Brevet FR2214955A1 — publié le 19740819

La présente invention concerne une horloge de commutation ou minuterie comportant un disque de commutation entrainé par un entratnement horaire au moins approximativement uniforme sur de longues périodes de temps et qui est muni de plusieurs taquets mobiles pouvant être disposés suivant un programme de temps désiré pour actionner successivement à des instants souhaités les organes de manoeuvre qui font saillie sur leur trajectoire de déplacement d'un dispositif de commutation à contact à action rapide. De telles horloges de commutation ou commutateurs à temps servent en général à enclencher et,/ou désenclencher des appareils fonctionnant électriquement ou commandés électriquement à des instants choisis d'avance qui reviennent périodiquement, par exemple chaque jour ou chaque semaine. Les horloges de commutation dont la période de répétition est égale à une journée possèdent un disque de commutation rotatif effectuant un tour par 24 heures, connu sous le nom de disque de commutation de 24 heures.Outre une échelle de 24 heures à division en traits correspondant à un quart d'heure, ces disques de commutation connus possèdent au moins sur leur périphérie, à des intervalles correspondant à la division en traits, des dispositifs d'enfichage destinés à recevoir des taquets mobiles qui ont pour roule d'actionner un dispositif de commutation à contact à fonctionnement rapide disposé sur la périphérie du disque de commutation. Malgré la précision qu'il est facile d'obtenir avec les méthodes de fabrication modernes, étant donné la faible vitesse périphérique que l'on peut avoir avec un disque de commutation dont le diamètre acceptable au point de vue construction est d'environ 80 mm, et étant donné la longueur inévitable du train d'engrenages actionnant le disque de commutation, il se produit des erreurs angulaires et une certaine élasticité de transmission à la suite desquelles, sans mesures particulières, il n'est pas possible de maintenir la précision de commutation dans le temps à l'intérieur de limites de tolérances inférieures à une minute. En général, de telles horloges de commutation sont également munies d'une horloge normale à aiguille des minutes et échelle en minutes qui est disposée au centre du disque de commutation de sorte que > à l'aide de l'aiguille des minutes et de l'échelle Qes minutes du cadran, on peut très bien contrôler à la vue la précision de la commutation de sorte que des écarts de temps de commutation importants, même s'ils sont négligeables au point de vue fonctionnement, doivent etre absolument évités pour des raisons psychologiques. I1 faut ajouter à ceîà que de telles horloges de commutation sont également utilisées pour commander des petits compteurs de temps lorsqu'on attache une importance particulière à la précision de commutation.Dans ce cas, on utilise ce genre d'horloges de commutation de telle sorte que les petits compteurs de temps associés aux différents appareils de travail sont coupés par l'horloge de commutation pendant les pauses de travail et remis en marche à l'expiration de ces pauses de travail. On trouve déjà dans le commerce une horloge de commutation dans laquelle, sur la circonférence d'une échelle de 24 heures, à des distances angulaires qui correspondent à un quart d'heure, sont disposés 96 taquets mobiles qui peuvent pivoter individuellement pour passer d'une position de repos inactive en une position de travail où, à l'instant voulu, ils provoquent la manoeuvre d'un mécanisme de commutation à contact.Sur un bras de levier effectuant un tour de rotation par 24 heures est monté pivotant un dispositif d'encliquetage qui, lorsqu'il rencontre un taquet mobile, met sous tension un disque disposé concentriquement par rapport au cadran de l'horloge et muni d'un ressort de remontage qui, lorsque le dispositif d'encliquetage quitte le taquet mobile intéressé, se détend brusquement en revenant dans sa position de repos et provoque ainsi la manoeuvre du commutateur. I1 est certain qu'avec ce dispositif il est possible d'obtenir une précision de commutation relativement élevée. Néanmoins ce dispositif est trop compliqué et par conséquent trop coûteux et trop délicat. En outre, en raison des distances angulaires très réduites entre les 96 taquets mobiles qui existent toujours dans leur totalité, il est difficile de reconnattre dans cette horloge de commutation connue quels sont ceux des taquets mobiles qui sont justement en position de travail, de sorte qu'il peut facilement se produire des erreurs de réglage. Un but de la présente invention est d'obtenir à l'aide de moyens simples une précision de commutation plus élevée avec une horloge de commutation du type présenté au début. Ce résultat est obtenu par l'invention grace au fait que l'entrainement horaire du disque de commutation est fractionné au moyen d'un mécanisme de manoeuvre pas à pas en pas d'avancement élémentaires périodiques, s'écoulant à une vitesse sensiblement plus élevée, dont l'intervalle de temps correspond à la distance minimale entre deux éléments de commutation voisins. De cette façon, le disque de commutation avance par pas d'avancement ayant une durée d'écoulement précise, à une vitesse angulaire, plusieurs fois supérieure à la vitesse de rotation d'ensemble, ce qui permet d'obtenir une précision de commutation avec une tolérance sensiblement inférieure à une minute.Ce résultat peut hêtre obtenu avec des moyens relativement simples et au prix d'une dépense réduite notamment si, comme le propose un développement avantageux de l'invention, il est prévu que le mécanisme de manoeuvre pas à pas est constitué par un mécanisme à croix de Malte dont le galet d'entratnement effectue une rotation par période de temps correspondant à la distance minimale entre deux taquets mobiles sur le disque de commutation, eti à la fin de chaque période de temps, fait avancer le disque de commutation très rapidement d'un angle correspondant à cette période de temps.Il est dans-ce cas avantageusement prévu que, en utilisant un disque de commutation de 24 heures, avec distance minimale d'un quart d'heure entre deux taquets mobiles, le mécanisme à croix de Malte possède une croix ayant au moins six branches. I1 est ainsi possible de réduire le mouvement d'avancement pas à pas du disque de commutation à au moins un sixième de la période de temps correspondant à la distance minimale entre deux taquets mobiles voisins. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit faite à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé représentant schématiquement l'invention. L'horloge de commutation représentée schématiquement sur la figure possède un disque de commutation 1 monté rotatif qui effectue un tour complet par 24 heures et est muni sur sa périphérie de rainures axiales 2 et, sur sa face frontale, de trous d'enfichage 3 dont la distance angulaire correspond à un intervalle de temps de 15 minutes. Les rainures axiales 2 et les trous d'enfichage 3 servent à fixer par encliquetage des taquets mobiles 4 et 5. Les taquets mobiles 4 et 5 possèdent à des endroits décalés dans le sens axial des languettes de contact 4', 5', faisant saillie par rapport à ia circonférence du disque de commutation 1, sur le parcours de déplacement duquel font saillie des becs de butée 6 de deux leviers de commutation 7 et 8.Les leviers de commutation 7 et 8 sont montés mobiles sur un axe fixe 9 et sur un autre axe non représenté et sont munis de languettes de contact à ressort 10 et 11 qui encliquètent dans deux roues à cliquet 12 et 13. A chacun des leviers de commutation 7 et 8 est accroché un ressort de traction 14 qui, après que le levier de commutation 7 ou 8 a été tendu par la languette de commutation 4' ou 5' d'un des taquets mobiles 4 ou 5 provoque l'avancement d'un pas des roues à cliquet 12 et 13. Les roues à cliquet 12 et 13 sont reliées entre elles de façon rigide et sont montées sur un arbre 15 d'une roue en étoile 16 dont les dents actionnent un ressort de contact 17 du contact de commutation 18 à manoeuvrer. Les deux roues à cliquet 12 et 13 ont le meme nombre de dents que la roue en étoile 16. Mais les dents de la roue à cliquet 12 sont décalées par rapport aux dents de la roue à cliquet 13 d'une quantité égale à la moitié d'un intervalle entre dents et les longueurs de course des leviers de commutation 7 et 8 et de leurs languettes de commutation 1Q et 11 sont telles qu'à chaque mouvement d'avancement pas à pas l'un des deux leviers de commutation alternativement fait avancer la roue en étoile 16 seulement d'un demi-intervalle entre dents. Ce mode de réalisation du mécanisme d'avancement pas à pas a pour avantage qu'à chacun des deux leviers de commutation 7 est attribué un rle de commutation déterminé, à savoir pour le levier de commutation 7 l'ouverture du contact de commutation 18 et pour le levier de commutation 8 la fermeture du contact de commutation 18. De ce fait, il est possible de prévoir des taquets mobiles 4 et 5 faciles à distinguer, par exemple de couleur différente, dont l'un, dont la languette de commutation 4' actionne le levier de commutation 7, provoque l'ouverture du contact de commutation 18 tandis que l'autre, dont la languette de commutation 5' coopère avec le levier de commutation 8, provoque la fermeture du contact de commutation 18.On a ainsi la possibilité de simplifier notablement la programmation dudisque de commutation 1 étant donné qu'on peut facilement reconnaitre visuellement les roules de commutation différents des taquets mobiles 4 et 5 mis en place ou à mettre en place. Lorsque les leviers de commutation 7 et 8 sont tendus par les languettes de commutation 4' et 5' des taquets mobiles 4 et 5, les leviers de commutation 7 et 8 se déplacent obliquement vers le bas à travers des fentes de guidage 19 appropriées qui se trouvent dans des rainures annulaires correspondantes de l'axe 9, tout en tendant simultanément les ressorts de traction 14 jusqu'à ce que les becs 6 quittent la languette d'encliquetage 4', 5' correspondante puis, sous l'effet des ressorts 14, le levier de commutation 14,reviennent brusquement dans leur position de départ et provoquent en meme temps l'avancement des roues à cliquet 12 et 13 et de la roue en étoile 16. Pour permettre de fixer aussi exactement que possible l'instant où s'effectue le mouvement des roues à cliquet 12 et 13 et de la roue en étoile 16, d'une façon aussi indépendante que possible des imprécisions de fabrication éventuelles, il est prévu selon l'invention d'augmenter la vitesse périphérique du disque de commutation qui est par elle-meme très faible, à la fin de l'intervalle de temps pendant lequel doivent éventuellement s'effectuer des opérations de commutation au commutateur à contact 18, en fractionnant la commande en fonction du temps du disque de commutation 1, uniforme en soi de façon continue au moins approximativement, en pas d'avancement périodiques s'effectuant à une vitesse notablement supérieure, cette'opération étant effectuée au moyen d'un mécanisme de manoeuvre pas à pas.Dans ce but, il est prévu dans l'exemple de réalisation en question un mécanisme à croix de Malte 20 comportant une croix de Malte 21 à six branches et un galet de manoeuvre 22, Un pignon denté 23 relié à la croix de Malte 21 est en liaison d'entrainement par une transmission intermédiaire composée d'un pignon 24 et d'une roue dentée 25 avec la roue dentée 28 montée sur l'arbre creux 27 du disque de commutation 1. Le pignon 29 du galet de manoeuvre 22 engrène avec une roue dentée 30 dont le pignon 31 engrène avec une roue dentée 32. La roue dentée 30, et le pignon 31 sont. montés fous sur l'arbre de la roue des minutes 33 du mécanisme de l'horloge tandis que la roue dentée 35 qui engrène avec le pignon 34 de la roue dentée 32 est calée par une goupille 36 sur l'arbre de la roue des minutes 33. Le rapport de transmission entre l'arbre de la roue des minutes 33 et le pignon 29 est choisi tel que le galet de commande 22 effectue un tour complet dans l'intervalle de temps correspondant à la distance angulaire entre deux rainures axiales voisines 2 du disque de commutation 1, et, de ce fait, dans les limites d'un angle de rotation de 600 qui correspond à un intervalle de temps de 2 minutes et demi, fait avancer le disque de commutation 1 d'un angle qui correspond à un intervalle de temps de 15 minutes, par l'intermédiaire de la croix de Malte 21, et des éléments de transmission 23, 25, 24, 28. Gracie à cette commande à cadence accélérée on peut obtenir sans difficulté la précision dans le temps de commutation habituellement recherchée. Cette précision est comprise entre une demi-minute et un quart de minute. Si on désire des précisions de commutation plus élevées encore on peut les obtenir jusqu'à un certain degré à l'aide d'une croix de Malte 21 présentant une division plus poussée, c'est-à-dire à sept, huit, neuf ou dix branches. Bien qu'il soit schématique, le dessin permet de voir facilement que le dispositif selon la présente invention peut se contenter d'un nombre relativement réduit de pièces et ne demande que peu de place, et qu'il présente une grande simplicité de structure assurant une sécurité de fonctionnement élevée. REVENDICATIONS 1. Horloge de commutation comportant un disque de commutation entraîné par un entratnement horaire au moins approximativement uniforme sur de longues périodes de temps et qui est muni de plusieurs taquets mobiles pouvant etre disposés suivant un programme de temps voulu pour actionner successivement à des instants souhaités les organes de manoeuvre qui font saillie sur leur trajectoire de déplacement d'un dispositif de commutation à contact à action rapide, caractérisée en ce que l'entralnement horaire du disque de commutation (1) est fractionné au moyen d'un mécanisme d'entrainement pas à pas (20) en pas d'avance élémentaires périodiques qui's'effectuent à une vitesse sensiblement supérieure, dont l'intervalle dans le temps correspond à l'intervalle minimal entre deux éléments de manoeuvre de commutation voisins (4, 5). 2. Horloge de commutation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le. mécanisme d'entralnement pas à pas (20) est constitué par un mécanisme à croix de Malte dont le galet de manoeuvre (22) effectue un tour de rotation pendant la période de temps correspondant à l'intervalle minimal-entre deux taquets mobiles (4 et 5) voisins sur le disque de commutation (1) et qui, à la fin de chaque période de temps, fait avancer rapidement le disque de commutation (1) d'un angle correspondant à cette période de temps. 3. Horloge de commutation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, lorsqu'on utilise un disque de commutation de vingt-quatre heures (1) avec une distance minimale d'un quart d'heure entre deux taquets mobiles voisins (4 et 5), le mécanisme à croix de Malte (s20) possède une croix de Malte (21) ayant au moins six branches.