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Appareil de contrôle de l'équilibrage d'un balancier d'horlogerie II est connu d'observer l'état d'équilibre d'un balancier en le posant, son axe étant horizontal, sur ses pivots ou en soutenant ceux-ci par des paliers coaxiaux, et en l'abandonnant à lui-même.
II est également connu, pour rendre le contrôle plus précis, de faire vibrer au moins l'un des paliers ou encore de communiquer un mouvement de rotation au balancier, cela afin de supprimer le plus possible les erreurs causées par la résistance qu'oppose le frottement des pivots dans les paliers.
On a, en particulier, déjà proposé d'utiliser deux paliers coaxiaux d'axe horizontal destinés à supporter les deux pivots de l'axe du balancier à observer, la broche supportant l'un de ces paliers étant soumise à des vibrations pendant l'examen, pour obliger le balancier à prendre sa position d'équilibre.
On a également déjà proposé de disposer le balancier à vérifier de façon que son axe s'appuie horizontalement sur un support, sur lequel il peut tourner librement, support que l'on met en vibration au moyen d'impulsions électromagnétiques.
Dans le domaine de l'équilibrage statique d'arbres ou de rotors, on a également déjà utilisé un support muni de deux couteaux parallèles horizontaux destinés à recevoir la pièce à étudier, ce support étant mis en vibration au moyen d'un dispositif électromagnétique, dont la position est variable, afin de faire varier l'amplitude des vibrations du support.
L'appareil de contrôle de l'équilibrage d'un balancier d'horlogerie selon l'invention est caractérisé par le fait que, des deux paliers coaxiaux d'axe horizontal destinés à supporter les deux pivots de l'axe du balancier à observer, l'un appartient à une broche s'étendant en porte à faux à partir d'un point d'encastrement fixe, cette broche comportant, au voisinage de son extrémité libre présentant le palier, un bras dirigé tout d'abord radialement, puis coudé dans le plan perpendiculaire audit axe, pour se terminer par une masse de métal ferromagnétique, constituant l'armature d'un électro-aimant susceptible d'être déplacé pour qu'on puisse modifier à volonté sa distance à ladite masse, l'enroulement de l'électro-aimant étant parcouru par un courant pulsant.
La solution la plus simple sera d'exciter l'électroaimant au moyen de courant alternatif de 50 périodes par seconde du réseau de distribution.
Le dessin annexé montre une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention donnée à titre d'exemple, et en explique le fonctionnement.
La fig. 1 en est une vue partielle en élévation. La fig. 2 est une coupe selon II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une vue partielle en plan.
Les fig. 4 à 6 montrent trois positions relatives différentes de l'électro-aimant et de la masse magnétique sur lequel il agit.
La fig. 7 est un diagramme expliquant le fonctionnement de l'appareil.
Sur une base 1 se trouvent deux socles rigides 2 et 3, laissant subsister un espace vide entre eux.
Dans cet espace pénètrent les extrémités libres de deux broches coaxiales horizontales 4 et 5, se terminant par des paliers destinés à soutenir l'axe du balancier 6 par ses pivots, introduits pour cela dans lesdits paliers de plus grand diamètre.
La broche 4 est fixe, étant toutefois sous-entendu qu'elle pourra, par exemple, effectuer un déplacement axial permettant la mise en place de l'axe avec son balancier. Elle sera par contre toujours immobile au cours des essais.
La broche 5 est fixée au socle 3 par son extrémité opposée à celle supportant le balancier. Une vis de serrage 7 l'y maintient, mais sur la majeure partie de sa
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longueur, elle est suspendue en porte à faux dans un trou cylindrique 8 de plus grand diamètre du socle 3. Cela permet à cette broche de vibrer selon tel mouvement d'oscillation qu'on lui communiquera.
On pourrait aussi, à trou 8 de diamètre constant du socle 3, amincir partiellement la broche 5.
Cette broche 5 est rigidement reliée au voisinage de son extrémité libre à un bloc 9 et par lui à un bras entièrement situé dans un plan radial, donc perpendiculaire à l'axe de la broche.
Ce bras comprend deux tronçons, l'un radial 10', émergeant du bloc 9, puis, après un coude, un second tronçon 10" perpendiculaire au premier, s'élevant en position de repos, dans un direction pratiquement perpendiculaire au plan de la base 1.
Ce second tronçon 10" se termine par un bloc 11 en matière ferromagnétique.
A faible distance, en regard de ce bloc, se situe l'extrémité 12 du noyau d'un électro-aimant 13, ici d'axe parallèle à la broche. Le flux émanant de ce noyau est donc axé perpendiculairement au plan dans lequel se trouve le bras coudé 10-10".
L'électro-aimant 13 est supporté par la base 1, par l'intermédiaire d'une lame élastique 14 ayant tendance à s'incliner en direction du socle 3. Une vis de réglage 15, vissée dans ce dernier, commandée par une roue moletée 16 et agissant sur cette lame permet de modifier la position de l'électro-aimant par translation pratiquement horizontale et transversale à son axe.
Les fig. 4 à 6, qui reproduisent le haut de la fig. 2, montrent trois positions caractéristiques de l'électroaimant.
Il est évident qu'entre les extrêmes des fig. 4 et 6, le vissage et dévissage de la vis 15 permettra de réaliser toutes les positions intermédiaires désirées, c'est-à-dire toutes les distances voulues entre bloc et noyau de l'électro-aimant.
Or, l'expérience et des mesures ont conduit à la conclusion que la forme et l'intensité des vibrations de la broche 5, entretenues par l'électro-aimant excité lui-même par du courant alternatif, exerçaient certains effets mécaniques sur le balancier suspendu entre les broches 4 et 5.
La fig. 7 permet d'expliquer ces effets. On y voit, en bout et à plus grande échelle, l'extrémité libre de la broche 5, son trou 17, un pivot 18 du balancier (en coupe), le bloc 9 et une partie du tronçon du bras 10.
Les flèches entourant la broche d'un trait interrompu 19 formant une sorte d'ellipse de grand axe incliné sur l'horizontale montrent à une échelle très agrandie le mouvement oscillatoire exécuté par l'extrémité libre de la broche lorsque le bloc magnétique 11 et l'électro-aimant 12-13 occupent les positions relatives de l'une des fig. 4 ou 6.
Ce mouvement, qui est, bien entendu, en réalité presque imperceptible, a pour effet d'entraîner l'axe 18 en rotation dans le sens de la flèche 20. Le balancier est ainsi, non seulement soumis à des vibrations supprimant pratiquement tout frottement à l'endroit de sa suspension, mais il est entraîné à une certaine vitesse, accomplissant ainsi un mouvement de rotation qui facilite sa prise de position d'équilibre si la distribution de ses masses n'est pas absolument symétrique.
La vitesse de rotation diminuera avec l'écart de position entre masse ferromagnétique et électroaimant.
On a ainsi la possibilité, en agissant sur la roue moletée 16, de passer d'un état vibratoire simple (fig. 5) à des états vibratoires orientés faisant tourner le balancier plus ou moins rapidement (fig. 4 et 6).
Cette possibilité facilite et accélère, rend aussi plus précise la détermination de la position de déséquilibre du balancier.
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Apparatus for controlling the balancing of a clockwork balance It is known to observe the state of equilibrium of a balance by placing it, its axis being horizontal, on its pivots or by supporting them by means of coaxial bearings, and leaving it to itself.
It is also known, in order to make the control more precise, to make at least one of the bearings vibrate or else to impart a rotational movement to the balance, in order to eliminate as much as possible the errors caused by the resistance opposed by the friction of the pivots in the bearings.
In particular, it has already been proposed to use two coaxial bearings with a horizontal axis intended to support the two pivots of the axis of the balance to be observed, the spindle supporting one of these bearings being subjected to vibrations during the examination, to force the balance to take its position of equilibrium.
It has also already been proposed to arrange the balance to be checked so that its axis rests horizontally on a support, on which it can turn freely, which support is put into vibration by means of electromagnetic pulses.
In the field of static balancing of shafts or rotors, we have also already used a support provided with two horizontal parallel knives intended to receive the part to be studied, this support being put into vibration by means of an electromagnetic device, whose position is variable, in order to vary the amplitude of the vibrations of the support.
The apparatus for controlling the balancing of a clockwork balance according to the invention is characterized in that, of the two coaxial bearings of horizontal axis intended to support the two pivots of the axis of the balance to be observed, one belongs to a spindle extending cantilevered from a fixed embedding point, this spindle comprising, in the vicinity of its free end presenting the bearing, an arm directed firstly radially, then bent in the plane perpendicular to said axis, to end with a mass of ferromagnetic metal, constituting the armature of an electromagnet capable of being moved so that its distance from said mass can be modified at will, the winding of the electromagnet being traversed by a pulsating current.
The simplest solution will be to excite the electromagnet by means of alternating current of 50 periods per second from the distribution network.
The appended drawing shows an embodiment of the apparatus according to the invention given by way of example, and explains its operation.
Fig. 1 is a partial elevation view thereof. Fig. 2 is a section on II-II of FIG. 1. FIG. 3 is a partial plan view.
Figs. 4 to 6 show three different relative positions of the electromagnet and of the magnetic mass on which it acts.
Fig. 7 is a diagram explaining the operation of the apparatus.
On a base 1 are two rigid bases 2 and 3, leaving an empty space between them.
Into this space penetrate the free ends of two horizontal coaxial pins 4 and 5, terminating in bearings intended to support the axis of the balance 6 by its pivots, introduced for this in said bearings of larger diameter.
The spindle 4 is fixed, it being understood, however, that it may, for example, perform an axial displacement allowing the establishment of the axis with its balance. However, it will always be stationary during the tests.
The pin 5 is fixed to the base 3 by its end opposite to that supporting the balance. A clamping screw 7 holds it there, but over most of its
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length, it is suspended in cantilever in a cylindrical hole 8 of larger diameter of the base 3. This allows this spindle to vibrate according to such oscillatory movement that will be communicated to it.
One could also, with a hole 8 of constant diameter in the base 3, partially thin the pin 5.
This spindle 5 is rigidly connected in the vicinity of its free end to a block 9 and through it to an arm entirely located in a radial plane, therefore perpendicular to the axis of the spindle.
This arm comprises two sections, one radial 10 ', emerging from the block 9, then, after an elbow, a second section 10 "perpendicular to the first, rising in the rest position, in a direction practically perpendicular to the plane of the base 1.
This second section 10 "ends with a block 11 of ferromagnetic material.
At a short distance, opposite this block, is the end 12 of the core of an electromagnet 13, here with an axis parallel to the spindle. The flow emanating from this core is therefore centered perpendicular to the plane in which the 10-10 "bent arm is located.
The electromagnet 13 is supported by the base 1, by means of an elastic blade 14 having a tendency to incline in the direction of the base 3. An adjusting screw 15, screwed into the latter, controlled by a wheel knurled 16 and acting on this blade makes it possible to modify the position of the electromagnet by practically horizontal translation and transverse to its axis.
Figs. 4 to 6, which reproduce the top of FIG. 2, show three characteristic positions of the electromagnet.
It is evident that between the extremes of figs. 4 and 6, the tightening and unscrewing of the screw 15 will make it possible to achieve all the desired intermediate positions, that is to say all the desired distances between the block and the core of the electromagnet.
However, experience and measurements have led to the conclusion that the shape and intensity of the vibrations of pin 5, maintained by the electromagnet itself excited by alternating current, exerted certain mechanical effects on the balance. suspended between pins 4 and 5.
Fig. 7 explains these effects. It shows, at the end and on a larger scale, the free end of the spindle 5, its hole 17, a pivot 18 of the balance (in section), the block 9 and part of the section of the arm 10.
The arrows surrounding the spindle with a broken line 19 forming a sort of ellipse with a major axis inclined to the horizontal show on a very enlarged scale the oscillatory movement executed by the free end of the spindle when the magnetic block 11 and l 'electromagnet 12-13 occupy the relative positions of one of FIGS. 4 or 6.
This movement, which is, of course, in reality almost imperceptible, has the effect of causing the axis 18 to rotate in the direction of the arrow 20. The balance is thus, not only subjected to vibrations eliminating practically all friction to the place of its suspension, but it is driven at a certain speed, thus accomplishing a rotational movement which facilitates its position of equilibrium if the distribution of its masses is not absolutely symmetrical.
The speed of rotation will decrease with the position difference between the ferromagnetic mass and the electromagnet.
There is thus the possibility, by acting on the knurled wheel 16, of passing from a simple vibratory state (fig. 5) to oriented vibratory states causing the balance to rotate more or less rapidly (fig. 4 and 6).
This possibility facilitates and accelerates, also makes more precise the determination of the position of imbalance of the balance.