CH434452A - Procédé de fabrication d'un résonateur mécanique pour compteur électrique - Google Patents

Description

  



  Procédé de fabrication d'un résonateur mécanique pour compteur électrique
 Certaines pièces d'horlogerie électrique utilisent, comme base de temps et organe moteur, un résonateur mécanique travaillant en flexion et comprenant deux branches aux extrémités desquelles sont fixés des transducteurs pour l'entretien de l'oscillation du résonateur.



   Les résonateurs de ce type ont généralement un profil plan relativement compliqué, obtenu par étampage et usinage, de manière à constituer des branches de largeur variable se réunissant à leur base pour former un pied qui vient se fixer sur un support ou directement sur la platine du mouvement. L'usinage doit être exécuté de façon très précise afin que le résonateur soit parfaitement symétrique.



   Il serait sans autre possible d'utiliser ce procédé pour la fabrication de résonateurs destinés à être montés dans des compteurs électriques, mais le prix de revient de tels résonateurs serait trop élevé par rapport au prix des compteurs actuels. En effet les plus grandes   dimen-    sions du résonateur, autorisées dans un compteur et qui permettent de réduire le prix des transducteurs en utilisant des éléments meilleur marché, obligent à découper des résonateurs de plus grande épaisseur afin que leur rigidité dans la direction perpendiculaire au plan d'oscillation soit suffisante, épaisseur trop grande pour permettre un étampage et nécessitant un découpage par fraisage suivi d'usinage, opérations relativement   onéreu-    ses.



   La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un résonateur mécanique pour compteur électrique comprenant deux branches fixées à un support et, à l'extrémité d'au moins une des branches, un transducteur électromagnétique pour l'entretien de l'oscillation du résonateur, ce procédé permettant de réaliser un résonateur bon marché.



   Ledit procédé est caractérisé par le fait que l'on découpe les branches du résonateur et les organes de fixation au support et au transducteur par étampage d'une bande métallique, plie ensuite la pièce étampée de manière à former les deux branches latérales du   résona-    teur et au moins une branche médiane de fixation au support, et fixe ensuite le ou les transducteurs   aux extré-    mités desdites branches.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.



   La fig. 1 représente une vue en plan d'un résonateur asymétrique et d'une partie des rouages.



   Les fig. 2a et 2b représentent deux variantes du support des masses oscillantes.



   Sur une platine 1 est fixé un montant 2 servant de support pour le résonateur 3 fixé au support 2 par une branche médiane 3c, au moyen d'une vis 4. Le résonateur est du type à deux branches, 3a et 3b, travaillant en flexion et oscillant en opposition de phase. A l'extrémité de la branche 3a est fixé un transducteur 5 de masse   mt,    représenté partiellement en coupe, tandis qu'à   l'extré-    mité de la branche 3b est fixé un contrepoids 6 de masse   m2    supérieure à la masse ml.

   Le transducteur 5, de type connu, se compose d'un cylindre creux   5a,    en matière magnétique non rémanente au centre duquel est fixé un aimant permanent 5b coopérant avec des enroulements 7 constituant deux bobines coaxiales superposées, l'une constituant la bobine caprice et l'autre la bobine motrice. Ces bobines sont fixées sur une plaque verticale isolante 8 et reliées à un circuit transistorisé non   repré-      senté.    Le circuit peut être alimenté soit par pile soit par le réseau.



   Nous rappellerons brièvement le fonctionnement de ce transducteur : le noyau magnétique   Sb,    en se déplaçant dans le centre de la bobine 7, induit dans la bobine caprice une tension qui, après amplification dans le circuit transistorisé est appliquée à la bobine motrice dont le champ magnétique entraîne le noyau 5b dans un mouvement synchrone à son oscillation propre.



   Le contrepoids 6 porte un piton 9 sur lequel est fixé un cliquet d'entraînement 10 dont l'extrémité est constituée par une palette de rubis 10a entraînant la roue à rochet 11 dont le pignon   11 a engrène    avec une démultiplicatrice 16, dont   l'axe    porte un pignon 16a engrenant à son tour avec une roue 17 dont l'axe porte une aiguille indicatrice non représentée. La rotation en arrière de la roue à rochet 11 est empêchée par un cliquet de blocage 12 analogue au cliquet 10 et fixé par son extrémité 12b sur un piton solidaire du pont de rouage 13 fixé par des vis 14 et 15 à la platine.

   La roue à rochet est pivotée à l'extrémité d'une bascule 19   tourillonée    sur la portée   d'une    vis 20, dont l'autre extrémité 19a, s'appuye sous l'effet   d'un    ressort 21 contre une tige de mise à l'heure 22, composée de deux segments 22a et 22b de diamètre différent reliés par une surface conique 22c permettant de débrayer la roue à rochet 11 pour remettre l'aiguille indicatrice à zéro.



   Des oscillations intempestives du contrepoids 6 d'amplitude exagérée sont empêchées par deux goupilles 23 et 24 fixées dans la platine de part et d'autre de la branche 3b du résonateur.



   Le résonateur, de dimensions relativement grandes, est destiné à travailler à basse fréquence, par exemple 50 Hz, la roue 11 étant alors munie de trois cent dents, et le cliquet 10 faisant avancer la roue 11 d'une dent à chaque oscillation du contrepoids 6.



   Les deux masses oscillantes   m,    et   m2,    constituées d'un côté par la branche 3a et le transducteur 5 et, de l'autre côté, par la branche 3b et le contrepoids 6, doivent avoir la même fréquence propre ; notons que si la branche de fixation 3c était absolument rigide, la masse du support serait infinie. Ceci est une condition nécessaire pour que la fréquence d'oscillation du résonateur soit stable. D'autre part, au repos, les centres de gravités des deux masses sont situées sur une droite tangente aux deux trajectoires d'oscillation de ces centres de gravité.



   Il est bien connu de la mécanique, lorsque le   résano-    teur oscille librement, les amplitudes   A,    et   A2    de ces masses   m,    et m2 sont inversement proportionnelles à ces masses. On aura donc la relation suivante :   
 Az=--Ai m2   
 Les puissances dissipÚes par les branches du rÚsonateur se calculent, en fonction du facteur de qualité Q du résonateur de la masse m, de l'amplitude A et de la pulsation   :   
EMI2.1     

Le rapport des deux puissances   Nvl    et Nv2 est :
EMI2.2     

 On constate donc que la puissance dissipée par l'oscillation de la masse   m2    est
 m2
 mi fois plus petite que la puissance dissipée par l'oscillation de la masse   ml.   



   On choisira de préférence le rapport au moins égal à   5.    Le rapport le plus favorable est déterminé essentiellement par les facteurs suivants : dimensions de transducteur, qui ne doit pas être trop petit pour être bon marché, espace disponible pour le contrepoids, résistance de la branche portant le contrepoids.



   Il est ainsi possible de réduire la puissance totale dissipée par le résonateur à une valeur très peu supérieure à celle dissipée par la branche portant le transducteur, tout en conservant une amplitude suffisante de la branche 3a pour que le transducteur fonctionne d'une façon satisfaisante, tout en nécessitant une puissance d'entretien relativement faible. Par conséquent, la consommation d'énergie de la batterie pourra être maintenue relativement basse.



   Il est clair que le cliquet d'entraînement 10 peut être également fixé sur le bras 3a portant le transducteur.



  Ceci deviendra nécessaire si l'amplitude des oscillations du contrepoids 6 est trop faible, nécessitant l'emploi d'un rochet de diamètre beaucoup plus petit et dont l'exécution est par conséquent plus difficile.



   Dans les fig. 2a et 2b, on a représenté deux variantes d'exécution du membre flexible du résonateur 3. Ces membres élastiques sont réalisés à partir d'une bande de métal relativement mince, de préférence un métal thermocompensateur, dans laquelle on découpe par étampage la forme désirée, telle que représentée.



   On obtient ainsi d'un seul coup la ou les branches de fixation 3c, présentant des trous 3d pour être fixées au support 2, l'extrémité 3e pour la fixation du transducteur, l'extrémité 3f à laquelle vient se fixer le   contre-    poids 6 et, dans le cas où le cliquet d'entraînement est fixé à la branche 3a, une pattelette 3g destinée à cette fixation. La lame découpée en matière thermocompensatrice, telle que le Nirarox, le Ni-Span-C ou   l'Elinvar,    est ensuite pliée de manière à obtenir la forme   représen-    tée dans la fig. 1 et traitée thermiquement pour lui donner le coefficient de température minimal.

   Le contrepoids et le transducteur peuvent être soit soudés, soit rivetés, soit vissés ou collés sur la lame élastique, un échauffement des extrémités des branches qui modifie les caractéristiques   thermocompensatrices    du métal, n'ayant aucune influence sur ces extrémités qui ne sont pas fléchies.



   Il est par contre nécessaire que l'effet thermocompensateur ne soit pas modifié dans les parties inférieures fléchies des branches 3a et 3b ainsi que dans la partie 3c.



   Il est clair que la lame est découpée de telle manière que les deux branches du résonateur avec leurs masses correspondantes aient la même fréquence propre.



   On constatera, d'autre part, que toutes les fixations effectuées sur la lame flexible ont lieu à des endroits de celle-ci où les tensions mécaniques dues à l'oscillation sont minimes, voire nulles. Le résonateur ainsi réalisé permet une fabrication en série extrêmement bon mar  ché.   



   De nombreuses variantes d'exécution sont possibles, sans sortir du cadre de l'invention.



   La fixation de la branche 3c peut par exemple se faire horizontalement, au lieu de verticalement, comme représenté en fig. 1. Dans une réalisation meilleure marché encore, le transducteur 1 peut être constitué uniquement de son noyau magnétique cylindrique 5b.
 



   REVENDICATIONS
 I. Procédé de fabrication   d'un    résonateur mécanique pour compteur électrique, comprenant deux branches fixées à un support et, à l'extrémité d'au moins une des branches, un transducteur électromagnétique pour   l'en-    tretien de l'oscillation du résonateur, caractérisé par le 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. **ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. roue à rochet 11 est empêchée par un cliquet de blocage 12 analogue au cliquet 10 et fixé par son extrémité 12b sur un piton solidaire du pont de rouage 13 fixé par des vis 14 et 15 à la platine. La roue à rochet est pivotée à l'extrémité d'une bascule 19 tourillonée sur la portée d'une vis 20, dont l'autre extrémité 19a, s'appuye sous l'effet d'un ressort 21 contre une tige de mise à l'heure 22, composée de deux segments 22a et 22b de diamètre différent reliés par une surface conique 22c permettant de débrayer la roue à rochet 11 pour remettre l'aiguille indicatrice à zéro.

   Des oscillations intempestives du contrepoids 6 d'amplitude exagérée sont empêchées par deux goupilles 23 et 24 fixées dans la platine de part et d'autre de la branche 3b du résonateur.

   Le résonateur, de dimensions relativement grandes, est destiné à travailler à basse fréquence, par exemple 50 Hz, la roue 11 étant alors munie de trois cent dents, et le cliquet 10 faisant avancer la roue 11 d'une dent à chaque oscillation du contrepoids 6.

   Les deux masses oscillantes m, et m2, constituées d'un côté par la branche 3a et le transducteur 5 et, de l'autre côté, par la branche 3b et le contrepoids 6, doivent avoir la même fréquence propre ; notons que si la branche de fixation 3c était absolument rigide, la masse du support serait infinie. Ceci est une condition nécessaire pour que la fréquence d'oscillation du résonateur soit stable. D'autre part, au repos, les centres de gravités des deux masses sont situées sur une droite tangente aux deux trajectoires d'oscillation de ces centres de gravité.

   Il est bien connu de la mécanique, lorsque le résano- teur oscille librement, les amplitudes A, et A2 de ces masses m, et m2 sont inversement proportionnelles à ces masses. On aura donc la relation suivante : Az=--Ai m2 Les puissances dissipÚes par les branches du rÚsonateur se calculent, en fonction du facteur de qualité Q du résonateur de la masse m, de l'amplitude A et de la pulsation : EMI2.1 Le rapport des deux puissances Nvl et Nv2 est : EMI2.2 On constate donc que la puissance dissipée par l'oscillation de la masse m2 est m2 mi fois plus petite que la puissance dissipée par l'oscillation de la masse ml.

   On choisira de préférence le rapport au moins égal à 5. Le rapport le plus favorable est déterminé essentiellement par les facteurs suivants : dimensions de transducteur, qui ne doit pas être trop petit pour être bon marché, espace disponible pour le contrepoids, résistance de la branche portant le contrepoids.

   Il est ainsi possible de réduire la puissance totale dissipée par le résonateur à une valeur très peu supérieure à celle dissipée par la branche portant le transducteur, tout en conservant une amplitude suffisante de la branche 3a pour que le transducteur fonctionne d'une façon satisfaisante, tout en nécessitant une puissance d'entretien relativement faible. Par conséquent, la consommation d'énergie de la batterie pourra être maintenue relativement basse.

   Il est clair que le cliquet d'entraînement 10 peut être également fixé sur le bras 3a portant le transducteur.

   Ceci deviendra nécessaire si l'amplitude des oscillations du contrepoids 6 est trop faible, nécessitant l'emploi d'un rochet de diamètre beaucoup plus petit et dont l'exécution est par conséquent plus difficile.

   Dans les fig. 2a et 2b, on a représenté deux variantes d'exécution du membre flexible du résonateur 3. Ces membres élastiques sont réalisés à partir d'une bande de métal relativement mince, de préférence un métal thermocompensateur, dans laquelle on découpe par étampage la forme désirée, telle que représentée.

   On obtient ainsi d'un seul coup la ou les branches de fixation 3c, présentant des trous 3d pour être fixées au support 2, l'extrémité 3e pour la fixation du transducteur, l'extrémité 3f à laquelle vient se fixer le contre- poids 6 et, dans le cas où le cliquet d'entraînement est fixé à la branche 3a, une pattelette 3g destinée à cette fixation. La lame découpée en matière thermocompensatrice, telle que le Nirarox, le Ni-Span-C ou l'Elinvar, est ensuite pliée de manière à obtenir la forme représen- tée dans la fig. 1 et traitée thermiquement pour lui donner le coefficient de température minimal.

   Le contrepoids et le transducteur peuvent être soit soudés, soit rivetés, soit vissés ou collés sur la lame élastique, un échauffement des extrémités des branches qui modifie les caractéristiques thermocompensatrices du métal, n'ayant aucune influence sur ces extrémités qui ne sont pas fléchies.

   Il est par contre nécessaire que l'effet thermocompensateur ne soit pas modifié dans les parties inférieures fléchies des branches 3a et 3b ainsi que dans la partie 3c.

   Il est clair que la lame est découpée de telle manière que les deux branches du résonateur avec leurs masses correspondantes aient la même fréquence propre.

   On constatera, d'autre part, que toutes les fixations effectuées sur la lame flexible ont lieu à des endroits de celle-ci où les tensions mécaniques dues à l'oscillation sont minimes, voire nulles. Le résonateur ainsi réalisé permet une fabrication en série extrêmement bon mar ché.

   De nombreuses variantes d'exécution sont possibles, sans sortir du cadre de l'invention.

   La fixation de la branche 3c peut par exemple se faire horizontalement, au lieu de verticalement, comme représenté en fig. 1. Dans une réalisation meilleure marché encore, le transducteur 1 peut être constitué uniquement de son noyau magnétique cylindrique 5b.

   REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un résonateur mécanique pour compteur électrique, comprenant deux branches fixées à un support et, à l'extrémité d'au moins une des branches, un transducteur électromagnétique pour l'en- tretien de l'oscillation du résonateur, caractérisé par le fait que l'on découpe les branches du résonateur et leurs organes de fixation au support et au transducteur par étampage d'une bande métallique, plie ensuite la pièce étampée de manière à former les deux branches latérales du résonateur et au moins une branche médiane de fixation au support, et fixe ensuite le ou les transducteurs.

   II. Résonateur mécanique pour compteur électrique obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'on exécute le pliage de manière que les deux masses oscillantes oscillent à la même fréquence propre.

   2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'on exécute le pliage de manière que les centres de gravité des deux masses oscillantes, lorsque le résonateur est au repos, soient situés sur une droite tangente aux trajectoires desdits centres de gravité.

   3. Résonateur selon la revendication II, caractérisé par le fait que ladite branche médiane de fixation est située dans un plan perpendiculaire au plan d'oscillation des branches latérales.

   4. Résonateur selon la revendication II, caractérisé par le fait que ladite branche médiane de fixation est située, dans un plan parallèle au plan d'oscillation des branches latérales.

   5. Résonateur selon la revendication II, caractérisé par le fait que la partie découpée et pliée du résonateur est constituée par un alliage thermocompensateur.