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Horloge de commutation La présente invention a pour objet une horloge de commutation comprenant un cadran porte-cavaliers principal rotatif entraîné de façon continue par un moteur et portant au moins un cavalier amovible destiné à coopéerr au passage avec au moins un repère pour provoquer l'actionnement de moyens de commutation.
L'horloge selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un cadran porte-cavaliers auxiliaire entraîné à partir dudit moteur par l'intermédiaire de moyens de transmission lui communiquant un mouvement de rotation différent de celui du cadran principal, l'ensemble étant agencé de manière que l'actionnement des moyens de commutation s'opère selon un programme résultant d'une combinaison des enclenchements réalisés par les cavaliers des deux cadrans.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, cinq formes d'exécution de l'horloge objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 sont des vues partielles, de face et de profil, d'une première forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue partielle, de face, d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue de détail représentant des cavaliers amovibles de l'horloge représentée à la fig. 3. Les fig. 5 et 6 sont des vues partielles, de face et de profil, d'une troisième forme d'exécution.
Les fig. 7 et 8 sont des vues partielles, de face, d'une quatrième et d'une cinquième forme d'exécution. L'horloge de commutation représentée aux fig. 1 et 2 comprend une platine 1 sur la face arrière de laquelle est monté un mouvement d'horlogerie ou un moteur synchrone 2 et qui comporte, sur sa face avant, un canon fixe 3 sur lequel tourne un cadran principal des heures 4. Ce cadran fait par exemple un tour en 24 heures; il est entraîné par un arbre de centre creux 5, par l'intermédiaire de mobiles 6, 7, 8 et 9. L'arbre 5 traverse le canon 3 et supporte à son extrémité un cadran auxiliaire des minutes 10.
L'arbre de centre 5 est traversé par un arbre des secondes 11 supportant une trotteuse 12 rendant visible le fonctionnement du moteur.
Le cadran principal des heures 4 est destiné à porter des cavaliers de contact tels que ceux représentés en 16, tandis que le cadran auxiliaire des minutes 10 est destiné à porter des cavaliers tels que celui représenté en 17. Ces cavaliers passent en regard de repères de contact 14 et 15 situés sur les côtés d'un pont de support 13 fixé sur la platine 1.
L'horloge comprend des moyens de commutation électriques non représentés, et le pont 13 est isolé de la platine 1 et est relié à l'un des pôles de ces moyens de commutation dont l'autre pôle est relié à la masse.
Une poutre médiane 13' du pont 13 est déformable et l'ensemble est agencé de sorte que le repère 14, qui est normalement légèrement écarté d'un cavalier 16 passant sous lui, est amené à toucher ce cavalier lorsqu'un cavalier 17 vient à passer en même temps sous le repère 15, imprimant ainsi une légère torsion à la poutre médiane 13' du pont.
De la sorte, l'actionnement des moyens de commutation résulte du fait que deux enclenchements sont réalisés simultanément, d'une part, sur le cadran prin- cipal 4 tournant d'un tour par jour, et d'autre part, sur le cadran auxiliaire 10 tournant d'un tour par heure. On peut ainsi obtenir facilement une précision de l'ordre de la minute dans l'exécution de programmes facilement modifiables s'étendant sur la durée d'un jour.
En modifiant le nombre et la position des cavaliers des deux cadrans, on peut obtenir un très grand nombre de programmes, et dans une variante, on peut encore
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prévoir un cadran des minutes donnant alors une précision de l'ordre de la seconde aux enclenchements réalisés.
La superposition au cadran principal à vitesse lente d'un ou plusieurs cadrans auxiliaires à vitesse plus rapide permet une lecture plus précise et assure une plus grande précision des manaeuvres commandées.
L'horloge de commutation représentée aux fig. 3 et 4 comprend un cadran principal 4 faisant un tour en 24 heures et supportant des cavaliers latéraux 18 et 19 travaillant sur deux plans différents, et des cavaliers centraux 20, dits du semainier. Il est d'ailleurs possible de prévoir dans certains cas des cavaliers d'une autre sorte pouvant remplir simultanément deux ou trois des fonctions exécutées par les cavaliers 18, 19 et 20.
Les cavaliers centraux 20 ont pour fonction d'entramer un dispositif dit à semainier décrit ci-après, par l'intermédiaire d'un levier 21 pivoté sur un axe 22, fixe. Le levier 21 est maintenu dans sa position de repos représentée, contre une butée 23, par un ressort 24. L'extrémité 25 du levier, recourbée en équerre, porté une lamelle élastique 26 agissant sur un rochet 27 solidaire d'un cadran auxiliaire 28 tournant sur un axe fixe 29. Une lamelle de retenue 30 empêche le rochet 27 de tourner en arrière, Le cadran 28 comporte autant de trous taraudés que le rochet 27 a de dents, et dans ces trous, qui ne sont pas tous représentés, sont montées un certain nombre de vis 31.
Sur un arbre fixe 32 est pivoté un levier 33 qu'un ressort 34 tend à maintenir contre une butée fixe 35. Ce levier 33 comporte deux nez situés sur la trajectoire des vis 31, de sorte que ces vis, dans leur course, écartent le levier 33 de la butée 35 et déplacent le bras 37 du levier 33 dans le sens de la flèche Y, amenant alors ce bras 37 hors de la trajectoire d'un bras 38 d'une bascule supportant des contacts de commutation. Le cadran 28 est destiné à faire un tour par semaine; il est divisé en sept secteurs correspondant chacun à un jour et chaque secteur journalier peut être, par exemple, subdivisé en deux parties comportant chacune un trou taraudé pouvant supporter ou non une vis 31.
Chaque jour est ainsi divisé en deux parties, égales ou inégales, et dans ce cas, le cadran 28 comportera quatorze trous taraudés et le rochet 27 quatorze dents, et leur avancement devra se faire deux fois par jour, donc par deux cavaliers 20, dont on pourra choisir la position sur le cadran principal 4 en fonction du programme à réaliser.
Tant que le cadran auxiliaire 28 présente une vis 31 en face du levier 33, le bras 37 du levier 33 est écarté de la trajectoire de la bascule 38. Mais aux divisions du cadran 28 auxquelles on aura enlevé la vis 31, le levier 33 peut céder à la pression du ressort 34 et le bras 37 bloque alors la bascule 38 dans l'une de ses deux positions représentées respectivement en trait plein et en trait mixte à la fig. 3.
Lorsque, avec un cadran auxiliaire 28 à quatorze divisions, on ne place qu'un cavalier central 20 sur le cadran principal 4 (24 heures), on peut réaliser un programme de quinzaine. En combinant donc le nombre de cavaliers centraux 20 sur le cadran principal 4, avec le nombre de trous du cadran auxiliaire 28, il est possible d'obtenir une gamme de programmes extrêmement variés.
Pour faciliter la mise en place des vis 31 sur le cadran auxiliaire 28, ou le remplacement de ce cadran, ledit cadran est prévu démontable. Sa liaison avec le rochet 27 est assuré par un dispositif d'entraînement adéquat: goupille entrant dans un trou, crantage ou autre, la tenue en place du cadran étant obtenue, par exemple, par un dispositif élastique approprié, genre bouton à pression notamment.
Le cadran auxiliaire 28 peut également être démonté à périodes déterminées, pour laisser le programme commandé par le seul cadran principal se dérouler normalement.
L'horloge représentée par les fig. 5 et 6 constitue une variante de l'horloge à semainier déjà décrite, qui convient à l'actionnement de moyens de commutation comportant des contacts à déclic à petite course, connus sous le nom de minirupteurs.
Dans cette variante, les cavaliers du disque principal 4 (24 heures) entraînent un mécanisme sautoir classique composé d'une étoile 39 et d'un ressort de positionnement 40. Une came 41 comportant un certain nombre de creux et de bosses est solidaire de l'étoile 39 et l'ensemble tourne autour d'un axe 42. Sur la came 41 appuie en permanence un galet 43 monté en bout d'un bras 44 d'un minirupteur 45.
Suivant que le galet 43 repose sur une bosse ou dans un creux de la came 41, le minirupteur, inverseur ou interrupteur. se trouve placé dans l'une ou l'autre de ses des positions de travail.
Dans cette variante, le cadran 28' du mécanisme semainier est entraîné de façon continue par le cadran principal 4 et en faisant agir le bras 37 du levier 33 sur un bras 46 du minirupteur, celui-ci peut être bloqué dans l'une ou l'autre de ses positions de travail. Pour ne pas gêner la rotation de la came 41 lorsque le mini- rupteur se trouve bloqué dans la position pour laquelle le galet 43 se trouve dans un creux de la came 41, le levier 44 aura une certaine élasticité.
Comme le cadran principal 4 peut être équipé de cavaliers 18 et 19 travaillant dans des plans différents, il suffit de doubler sur l'axe 42 le mécanisme sautoir décrit ci-devant pour obtenir un interrupteur à double ou triple circuit permettant de réaliser un programme hebdomadaire ou bihebdomadaire très souple. Ainsi un cavalier latéral 18 peut commander une étoile 39' qui, par une came 41', agit sur un galet 43' du bras 44' d'un minirupteur 45' (fig. 6). Les deux minirupteurs 45 et 45' peuvent travailler chacun en interrupteur, ou l'un en interrupteur et l'autre en inverseur, ou les deux en inverseur, ce qui permet de nombreuses combinaisons différentes des circuits électriques de commutation.
Le bras 37 du levier 33 peut être terminé par deux pièces articulées 47, montées à friction sur le bras 37 et agissant chacune sur l'un des minirupteurs. Suivant qu'on escamote l'une ou l'autre des pièces 47 ou 47', le dispositif hebdomadaire agit seulement sur l'un ou l'autre des deux minirupteurs. En prévoyant d'autres
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sortes de cavaliers, le nombre des dispositifs sautoir et minirupteur peut encore être augmenté.
L'horloge de commutation représentée à la fig. 7 comporte un cadran principal 4 à vitesse lente (1 t/24 heures par exemple) supportant notamment deux sortes de cavaliers 18 et 19 travaillant dans des plans différents, et un cadran auxiliaire central 10, à vitesse rapide (1 t/1 heure par exemple) portant également des cavaliers tels que celui visible en 17.
Sur un axe fixe 48, est pivoté un levier 49, à plusieurs bras, dont un bras 50 repose normalement sur une butée fixe 52. Ce bras 50 comporte un tenon 51 sur lequel repose, tiré par un ressort 55, un levier 53 pivotant sur un axe fixe 54. Ce levier 53 comporte un axe 56 sur lequel est mobile un levier 57 tiré par un ressort 61 contre une butée 60 solidaire du levier 53. Aussi longtemps que le bras 50 appuie contre la butée 52, le levier 53 se trouve abaissé et un bras 59 du levier 57 est alors en dehors de la trajectoire des cavaliers 17.
En revanche, lorsqu'un cavalier 18 agit sur un bras 62 du levier 49, le bras 50 soulève le levier 53, de sorte que le bras 59 du levier 57 est amené sur la trajectoire des cavaliers 17, qui peuvent alors agir sur le minirupteur 45 pendant le temps relativement court que dure le contact mécanique entre le cavalier 17 et le bras 59.
Le levier 53 aura alors écarté, par son nez 63, un levier de retenue 64 mobile sur un axe fixe 65 et qui est tiré contre une butée 66 par un ressort 67. Aussi longtemps que le levier 53 est maintenu par le levier de retenue 64 dans sa position haute , le bras 59 du levier 57 se trouve dans la trajectoire des cavaliers 17 du cadran 10.
Les cavaliers 17 défilent à une vitesse relativement rapide devant le bras 59 pour man#uvrer à chaque passage, pendant un temps relativement court, le mini- rupteur 45. Le temps d'actionnement de ces contacts peut être réglé en agissant sur la butée 51, pour rendre la pénétration du bras 59 sur la trajectoire des cavaliers 17 plus ou moins profonde. Dès qu'un cavalier 19 du cadran 4 travaillant dans le plan du nez 68 du levier 64 agit sur ce dernier, celui-ci s'écarte du nez 63 du levier 53. Sous l'action du ressort 55, le levier 53 retombe contre la butée fixe 52.
Dans cette position du levier 53, le levier de commande 57 se trouve hors d'atteinte des cavaliers 17 du cadran auxiliaire 10, jusqu'au moment où le cycle recommence, par suite d'une nouvelle rencontre d'un cavalier 18 avec le bras 62 du levier 49.
En adjoignant au levier 49 un bras 69 agissant sur un deuxième minirupteur 45' fonctionnant en inverseur, il est possible d'actionner des contacts électriques montés dans deux circuits différents à des heures déterminées avec précision sur le cadran 10 (gradué par exemple en minutes ou même demi-minutes). Les cavaliers 19 et 18 du cadran principal 4 ont pour fonction de déterminer les heures de la journée auxquelles le déclenchement sera opéré, à une fraction de minute près, par les cavaliers 17 du cadran auxiliaire des minutes 10.
En donnant au bras 62 une certaine élasticité par rapport au bras 50, ce mécanisme peut être équipé du dispositif dit hebdomadaire déjà décrit, le bras 37 du levier 33 (fig. 3) agissant sur le bras 50 du levier 49 par exemple. Cette horloge permet d'assurer des impulsions de courant de durée relativement restreinte et à des heures précises.
L'horloge de commutation représentée à la fig. 8 est agencée pour permettre, par exemple, l'actionnement automatique d'une série de contacts pendant des durées d'une fraction de minutes à quelques minutes espacés entre elles de quelques minutes à une heure, l'intervalle de temps entre l'actionnement de cette série de contacts et l'actionnement de la série suivante pouvant varier d'une fraction de jour à un grand nombre de jours, jusqu'à trente, cinquante et plus, si nécessaire.
En plus des deux cadrans auxiliaire 10 et principal 4, faisant 1 t/h et 1 t/24 heures, un second cadran auxiliaire à rochet 70, dit de comptage, tourne sur un axe fixe 71, rappelé par un ressort spiral 72 contre une butée 73. Sur un axe fixe 74, est pivoté un levier 75 normalement tiré contre une butée 76 par un ressort 77. Sur un bras 78 de ce levier 75, est pivoté, sur un axe 79, un cliquet 80 tiré par un ressort 81 contre une butée 82. Un bras 83 du levier 75 se trouve sur la trajectoire des cavaliers 19 (non représentés) du cadran principal 4 (24 heures).
A chaque passage d'un cavalier 19, le levier 75 est abaissé et fait avancer, par l'intermédiaire du cliquet 80, le cadran de comptage 70 d'une dent sous un cliquet de retenue 84 oscillant autour d'un axe fixe 85 et qui est tiré par un ressort 86 contre le rochet 70.
Sur le cadran 70, tourne à frottement gras un levier porte-index 87 immobilisé élastiquement sur une division du rochet, à déterminer au choix, par une sorte de crantage numéroté depuis 1 à 50 ou plus. Lorsque le levier 75 aura fait avancer, par le cliquet 80, le rochet 70 d'un nombre de dents correspondant au nombre indiqué en face d'un index 88, un plan incliné 89 du levier porte-index 87 aura soulevé, par l'intermédiaire d'une goupille 90, un levier 91 tournant autour d'un axe fixe 92 et butant normalement contre une butée fixe 93, sous l'action d'un ressort 94. Une butée 114 limite la course du levier 91 dans la position haute.
Dès que ce levier 91 aura été soulevé d'une certaine quantité par le plan incliné 89, il viendra reposer contre un cran 96 d'un levier d'arrêt 97 tournant autour d'un axe fixe 98 et butant contre un nez 100 du levier 91, sous l'action d'un ressort 99.
Dans cette position haute du levier 91, un levier 95 pivotant sur un axe 101 solidaire du levier 91 et butant contre une butée 102 sous l'action d'un ressort 103, se trouve sur la trajectoire des cavaliers 17 (non représentés) montés sur le cadran auxiliaire 10 (1 t/heure). A chaque passage d'un de ces cavaliers 17, le cavalier agissant sur le bras 104 du levier 95 agira par un bras 105 sur un galet 106 d'un micro-interrupteur 45.
Dans cette position de l'ensemble du mécanisme, un ou toute une série de contacts sont actionnés à chaque révolution du cadran auxiliaire 10 (1 t/h), jusqu'au moment où un cavalier 19 placé sur le cadran principal 4 (1 t/24 h) agit sur un cliquet 107 et par conséquent sur le levier d'arrêt 97. Le cliquet 107, sous l'action d'un
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ressort 109, bute contre une goupille 111 solidaire du nez 100 du levier 91. Sa course dans le sens opposé au travail du ressort 109 est limitée par une butée 110.
Lorsque le levier d'arrêt 97 est entraîné par un cavalier 19 dans la direction contraire à celle de la force du ressort 99, il entraîne, par une bielle 112, le cliquet 84 jusqu'à ce qu'il libère totalement le rochet 70 qui, sous l'action du ressort 72, revient à la position de départ contre la butée 73. En même temps, le nez 100 du levier 97 s'échappe du cran 96 du levier d'arrêt 97, de sorte que le levier 91 retombe dans sa position de repos en butant sous l'action du ressort 94 contre la butée fixe 93.
La goupille 111 étant abaissée en même temps que le nez 100, le cliquet 107, sous l'action du ressort 109, l'a suivi dans sa course, de sorte qu'il ne se trouve plus dans la trajectoire des cavaliers 19 du cadran principal 4. Il en est de même du nez 104 du levier 95 qui n'est plus dans la trajectoire des cavaliers 17 du cadran 10. Le cycle recommence donc à zéro par l'action des cavaliers 18 sur le nez 83 du levier 75 pour faire avancer dent par dent le rochet 70, etc.
En adjoignant au levier 75 un bras 113 agissant sur un deuxième micro-interrupteur 45' fonctionnant en inverseur, on arrive à commander un deuxième circuit dans les mêmes conditions que dans l'horloge représentée à la fig. 7.
Dans d'autres formes d'exécution, les différents mécanismes décrits peuvent être combinés entre eux pour réaliser des programmes complexes avec des moyens mécaniques relativement simples.
Les horloges décrites peuvent être équipées d'un dispositif de commande manuel hors programme agissant non seulement sur les contacts de commutation, mais aussi, le cas échéant, sur les dispositifs semainier ou de comptage avec retour à zéro. Ainsi dans l'horloge de la fig. 8, le dispositif de commande manuelle agira non seulement sur les contacts, mais aussi sur le cliquet de retenue 84. Dans l'horloge de la fig. 3, le dispositif de commande manuelle écartera par exemple le bras 37 du levier 33.
Les vitesses des cadrans principal 4 et auxiliaire 10 sont en général de 1 t/24 heures et de 1 t/1 heure. D'autres vitesses permettent toutefois des réalisations particulières.
Les horloges décrites permettent ainsi l'exécution automatique de manoeuvres à des instants prédéter- minés à une fraction de minute près, soit que les durées de maintien dans l'une des positions soient relativement fort courtes, soit enfin que le programme des opérations soit particulièrement difficile à suivre.
En effet, il y a lieu parfois de prévoir des suppressions de manoeuvres, l'action de celles-ci certains jours ou certaines demi-journées de la semaine ou même selon un cycle en dehors du calendrier, par exemple une ou plusieurs fractions de jours ou un certain nombre de jours entiers réglable à volonté.