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Horloge électrique La présente invention se rapporte à une horloge électrique dans laquelle un couple moteur constant est appliqué aux organes mécaniquement entraînés afin d'obtenir une marche régulière. Ce couple moteur constant est indépendant des variations du courant moteur de la source d'alimentation et d'autres fac- teurs. On connaît déjà des horloges électriques comprenant un moteur à courant continu ayant une armature magnétique et des pièces polaires conformées pour coopérer avec ladite armature et excitées par un enroulement électromagnétique, un ressort spiral agencé de façon à être remonté par la rotation dudit moteur, des contacts insérés dans le circuit de cet enroulement,
un mécanisme suiveur connecté à la partie qui se déroule dudit ressort spiral et un mécanisme de transmission de force reliant ledit mécanisme suiveur avec un régulateur de vitesse.
On connaît d'autre part aussi, dans des horloges de ce genre, des mécanismes mus par le moteur électrique pour inverser successivement et par intermittence le sens de magnétisation de l'enroulement électromagnétique.
On a toutefois constaté que l'utilisation de moteurs à courant continu avec mécanisme inverseur de polarité n'allait pas sans présenter certains inconvénients dus à l'inévitable formation d'étincelles entre les balais et ledit mécanisme inverseur. L'invention vise notamment à éliminer ces inconvénients par une judicieuse conformation des contacts du mécanisme inverseur.
L'horloge électrique objet de l'invention est caractérisée en ce que lesdits contacts comprennent un premier élément de contact entraîné en rotation simultanément à la rotation du moteur électrique et un second élément de contact porté par le mécanisme suiveur de façon à être rapproché et amené en contact avec le premier élément par la rotation du mécanisme suiveur, une pièce magnétique étant fixée au premier ou au second de ces éléments et une pièce aimantée étant fixée à l'autre élément, et l'un au moins desdits éléments étant porté par un support élastique.
Lorsque l'élément de contact du mécanisme suiveur se rapproche de l'autre, ces éléments sont forcément attirés l'un vers l'autre et après un certain parcours, le contact est interrompu contre l'action du ou des supports élastiques.
Par exemple la durée d'opération des contacts peut être de deux centièmes de seconde et l'angle de rotation du contact suiveur peut être limité à 30 par des butées alors que le changement de pôle de l'inverseur peut exiger une rotation de 45 . Mais si le contact est brusquement interrompu vers 300, le .reste de la rotation, 151, environ, s'effectue par inertie, de sorte qu'il ne peut se produire d'étincelles entre les balais et l'inverseur. Dans le dessin La fig. 1 est un schéma, en perspective, des principaux organes d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 2 est un schéma des connections électriques montrant l'inversion des pôles dans le circuit magnétique du moteur électrique de la forme d'exécution de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en élévation de côté, à échelle agrandie et en coupe d'un contacteur en forme de pot utilisé dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1.
Dans la fig. 1, un aimant 1, solidaire .d'un arbre 6, présente deux pôles magnétiques N et S ; un stator 2 comprenant un enroulement d'excitation 5 pré-
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sente des pôles magnétiques 3 et 4 disposés de part et d'autre de l'aimant 1 constituant un rotor. Les entrefers étroits A et B sont conformés de façon à être asymétriques par rapport à l'arbre rotatif 6, de sorte que lorsque le stator est excité et que les pôles magnétiques 3 et 4 coincident avec les pôles N et S du rotor 1, avec la même polarité, respectivement, le rotor 1 est entraîné dans un sens qui dans l'exemple représenté est celui de la flèche.
Un petit pignon 7 est calé sur l'arbre 6 et engrène avec une roue dentée plus grande 8 ; le rapport de transmission est de 1 à 2, de sorte que pour chaque demi-tour de l'arbre 6, l'arbre 14 sur lequel est calée la roue dentée 8 fait un quart de tour. Sur l'une des extrémités dudit arbre 14 est fixé un cylindre contacteur inverseur de pôles 9, communément dénommé inverseur, comprenant des segments de contact 9a et 9b, isolés l'un de l'autre, couvrant chacun environ 180 et sur lesquels frottent des balais 11, 13 et 10, 12 respectivement.
Sur l'autre extrémité dudit arbre 14 est fixée l'extrémité intérieure d'un ressort spiral 15 et un cylindre de support 16 .auquel est fixé radialement un bras de contact 17, portant une pièce de fer 18 muni d'une pointe de contact en argent 19. Un balai 20 est en contact avec ledit cylindre 16. Un cylindre de support 21 portant une seconde pointe de contact est monté coaxialement audit cylindre 16 et de façon à pouvoir tourner par rapport à ce dernier. Ce cylindre 21 porte deux bras 23 et 24. Le bras 23 est relié par une tige 27 à l'extrémité extérieure du ressort spiral 15.
L'autre bras 24 se prolonge par une lame élastique 25 dont l'extrémité porte un contacteur 26 en forme de pot. Les positions du bras de contact 17 et de la lame 25 sont choisies de telle façon que sur leurs parcours circulaires respectifs la pointe de contact 19 entre en contact avec le contacteur 26.
Le contacteur en forme de pot 26, représenté à échelle agrandie dans la fig. 3, comporte une pièce aimantée 26a à l'intérieur et une pièce de contact 26b au sommet de ladite pièce aimantée 26a.
Un balai 22 est en contact avec ledit cylindre 21, et un pignon 29 est calé sur un arbre 28 solidaire du cylindre 21. Le mouvement rotatif de ce pignon 29 est transmis par une roue dentée 30 et un pignon 31 à un mécanisme régulateur de vitesse 32. Un pendule 35 est suspendu à ce mécanisme régulateur de vitesse et une aiguille de secondes 34 est fixée sur l'axe 33 de la roue dentée 30.
Les aiguilles de minutes et d'heures sont actionnées par les rouages habituels, non représentés.
Le fonctionnement de la forme d'exécution décrite est le suivant Les bornes électriques P 1 et P2 de l'enroulement électromagnétique 5, et les bornes P3 jusqu'à P6, et P7 et P8 des balais 10 à 13 et 20 et 22, respectivement, sont connectées à une batterie d'accumulateur 36 comme représenté sur la fig. 2. Si le ressort spiral 15 est entièrement remonté, le bras de contact 17, la lame de support 25, et le rotor 1, se trou- vent dans leurs positions respectives représentées sur le dessin ; le ressort spiral 15 se déroule alors graduellement grâce à l'action régulatrice du mécanisme d'échappement 32.
Le mouvement de déroulement de ce ressort est transmis par la tige 27 et le bras 23 au cylindre 21, au bras 24 et, par la lame 25, au contacteur 26 qui se met à tourner dans la direction de la flèche jusqu'à ce que ledit contacteur 26 s'approche de la pointe de contact 19. Vers la fin de ce mouvement d'approche, la pièce aimantée 26a attire la pièce de fer 18 et la pointe de contact 19 vient en contact avec la pièce de contact 26b contre laquelle elle est maintenue appliquée.
Si on utilisait un contacteur 26 ne comportant pas cette pièce aimantée 26a, la force du ressort spiral 15 qui .se déroule sous le contrôle du mécanisme régulateur de vitesse 32 étant faible, et en outre, le bras de contact 17, la lame de support 25, et d'autres organes similaires étant de construction légère et manquant de rigidité, le contact ne s'établirait pas franchement et, par conséquent, il ne serait pas possible d'obtenir une inversion franche et sûre de l'excitation de l'enroulement magnétique 5.
Au contraire, en utilisant un contacteur 26 comprenant une pièce aimantée 26a, on obtient un contact franc et immédiat par l'attraction de la pièce de fer 18 ,dès que le contacteur 26 s'est approché de la pointe de contact 19, et l'inversion de l'excitation de l'enroulement d'excitation magnétique 5 est réalisée de façon .absolument sûre et solide.
Lorsque la pointe de contact 19 et le contacteur 26 entrent en contact comme décrit ci-dessus, le courant électrique, dans la fig. 2, passe instantanément dans le circuit depuis la borne positive de la batterie d'accumulateur 36 par les organes Pa, 13, 9a, 11, P4, Pl, 5, P,, P,;, 12, 9b, 10, P,;, P;, 19, 26, P$ jusqu'à la borne négative de ladite batterie d'accumulateur.
Le courant électrique passe dans la direction de la flèche en traits pleins à travers l'enroulement 5, et des pôles magnétiques N et S sont ainsi créés dans les pôles magnétiques 3 et 4, respectivement. Cependant, étant donné que les pôles magnétiques 3 et 4 sont formés dissymétriquement, le rotor 1 effectue une rotation de 180 dans le sens de la flèche et s'arrête ensuite. Cette rotation fait tourner .le cylindre commutateur 9 de 90 , après quoi ledit cylindre s'arrête ; les balais 11 et 10 sont alors mis en contact avec le segment de contact 9b, tandis que les balais 13 et 12 viennent contacter .le segment de contact 9a.
La rotation du cylindre commutateur 9, et par conséquent celle de son arbre 14, remonte le ressort spiral 15 dans le sens de la flèche. En même temps, le cylindre 16 tourne également dans le sens de la flèche, et la pointe de contact 19 est finalement libérée du contacteur 26 et s'éloigne de celui-ci de 90(l. A partir de cet instant, le ressort spiral 15 se déroule sous l'action de contrôle du mécanisme régulateur de vitesse 32, et le contacteur 26 se rapproche graduellement de la pointe de contact 19 pour entrer en contact avec celle-ci comme déjà décrit.
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En même temps que ce contact s'établit le courant électrique passe dans le circuit depuis la borne positive de la batterie d'accumulateur 36, à travers les organes P3, 13, 9a, 12, P;" P., 5, Pl, P4, 11, 9b, 10, P,;, P;, 19, 26, P8, jusqu'à la borne négative de la batterie d'accumulateur, grâce à quoi un courant électrique passe dans le sens indiqué en pointillé et provoque l'inversion des pôles magnétiques 3 et 4 ; le rotor 1 qui avait tourné de 180 et s'était arrêté, tourne de nouveau de 180 dans le même .sens qu'avant, puis s'arrête.
Par conséquent, le réarmage du ressort spiral 15, l'éloignement de la pointe de contact 19 de 90,) du contacteur 26, le rapprochement et la mise en contact du contacteur 26 se répètent indéfiniment ; la rotation qui en résulte est donc toujours réglée par le mécanisme régulateur de vitesse 32 ;l'aiguille de secondes 34 et les aiguilles de minutes et d'heures non représentées sont entraînées.
A la mise en marche initiale de l'horloge électrique ou dans le cas d'une panne de courant, le ressort spiral 15 partiellement désarmé n'est pas en mesure de mettre en marche le mouvement. Toutefois, en munissant .l'arbre 6 du rotor 1 d'un bouton de manoeuvre 6a, on peut au moyen de ce bouton 6a remonter le ressort spiral 15 à la main et remettre en marche tout le dispositif. Le bouton 6a peut aussi être fixé à l'arbre 14.
Dans le dispositif décrit, étant donné que le couple fourni au mécanisme régulateur de vitesse est indépendant des variations de la force motrice fournie par .le moteur et des frottements, etc., il est possible d'obtenir un mouvement d'horlogerie précis.