens inverse, au préjudice des lames d'entraine- ment 31.
La seconde variante (fig. 13 et 14) montre que la goupille 35 de la roue des secondes 25 pourrait être remplacée par un excentrique 58 et les goupilles 36 de la -roue des minutes 23 par une came 62. Les leviers de cette variante ont une forme un peu différente de celle des. leviers 27, 28 et 29 des fig. 2 à 4. Au lieu des saillies 39 et des découpures 40, les leviers de cette variante, identiques entre eux, ne présentent qu'une découpure 59.
De plus, tandis que le levier 28a, actionnant la roue des minutes 23a, ainsi que le levier non représenté, actionnant la roue des secondes, sont placés du même côté de l'axe des aiguilles que les leviers 28 et 27 des fig. 3 et 4, le levier 29a, actionnant la roue des heures 21a, est placé de l'autre côté de cet axe. Cette modification a pour effet que la came 62, tout en faisant encore osciller le levier 29a cinq fois à l'heure, fait avancer la roue 21a et par conséquent l'aiguille des heures de façon continue.
La lame 61 de ce levier 29a a son extrémité en forme de crochet et elle actionne en effet la roue 21a quand les rampes de la came 62 déplacent le levier 29a vers la droite dans la fig. 14, en armant le ressort 37. Celui-ci ramène le levier 29a vers la gauche en faisant passer le crochet de la lame 61 derrière la dent suivante de la roue 21a aussitôt qu'une dent de la came 62 arrive dans la découpure 59 du levier 29a.
Comme dans la forme d'exécution décrite précédemment, les trois leviers de cette variante pivotent autour d'un axe commun 60 situé toutefois dans le plan vertical passant par l'axe des aiguilles.
La disposition des leviers de cette seconde variante par rapport à l'axe des aiguilles a aussi pour
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avantage de répartir un, peu les efforts transversaux exercés sur cet axe par les ressorts 32, 33 et 37.
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Electric clock The main object of the invention is to create an electric clock having a seconds hand which beats the second, while making a ticking sound similar to that of pendulum clocks.
The mechanism for driving the hours, minutes and seconds hands of the clock described below has three identical toothed wheels, each carrying one of said hands, and three identical levers, each intended to drive the clock. one of those wheels. This drive mechanism is designed, on the other hand, so that the motor always has the same load, whatever the position of the needles, the friction being reduced to a minimum.
Due to the fact that the hour and minute wheels are identical, setting the time of the hour and minute hands can be done very quickly using a single control button capable of activating, at will, one or the other of these two needles.
The appended drawing represents, by way of example, one embodiment of the electric clock according to the invention, as well as two variants.
Fig. 1 is a diametral section of this embodiment; figs. 2 to 4 are partial plan views of certain elements of the needle drive mechanism; fig. 5 is a perspective view of certain elements of the mechanism of FIG. 1, separated from each other to illustrate the operation of this mechanism; fig. 6 is a side view of part of the clock mechanism, showing the device for setting the time of the hour and minute hands; fig. 7 is a plan view of a detail of FIG. 6;
fig. 8 is a partial plan view of elements similar to those of FIG. 4 of the first variant; figs. 9 to 12 are diagrammatic partial views illustrating the operation of the mechanism for driving the needles in this variant, and FIGS. 13 and 14 are views similar respectively to FIGS. 3 and 2, of the second variant. The mechanism for driving the hours 1, minutes 2 and seconds 3 hands of the clock is housed in a frame comprising plates 4 and 5.
This mechanism is driven by a synchronous motor 6 fixed to the plate 5.
In fig. 1, we see that the needle of. hours 1 is attached to a barrel 20, one bearing pivoting inside an opening of the plate 4 and another bearing serving as a seat for an hour wheel 21. The minute hand 2 is itself attached to a barrel 22, having two bearings pivoted inside the barrel 20 and a bearing serving as a seat for a minute wheel 23. Finally, the seconds hand 3 is fixed to an axis 24 having: two bearings pivoted inside the barrel 22;
a staff serving as a seat at a 25 seconds wheel, and a. pivot 26 engaged in an opening of the plate 5.
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The three wheels 21, 23 and 25 have the same dimensions; they also each have sixty wolf teeth at their periphery.
The step-by-step drive of these three wheels is provided by three levers, 27, 28 and 29 pivoting about a common axis 30 and each carrying a leaf spring 31, taking the place of the pawl, and engaging the one of the wheels 21, 23 and 25. The lever 27, intended to drive the seconds wheel 25, is placed between the plate 5 and the support plate 9 of the stator of the motor 6, so as to remain in contact with an eccentric 18 under the action of a spring 32, the end of which, not shown, is fixed to a cross bar also not shown of the frame.
The lever 28 is disposed between the second 25 and 23 minute wheels; a spring 33, hooked to the same bar as the spring 32, maintains it in contact with a bearing surface 34 of the barrel 22 or with a pin 35 planted in the seconds wheel 25. Five pins 36 are planted in the face of the seconds wheel. minutes 23, adjacent to the hour wheel 21, at the tops of a regular pentagon, and a coil spring 37, hooked to said cross bar of the frame, maintains lever 29, placed between wheels 21 and 23 in contact with these pins 36.
The three tabs 38, visible in fig. 5, are intended to prevent the wheels 21, 23 and 25 from turning counterclockwise; they came in one piece by cutting with a support, not shown, fixed to the lower part of the frame comprising the plates 4 and 5.
The operation of the drive mechanism described follows without further from FIG. 5. Motor 6 drives the eccentric, 18 at a rate of one revolution per second. If we start from the angular position of the eccentric in which the lever 27 is located as close as possible to the axis of the needles 1, 2, 3, we see that the eccentric 18 actuates the lever 27 against the action of spring 32 during the first half-second and allows this lever 27 to return to its initial position under the action of spring 32 during the second half-second.
It suffices therefore that the dimensions of this eccentric 18 are chosen in such a way, with respect to the conditions of movement of the lever 27 around the axis 30, that its blade 31 moves back by a sufficient amount to jump a tooth of the wheel. 25, immobilized by the tongue 38, during the movement that this lever performs during the first half-second considered above. It follows that the lever 27 then causes the wheel 25 to advance by one step via its blade 31 under the action of the spring 32, during the following half-second.
It follows from these considerations that the seconds hand 3 advances step by step each time by one second. It is further noted that hand 3 remains stationary for half a second and advances by one step in half a second. Finally, the blade 31 and the tongue 38 produce audible noises every half a second, corresponding to the ticking of pendulum clocks.
The lever 28 remains in normal contact with the bearing surface 34. However, it can be seen in FIG. 5 that, at each revolution of the wheel 25, the pin 35 moves the lever 28 to an extreme position against the action of the spring 33, by making a tooth of the wheel 23 jump to the blade 31 of this lever 28, then lets it come back into contact with the bearing surface 34 under the action of the spring 33, which advances the wheel 23 by one step and the hand 2 by one minute. The angular position of the hand 3 relative to the pin 35 of the seconds wheel 25 is chosen in particular so that this pin allows the lever 28 to come into contact with the bearing 34 when the hand 3 passes midday of dial.
Finally, the five pins 36 of the minute wheel 23 cause the hour lever 29 to oscillate five times on each revolution of this wheel 23, which causes the hand 1 to advance five steps in one hour.
This operation shows that the eccentric 18 has exactly the same load at each turn, this load being determined by the spring 32. In fact, the wheel 25 is actuated by the spring 32, and it is therefore the latter which arms the spring. 33. For this, it suffices for the spring 32 to be a little stronger than the spring 33. It is the same for the latter which arms the spring 37 by actuating the wheel 23 and for this it is sufficient for it to be in turn a little stronger than this spring 37.
Fig. 5 finally shows that the three levers 27, 28 and 29 are identical. They are formed by flat, rectilinear bars, each having a projection 39 and a cutout 40 in the area intended to come into contact with the eccentric 18, the pin 35 or the pins, 36. However, the first two levers 27 and 28 are rotated so that the eccentric 18 and the pin 35 come into contact with the back of the projection 39 of these levers; while the lever 29 is rotated so that the pins 36 come into contact with the bottom of the cutout 40. The reasons for these respective arrangements of the levers 27, 28 and 29 appear in FIGS. 2 to 4.
In these three figures, the respective positions in solid lines and in phantom each time represent the two extreme positions occupied by the levers 27, 28 and 29.
In fig. 2, the pins 36 must be planted at a sufficient distance from the axis of the needles so that the movement of the lever 29 is sufficient to make a tooth of the wheel 21 jump to the blade 31 of the lever 29, when the latter passes from the position shown in phantom lines to that shown in solid lines.
In the case of fig. 3 and 4, the levers 28 and 27 must also have a stroke identical to that of the lever 29 so that their blades 31 jump a tooth of the wheels 23 and 25 when these levers pass from their positions in phantom lines to their positions in solid lines.
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From the fact that these levers 27 and 28 are returned by 180o relative to the lever 29, it follows that the barrel 34 and the eccentric 18 are of relatively small dimensions, which avoids, in particular in the case of the eccentric 18, too much friction of the latter with the edge of the lever 27.
The projections 39 and the cutouts 40 make it possible to mount the levers 27, 28 and 29 approximately in the same radial plane passing through their pivot axis 30, while ensuring a radial action of these levers on the wheels 21, 23 and 25, and while allowing the eccentric 18 to be made as small as desired, despite the need to plant the pins 36 at a relatively large distance from the axis of the needles.
The positions of the hour 1 and minute 2 hands can be adjusted by means of a device shown in FIGS. 6 and 7. This has a control button 41, integral with a rod 42, capable of sliding in a part 43 of the frame which comprises the plates 4 and 5. An angled spring 44 is fixed to the rod 42 so that its end 45 can come into contact at will with the wheels 21 or 23, depending on the angular position of the button 41, in order to move these wheels when the button 41 is pulled down against the action of the return spring 46.
A cam 47, fixed to the rod 42, cooperates with a bar 48 integral with the frame of the clock, in order to determine the angular positions of the button 41 in which the end 45 of the spring 44 is in engagement with one or more the other of the two wheels 21 or 23, as can be seen in FIG. 7.
It has been said previously that the stroke of the levers 27, 28 and 29 was determined so that the blades 31 just jump one tooth off the wheels. corresponding when these levers move back under the action of the eccentric 18, the pin 35 or the pins 36. Practically, to ensure, on the one hand, the engagement of the blades 31 behind the teeth that they are intended to push , after the said backward movement.
levers, and, on the other hand, such an advance of these wheels that the tongues 38 jump a tooth when said levers reach the end of their travel under the action of the springs 32, 33 and 37, it is however necessary that the travel of the levers 27, 28 and 29 is sufficient and that the ends of these blades 31 move a distance slightly greater than the interval between two teeth of the wheels 25, 23 and 21.
If the stroke of said levers is chosen so that the ends of their blades 31 move a substantially greater distance: than the interval between two teeth of the corresponding wheels, on the one hand, to avoid too delicate an adjustment the position of these blades and, on the other hand, to avoid any risk of maladjustment of these blades (for example as a result of wear), it follows that the latter cause the corresponding wheels to advance by a greater quantity to one sixtieth of a turn.
This means that, at each step, the hands 1, 2, 3 first advance a little more than a division on the dial and do not resume their position. exact positions that when the eccentric 18, the pin 35 or the pins 36 again move the levers 27, 28 or 29 against the action of the springs 32, 33 or 37.
If these slight setbacks may go unnoticed in the case of the 1 hour and 2 minute hands, the same does not apply to the 3 seconds hand. Instead of this hand actually jumping by one second. to the other almost instantaneously, it moves relatively slowly (since its movement lasts 1/2 second) by an amount first of all greater than the interval between two seconds, then it moves back slightly in its final position, before performing the next movement.
It is, however, possible to eliminate this floating by slightly modifying the mechanism for driving the needles described above, as shown in FIG. 8. The only difference between this variant and the example described above lies in the fact that the faces 49 of the teeth of the wheel 25a are not radial, but form an angle with the spokes passing through the tops of these teeth.
This slight modification has the effect that the ends of the tongues 38 pass over the tips of said teeth before the wheels in question reach the end of their travel under the action of the blades 31. Therefore, assuming that the tongues 38 are sufficiently armed , the end of each of these tongues suddenly causes the corresponding wheel to jump by sliding on one of the faces 49, as soon as the blade 31 has caused this wheel to advance until the moment when the top of the tooth in contact with said tongue exceeds the end of the latter.
Figs. 9 to 12 illustrate the movement of the seconds wheel 25a in all its details. To better understand the movements of this wheel, its teeth are developed in a straight line in said figures.
In the starting position shown in fig. 9, the wheel 25a is held at rest by the end of the tongue 38 engaged behind the face 49 of a tooth 50. The lever 27 occupies its extreme position shown in phantom in FIG. 8, in which the projection 39 occupies its position closest to the axis of the hands of the clock. The blade 31 of this lever rests on the incline 51 of a tooth 52 of the wheel 25a, its end being at a certain distance from the face 49 of the following tooth 53.
During all the time that the eccentric 18 moves the lever 27 against the action of the spring 32, until in. the position shown in solid lines in FIG. 8, the wheel 25a remains stationary. During this first movement of the lever 27, the blade 31 passes behind the tooth 52 and arrives in the position shown in FIG. 10 where it rests on the incline 54 of tooth 55.
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When the eccentric 18 continues to rotate, it lets the lever 27 return to its position in dotted lines under the action of the spring 32.
During this movement, the blade 31 first slides on the incline 54 of the tooth 55, then comes into contact with the face 49 of the tooth 52. During this first movement, the tongue 38 naturally holds the wheel 25a. still motionless.
As soon as the blade 31 comes into contact with the tooth 52, it begins to drive the wheel 25a, by sliding the end of the tongue 38 on the incline 56 of the tooth 57, until this end of the blade 38 arrives at the top of tooth 57, as seen in FIG. 11. Since the tongue 38 has a direction tangential to the wheel 25a, it will be noted in passing that the end of this tongue moves approximately along a radius of the wheel 25a.
Under these conditions, the tongue 38, by approaching the center of the wheel 25a, after having passed the top of the tooth 57, abruptly advances the wheel 25a by sliding on the face 49 of this tooth 57 into the position shown in fig. 12.
The advance of the wheel 25a under the action of the tongue 38 being almost instantaneous, it follows that the face 49 of the tooth 52 leaves the end of the blade 31 before the latter reaches the end of race, in a position similar to that shown in FIG. 9.
We see, therefore, that the seconds wheel remains stationary from the position shown in FIG. 12 until the moment when the blade 31 comes into contact with the face 49 of a tooth of the wheel 25a. This rest time is appreciably greater than 1/2 second, since, from the position of FIG. 12, the lever 27 first moves a little further to the right, up to the position shown in phantom in fig. 8, then to the left, for 1/2 second,
from this position and into the position shown in solid lines in fig. 8 and, finally, again to the right, until the blade 31 comes into contact with the face 49 of a tooth of the wheel 25a.
As for the movement itself of the wheel 25a, it is at first relatively slow, as long as this wheel advances under the action of the blade 31, then almost instantaneous, when said wheel advances under the action of the tongue 38. In practice, this arrangement of the wheel 25a has the effect that the seconds hand 3 suddenly jumps from one second to the next and comes to rest without any flutter in its new position.
In addition, fig. 12 shows that the stroke of the lever 27 and in particular of the blade 31, can be adjusted between very wide margins, since it is sufficient, when the lever 27 occupies its position shown in phantom in FIG. 8, that the end of its blade 31 arrives at least as far as the position shown in FIG. 11 and advances at most until in a position in which it would come into contact with the face 49 of the tooth 52 in FIG. 12.
As regards the other extreme position of the blade 31, the tolerances are even wider, since it is sufficient that this blade 31 does not pass two teeth by moving back from the position shown in FIG. 9.
It is even advantageous to choose this extreme position of the blade 31, shown in FIG. 10, as far to the left as possible, since the seconds hand remains stationary throughout the time that the blade 31 moves back and comes into contact with the face 49 of the tooth that it is intended to push, and that the time to stopping the second hand is therefore longer.
The same advantages could also be obtained by using retaining tongues whose end would be bent in the shape of a V. In this case, it would be one of the branches of the V of the tongues which would advance the corresponding wheel by sudden jump. , instead of faces. inclined 49 teeth of this wheel.
The time-setting device shown in FIGS. 6 and 7 could obviously be omitted in all cases where the hands of the clock are accessible. It would then suffice to provide the tongues 38 strong enough to prevent the needles from turning in the opposite direction, to the detriment of the drive blades 31.
The second variant (fig. 13 and 14) shows that the pin 35 of the seconds wheel 25 could be replaced by an eccentric 58 and the pins 36 of the minute wheel 23 by a cam 62. The levers of this variant have a little different shape than the. levers 27, 28 and 29 of fig. 2 to 4. Instead of the projections 39 and the cutouts 40, the levers of this variant, which are identical to each other, only have a cutout 59.
Moreover, while the lever 28a, actuating the minute wheel 23a, as well as the lever not shown, actuating the seconds wheel, are placed on the same side of the axis of the hands as the levers 28 and 27 of FIGS. 3 and 4, the lever 29a, actuating the hour wheel 21a, is placed on the other side of this axis. This modification has the effect that the cam 62, while still oscillating the lever 29a five times per hour, advances the wheel 21a and therefore the hour hand continuously.
The blade 61 of this lever 29a has its hook-shaped end and it indeed actuates the wheel 21a when the ramps of the cam 62 move the lever 29a to the right in FIG. 14, by charging the spring 37. This returns the lever 29a to the left by passing the hook of the blade 61 behind the next tooth of the wheel 21a as soon as a tooth of the cam 62 arrives in the cutout 59 of the lever 29a.
As in the embodiment described above, the three levers of this variant pivot around a common axis 60 located, however, in the vertical plane passing through the axis of the needles.
The arrangement of the levers of this second variant with respect to the axis of the needles also has for
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advantage of distributing a little the transverse forces exerted on this axis by the springs 32, 33 and 37.