Brevet FR2126907A1 — publié le 19721013

La présente invention concerne les appareils pour compter le temps, et, plus précisément, les organes moteurs à ancre pour les mécanismes de comptage, y compris les horloges secondaires de précision à secondes. On connait un organe moteur à ancre pour mécanismes de comptage, dans lequel des impulsions de courant, provenant d'une source d'impulsions primaire sont transformées en un déplacement angulaire périodique du mécanisme exécutif de comptage au moyen d'un système électromagnétique, raccordé à la fourchette d'ancre, qui entre en action, à l'aide de palettes, avec les dents de la roue d'échappement. Dans l'organe moteur précité, la fourchette d'ancre est en- tière, et chacune des palettes, en faisant pivoter la roue d'échappement, fonctionne dans des conditions physiques différentes; l'une repousse et l'autre attire la dent de la roue d'échappement avec laquelle elle entre en action ; on pourrait dire que l'une travaille avec la partie convexe de l'arc qu'elle décrit, etl'autre avec la partie concave. Le temps nécessaire pour le fonctionnement et les efforts développés par chacune des palettes sont différents et ne sauraient être égalisés, même en principe. C'est là que réside l'asymétrie de fonctionnement de l'organe moteur, par suite de quoi les mécanismes fonctionnent de façon irrégulière. A cause des inconvénients cités, l'organe moteur à ancre susmentionné n'a pas connu un large emploi. La présente invention a pour objet de remédier aux incon vénients indiques plus haut. L'invention vise la création d'un organe moteur à ancre pour les mécanismes de comptage, dont la réalisation constructive assure un fonctionnement régulier et garantit contre les erreurs de comptage et les "sauts" par-dessus les dents. Ce problème est résolu par le fait que, dans l'organe moteur à ancre pour mécanismes de comptage, dans lequel les impulsions de courant provenant d'une source d'impulsions primaire sont transformées en déplacements angulaires périodiques du mécanisme de comptage opérateur au moyen d'un système électroma gnétique raccordé à la fourchette d'ancre, qui agit à l'aide de palettes sur les dents de la roue d'échappement, selon ltinven tion, la fourchette d'ancre est réalisée sous la forme de deux leviers identiques raccoraés entre eux par une jonction articu lée, qui porte sur leur bras, dirigés vers la roue d'échappement, des aimants incurvés coopérant avec les bobines du système électromagnétique au moment de l'arrivée des impulsions de courant et dont le rayon de courbure est égal à la longueur des bras qui les portent, ces deux leviers étant montés sur des axes équidistants du centre de la roue d'échappement, de manière que les palettes embrassent les dents de la roue d'échappement se trouvant sur un diamètre orienté presque perpendiculairement aux leviers, et fonctionnent à tour de rôle au moment de l'interaction du système électromagnétique avec les aimants incurvés, en assurant ainsi des déplacements angulaires égaux du mécanisme opérateur de comptage pour des intervalles de temps égaux. Les bras des leviers dirigés dans le sens opposé à la roue d'échappement peuvent posséder des contrepoids équilibrant les leviers. Grace à cette réalisation constructive, on est arrivé à créer un organe moteur à ancre, fiable en service , simple, compact et universel pour les mécanismes de comptage, y compris pour les horloges secondaires de précision. Grâce à l'équilibrage des leviers de la fourchette d'ancre, un mécanisme de comptage, comportant l'organe moteur à ancre proposé, fonctionne convenablement en n'importe quelle position dans l'espace, ainsi qu'en présence de surcharges importantes dues aux vibrations et aux forces centrifuges. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés qui représentent: la fig. 1, le schéma général de l'organe moteur conforme à l'invention la fig. 2, la chaine cinématique d'une partie de l'organe moteur à ancre proposé et de l'horloge secondaire de précision à secondes. L'organe moteur à ancre proposé, pour mécanismes de comptage, est décrit plus loin en s'appuyant sur un exemple d'utilisation de celui-ci pour un mécanisme exécutif de comptage : une horloge secondaire de précision à secondes. L'organe moteur à ancre, selon l'invention, comporte un système électromagnétique 1 (fig. 1), monté sur une platine et transformant les impulsions provenant d'une source d'impulsions primaire , en un déplacement angulaire périodique du mécanisme exécutif de comptage, dans le cas présent le mécanisme d'une horloge secondaire de précision à secondes,;à l'aide de la fourchette d'ancre 2 qui agit, par l'intermédiaire des palettes cylindriques 3 et 4, sur les dents 5 de la roue d'échappement 6 qui tourne autour d'un axe 7 (la platine, la source d'impulsions et l'horloge secondaire de précision ne sont pas représentées sur le dessin). La fourchette d'ancre 2 se présente sous la forme de deux leviers 9 et 10, reliés entre eux par une jonction articulée au moyen d'un étrier 8, ces leviers étant montés sur les axes Il et 12 équidistants du centre 7 de la roue d'échappement 6. Ces leviers portent, sur leurs bras dirigés vers la roue déchappement, des aimants incurvés 1S et 16 qui entrent en action avec les bobines 13 et 14 du système électromagnétique et dont le rayon de courbure est égal à la longueur des bras porteurs , tandis que sur les bras opposés se trouvent les contrepoids 17 et 18 équilibrant les leviers 9 et 10. Les leviers 9 et 10 sont montés sur leurs axes 11 et 12 de manière que les palettes 3 et 4, qui sont placées selon la variante donnée sur les aimants 15 et 16, embrassent les dents 5 de la roue d'échappement 6, qui se trouvent sur un diamètre orienté presque perpendiculairement aux leviers 9 et 10, et qui fonctionnent à tour de rôle au moment de l'interaction des bobines 13 et 14 avec les aimants incurvés 15 et 16, en assurant des angles égaux de déplacement pour le système de pignons de l'horloge secondaire de précision en des intervalles de temps égaux. Pour expliquer de façon plus détaillée l'organe moteur à ancre proposé en rapport avec son utilisation pour un mécanisme exécutif de comptage, examinons une horloge secondaire de précision à secondes utilisant l'organe moteur à ancre faisant ltob- jet de la demande de brevet, représentée sur la fig. 2 Sur l'axe 7 de la roue d'échappement 6 de l'organe moteur à ancre conforme à l'invention, portant l'aiguille des secondes (non représentée sur le dessin) de l'horloge, se trouve le pignon ou la chaussée 22, lié par friction à la roue 20, ce qui permet, au moyen de la clef de remontoir 23, de placer les aiguilles des minutes et des heures (non représentées sur les dessins) au temps nécessaire.L'aiguille des secondes est mise en position à l'aide du bouton (non représenté sur le dessin) enclenchant la source d'impulsions primaire La chaussée 22 met en rotation primaire la minuterie 24 autour de l'axe 7. La chaussée 25 de la minuterie 24 fait pivoter la roue intermédiaire 26, qui tourne autour de l'axe 27. La chaussée 28 de la roue 26 fait pivoter la roue 29 des heures autour de l'axe 7. Sur le dessin, les repères 30 et 31 représentent les axes creux des aiguilles des minutes et des heures. Le principe de fonctionnement de l'organe moteur à ancre proposé consiste en ce qui suit L'organe moteur à ancre est actionné par des impulsions de courant de signes opposés provenant d'une source d'impulsions primaire et attaquant son système électromagnétique 1. Les bobines 13 et 14 du système électromagnétique 1 sont couplées entre elles en série de manière que leurs pôles de même signe soient dirigés en sens opposés et elles fonctionnent simultanément : l'une pour l'attraction et l'autre pour la répulsion de l'aimant incurvé 15 ou 16 avec lequel elle entre en action. La fig. 1 représente le moment où la bobine 13 attire l'aimant 15, tandis que la bobine 14 repousse l'aimant 16. En conséquence les aimants 15 et 16, avec les leviers 9 et 10, se déplacent de droite à gauche et la palette 3 désengrène d'avec le sommet de la dent 5 de la roue d'échappement 6, glisse sur le plan incliné de la dent 5 en faisant pivoter la roue d'échappement 6 d'un demi-pas de ses dents 5 et, en fin de mouvement, fixe l'arrêt de la roue d'échappement 6. Pour que le fonctionnement soit plus progressif et la fixation plus sûre, la hauteur de la dent 5 doit être telle que l'angle entre les dents 5 soit proche de l'angle de coincement. Lorsqu'une impulsion de direction opposée attaque le système électromagnétique, tout se passe de façon parfaitement analogue mais en sens opposé ; la palette 4 désengrène et la palette 3 engrène et glisse également sur le plan incliné de la dent 5, en faisant pivoter la roue d'échappement 6 d'un demi-pas de ses dents 5 dans le même sens et fixe également son arrêt. La roue d'échappement 6, à travers le pignon ou la chaussée 19 et comme décrit plus haut, est raccordée au moyen d'un rouage à l'horloge de précision secondaire, et ses déplacements angulaires mettent en mouvement cette horloge. On voit que chacune des palettes 3 et 4 de l'organe moteur à ancre proposé fonctionne pour repousser la dent 5 de la roue d'échappement 6 dans des conditions physiques et géométriques tout à fait identiques. Pour modifier le sens de rotation de la roue d'échappement 6, il suffit de la monter sur l'axe -7 dans un autre plan. Alors, les palettes 3 et 4 se mettent à travailler, non en repoussant, mais en attirant la dent 5 de la roue d'échappement 6, et aussi de façon tout à fait symétrique. L'organe moteur à ancre faisant l'objet de la demande de brevet, grâce à son universalité, permet de réaliser des horloges secondaires de précision sûres en service, à secondes et à trotteuse centrale, pour diverses dimensions, ainsi que d'autres mécanismes de comptage. Sur la base de l'organe moteur à ancre proposé furent exécutées des horloges secondaires de précision de différentes dimensions avec un diamètre du cadran de 100, 300 et 1 200 mm (toutes ces horloges à secondes sont à trotteuse centrale). L'essai des horloges secondaires du type dont le tableau a un diamètre du cadran de 100 mm, sur un banc d'essai à vibrations, a démontré qu'elles pouvaient fonctionner correctement, même avec des surcharges vibratoires atteignant 15 g. Par ailleurs les horloges secondaires, avec un organe moteur à ancre faisant l'objet de la demande de brevet, se sont avérées plus économiques. Elles fonctionnent avec une tension de 5-6 V, en consommant une puissance de 4-5 fois moindre que celle des mécanismes de simensions analogues avec d'autres organes moteurs. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties,ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Organe moteur à ancre pour les mécanismes de comptage, dans lequel des impulsions de courant,provenant d'une source d'impulsions primaire,sont transformées en déplacements angulaires périodiques du mécanisme exécutif de comptage à l'aide d'un système électromagnétique raccordé à la fourchette d'ancre, agissant à travers des palettes sur les dents de la roue d'échappement, caractérisé par le fait que dans celui-ci la fourchette. d'ancre (2) est réalisée sous la forme de deux leviers identiques (9 et 10), raccordés entre eux par une jonction articulée et portant, sur les bras dirigés vers la roue d'échappement (6), des électroaimants incurvés (15 et 16) qui entrent en action,au moment de l'arrivée des impulsions de courant, avec les bobines (13 et 14), et dont le rayon de courbure est égal à la longueur des bras porteurs, ces derniers étant montés sur des axes (11 et 12) équidistants du centre (7) de la roue d'échappement (6), de telle manière que les palettes (3 et 4) embrassent les dents (5) de la roue d'échappement (6) qui se trouvent sur un diamètre orienté presque perpendiculairement aux leviers (9 et 10) et fonctionnent à tour de rôle au moment de l'interaction entre les bobines (13 et 14) du système électromagnétique (1) et les aimants incurvés (15 et 16), en assurant des déplacements angulaires égaux du mécanisme opérateur de comptage en des intervalles de temps égaux. 2. Organe moteur à ancre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bras des leviers (9 et 10), dirigés dans le sens opposé à celui de la roue d'échappement (6) portent des contrepoids (17 et 18) équilibrant les leviers (9 et 10;