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Dispositif de remontage d'une pièce d'horlogerie, comprenant un accumulateur d'énergie chargé par au moins une cellule photovoltaïque On a déjà cherché à remonter une pièce d'horlogerie avec l'énergie provenant de la lumière, en ayant recours à des cellules photovoltaïques. Cependant, les solutions proposées jusqu'ici n'ont donné que partiellement satisfaction. En effet, si la lumière tombant sur les cellules est très intense, il est relativement facile, avec le courant engendré par les cellules, d'actionner un moteur électrique ou de charger un accumulateur.
Cependant, si la lumière a une intensité assez faible, des difficultés se présentent et l'on n'a pas encore trouvé jusqu'à présent de moyen pour alimenter une pièce d'horlogerie avec l'énergie provenant d'une lumière d'intensité modérée ou faible.
Il est déjà connu d'accumuler l'énergie électrique produite par des cellules photoélectriques dans un accumulateur et d'utiliser cette énergie accumulée pour remonter une pièce d'horlogerie pendant les périodes de faible lumière. Cependant, la tension disponible pour le moteur de remontage présente toujours des variations assez grandes et comme la puissance du moteur de remontage varie considérablement en fonction de la tension, il est pratiquement impossible d'obtenir un remontage régulier.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet un dispositif de remontage d'une pièce d'horlogerie, comprenant un accumulateur d'énergie chargé par au moins une cellule photovoltaïque et un moteur de remontage électrique actionné par l'énergie fournie par la cellule photovoltaïque, caractérisé en ce que ladite cellule est susceptible d'être reliée à un condensateur destiné lui-même à alimenter ledit moteur électrique, des moyens commandés par le mouvement de la pièce d'horlogerie provoquant périodiquement la décharge dudit condensateur, ledit moteur électrique étant actionné à chaque décharge du condensateur,
le condensateur étant séparé de ladite cellule pendant la décharge et en ce que ledit accumulateur est monté de telle sorte qu'il emmagasine l'énergie excédentaire fournie par la cellule, de façon que lorsque le condensateur n'arrive plus à être chargé normalement par la cellule, par suite d'une lumière insuffisante, il est rechargé par ledit accumulateur. Avec ce dispositif les impulsions d'énergie périodiquement fournie au moteur de remontage sont limi- tées par le condensateur, de sorte qu'un remontage plus régulier est obtenu même lorsque la tension aux bornes de l'accumulateur varie dans de larges limites.
On connaît déjà des systèmes de remontage dans lesquels le moteur de remontage est périodiquement relié avec une pile électrique, mais dans ce système aucun condensateur de charge n'est placé entre la source d'énergie et le moteur de remontage.
D'autre part, il est connu de prévoir un condensateur de charge entre la pile électrique et un système d'entretien d'un garde-temps, des impulsions périodiques étant transmises à une bobine par fermeture d'un contact. Pendant ces impulsions, ledit condensateur est déchargé partiellement. Cependant, le condensateur reste constamment relié à la source d'énergie par une résistance de charge. Par contre, le condensateur de l'objet de l'invention est séparé des sources d'énergie pendant la décharge, ce qui permet d'éviter toute connexion directe entre les sources d'énergie, c'est-à-dire, d'une part, les cellules photo- électriques et l'accumulateur et, d'autre part, le moteur de remontage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif objet de l'invention. On n'a représenté au dessin que ce qui est nécessaire à la compréhension de l'invention.
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La fig. 1 est une vue schématique de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue analogue de la seconde forme d'exécution.
Le dispositif représenté sur la fig. 1 comprend plusieurs cellules photovoltaïques: 1, montées en série. Les bornes extrêmes 2 et 3 de ce groupe de cellules sont respectivement reliées aux bornes extrêmes 4 et 5 d'un groupe d'accumulateurs 6, par l'intermédiaire d'une diode 7. Un condensateur 8 est branché entre les bornes extrêmes 4 et 5 du groupe d'accumulateurs. 6 par l'intermédiaire d'un contact 9 appartenant à un interrupteur double 10. Le condensateur 8 est relié à son tour à un moteur électrique 11 par l'intermédiaire d'un contact 12 et d'une diode 13.
Le contact 12 appartient aussi à l'interrupteur 10, et les deux contacts 9 et 12 sont accouplés entre eux de manière que lorsque l'un est fermé, l'autre est ouvert, et réciproquement. L'arbre du moteur Il est relié par un train d'engrenages 14 au rochet de barillet 15 d'une pièce d'horlogerie. Le barillet est représenté par sa denture 16 qui est reliée par un train d'engrenages 17 à une came 18 destinée à actionner le contact 12 de l'interrupteur 10.
Le fonctionnement est le suivant Le ressort moteur (non représenté) contenu dans le barillet 16 est supposé remonté, de sorte que la pièce d'horlogerie marche et fait tourner la came 18 à une certaine vitesse déterminée par le train d'engrenages 17. La came 18 est conformée de manière à ouvrir le contact 12 pendant un intervalle de temps t1 et à le fermer pendant un intervalle de temps t.> (par suite, le contact 9 est fermé pendant le temps t1 et est ouvert pendant le temps t.,). Dans l'exemple représenté, la came 18 est divisée en deux demi- cercles de rayons différents, de sorte que t1 = t#.. Pour fixer les idées,
on admettra par exemple que t1 et t, sont chacun égaux à 15 secondes, mais il va de soi que ce temps pourrait différer.
Pendant l'intervalle de temps t1, le contact 12 est ouvert et le contact 9 est fermé. Si les cellules 1 sont éclairées, le condensateur 8 est chargé par le courant engendré par les cellules 1. Si la lumière incidente est assez forte, le condensateur 8 sera saturé avant l'expiration du temps t1, et l'énergie excédentaire fournie par les cellules 1 est emmagasinée par les accumulateurs 6, qui constituent de ce fait une sorte de réservoir d'énergie.
A la fin de l'intervalle de temps t1, le contact 12 se ferme et le contact 9 s'ouvre, de sorte que le condensateur 8, maintenant chargé, en- trame en rotation le moteur 11 et provoque le remontage du ressort moteur de la pièce d'horlogerie. La décharge du condensateur 8 se produit relativement lentement et l'on admet qu'elle est terminée au bout du laps de temps t- A ce moment-là, le contact 12 s'ouvre, sous l'action de la came 18, et le contact 9 se ferme, de sorte que le condensateur 8 peut se charger à nouveau. Le cycle décrit peut donc recommencer.
Pendant le temps t,, c'est-à-dire pendant la phase de décharge du condensateur 8, les accumulateurs 6 peuvent être rechargés par les cellules 1 si la lumière incidente est assez forte. On voit donc que, si la lumière incidente a une assez forte intensité, les accumulateurs 6 se rechargent, d'une part, pendant une fraction de temps t1 (après que le condensateur 8 a été saturé), et, d'autre part, pendant le temps t_,. En revanche, si la lumière incidente a une intensité relativement faible, le condensateur 8 n'arrive pas à être saturé avant l'expiration du temps t" et dans ce cas, les accumulateurs 6 ne se rechargent pas.
Les accumulateurs 6 constituent, comme déjà dit, un réservoir d'énergie qui est mis à contribution lorsque les cellules 1 ne sont pas éclairées ou le sont insuffisamment, par exemple pendant la nuit. Le condensateur 8 ne peut alors plus être chargé par les cellules, mais il est chargé périodiquement par les accumulateurs 6, à chaque fermeture du contact 9, de sorte que le ressort moteur de la pièce d'horlogerie continue à être remonté.
Le train d'engrenages 17 reliant le barillet 16 à la came 18 peut être constitué par une partie du rouage normal de la pièce d'horlogerie, conduisant à l'échappement, ou bien il peut être prévu en plus dudit rouage, sans rien avoir de commun avec ce dernier.
La première diode 7 a pour but d'empêcher le condensateur 8 et les accumulateurs 6 de se décharger à travers les cellules 1 lorsque ces dernières ne sont pas éclairées ; on sait en effet que les cellules 1, lorsqu'elles ne sont pas éclairées, agissent comme une simple résistance. Quant à l'autre diode 13, elle est prévue pour la raison suivante : Lorsque le moteur 11, qui agit comme une dynamo, s'arrête de tourner par suite de l'ouverture du contact 12, il peut produire une étincelle de rupture sur le contact 12. de l'interrupteur 10. La diode 13 sert précisément à barrer le passage du courant du moteur 11 au contact 12, ce qui supprime la formation de cette étincelle et prolonge par suite la durée de vie du contact 12.
Grâce à la disposition décrite et représentée, il est possible d'alimenter la pièce d'horlogerie même si l'intensité de la lumière tombant sur les cellules 1 est assez faible. On voit en effet que le condensateur 8 peut se charger pendant un certain laps de temps égal ou inférieur à t1. Il emmagasine de ce fait une énergie appréciable qui, au bout du laps de temps t1, suffit pour faire démarrer le moteur 11. Il convient de remarquer qu'il faut une énergie plus grande pour lancer le moteur 11 que pour entretenir sa rotation. Or, précisément, au moment où le moteur 11 doit démarrer, le condensateur 8 est chargé au maximum, de sorte qu'il a assez de force pour lancer facilement le moteur 11.
Un peu plus tard, le condensateur 8 partiellement déchargé a encore assez de force pour entretenir la rotation du moteur Il. Lorsque le condensateur 8 est déchargé, à la fin du temps t., ou éventuellement plus tôt, le moteur 11
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s'arrête. Le moteur 11 est donc entraîné par intermittences, et remonte un peu, chaque fois qu'il tourne, le ressort moteur de la pièce d'horlogerie.
La seconde forme d'exécution, montrée sur la fig. 2 est basée sur le même principe que la première, mais permet de tirer encore un meilleur parti de l'énergie disponible. Il est clair en effet que pendant la décharge du condensateur 8 de la fig. 1, l'énergie fournie par les cellules 1 n'est utilisée que si le courant engendré est assez fort pour recharger directement les accumulateurs 6 (on sait qu'un condensateur se laisse charger plus facilement qu'un accumulateur avec un faible courant).
La seconde forme d'exécution remédie à cet inconvénient, par le fait qu'elle présente deux condensateurs 19 et 20 travaillant alternativement, c'est-à-dire que l'un d'eux se charge pendant que l'autre se décharge, le groupe d'accumulateurs 6 restant toujours relié directement aux cellules 1.
Le montage de la fig. 2 est analogue à celui de la fig. 1, excepté que l'interrupteur double 10 est remplacé par un commutateur bipolaire 21 à action- nement rapide, destiné à être commandé par une fourchette oscillante 22 coopérant avec une goupille 23. Cette dernière est portée par une roue 24 entraînée en rotation à vitesse constante par le mouvement de la pièce d'horlogerie. Lorsque la roue 24 tourne, la goupille 23 fait osciller la fourchette 22, de sorte que le commutateur 21 est périodiquement inversé.
La seconde forme d'exécution fonctionne de la manière suivante Dans la position représentée du commutateur 21, le courant engendré par les cellules 1 charge le condensateur 19, et cela pendant un laps de temps t,, déterminé par la vitesse de rotation de la roue 24, ou pendant un temps inférieur si la lumière incidente est assez forte, et dans ce dernier cas, l'énergie excédentaire fournie par les cellules 1 sert à charger les accumulateurs 6. Pendant ce même laps de temps t,, le condensateur 20, supposé préalablement chargé, fait tourner le moteur 11 et assure le remontage du ressort moteur de la pièce d'horlogerie, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages analogue à celui représenté en 14 sur la fig. 1.
A la fin du laps de temps t,, le commutateur 21 s'inverse, de sorte que c'est maintenant le condensateur 20 qui se charge et le condensateur 19 qui se décharge et fait tourner le moteur 11. Comme précédemment, le condensateur 20 se charge en un temps égal ou inférieur au temps t.,,, suivant l'intensité de la lumière. S'il se charge au maximum en un temps inférieur à t., l'énergie excédentaire fournie par les cellules 1 pendant le reste du temps t. est utilisée pour recharger les accumulateurs 6.
Dans le cas de la première forme d'exécution, les temps t, et t. ont été décrits comme étant égaux, mais il doit être entendu qu'on pourrait conformer la came 18 de manière à rendre ces temps inégaux. En revanche, dans le cas de la seconde forme d'exécution, la symétrie de fonctionnement des deux conden- sateurs 19 et 20 exige de rendre égaux les temps t, et t@.
La période de fonctionnement du dispositif, c'est-à-dire la durée d'un cycle t, + t,, doit être déterminée de façon judicieuse en fonction du type et du nombre des cellules 1, de la capacité du ou des condensateurs et de l'intensité probable de la lumière tombant sur les cellules 1. On peut d'ailleurs concevoir un jeu de cames ou organes analogues, permettant de faire varier à volonté cette période si l'intensité moyenne de l'éclairage des cellules varie.