Brevet FR2553534A1 — publié le 19850419

Dispositif d'entraînement pour instrument de chronométrage électromécanique La présente invention concerne un dispositif d'entraînement pour instrument de chronométrage élec5 tromécanique à affichage analogique comportant au moins un élément indicateur, destiné de préférence à un chronomicromètre et/ou une minuterie microchronométrique, dont ledit élément indicateur est entraîné à une vitesse de rotation dépendant de la position d'indi10 cation. On connaît des dispositifs d'entraînement de ce type. On trouve dans le brevet allemand 27 11 672 un mécanisme de minuterie entraîné mécaniquement qui comporte 15 une échelle de temps dilatée quasi-logarithmiquement. On y parvient en faisant entraîner à un mouvement d'horlogerie à vitesse de sortie constante une transmission comportant deux roues dentées ovales en prise dont l'une est fixée directement à un axe de sortie de la transmission Cet axe de sortie est relié directement à une échelle indicatrice rotative qui présente alors une vitesse de rotation dépendant de la position d'indication pendant la marche du mécanisme de minuterie. Comme mouvement d'horlogerie, ce mécanisme 25 de minuterie comporte un mouvement à ressort courant. On peut aussi cependant prévoir un mécanisme de mouvement d'un autre type, par exemple pourvu de moyens électroniques. Indépendamment du type de mécanisme de mouve30 ment choisi, subsiste cependant le problème de la nécessité, pour un mécanisme de ce type, d'avoir un rouage compliqué qui doit en outre être réglé avec une grande précision De plus, l'allongement de l'échelle de temps ne peut être que très limité, car sinon il faudrait de très grandes roues ovales. La présente invention a justement pour objet de réaliser un dispositif d'entraînement pour instrument de chronométrage électromécanique de ce type dont l'allongement de l'échelle de temps ne soit pas obtenu par des moyens mécaniques On cherche, en outre, à réduire les opérations de réglage de l'instrument nécessaires De plus, on vise à élargir considérablement la dilatation de l'échelle de temps. Pour atteindre ces objectifs, selon l'invention, un transducteur électromécanique est, en tant qu'élément d'entraînement, attaqué au moyen d'un dispo15 sitif de commutation commandé par la position d'indication, par l'une d'au moins deux fréquences de rythme différentes, dans chaque cas, en fonction de la position de l'indicateur analogique. On peut avantageusement transposer dans un 20 dispositif d'entraînement de ce type des composants d'horloges analogiques électroniques courantes Ainsi, il suffit de modifier un circuit de commutation d'horloge correspondant, de façon à couper la liaison entre circuit diviseur et dispositif diviseur et la diriger 25 vers l'extérieur En outre, il faut extraire différentes fréquences de rythme du montage diviseur, ou encore on utilise un diviseur de fréquence à plusieurs étages supplémentaires Le mécanisme peut, ainsi que le transducteur électromécanique, être, par exemple, un moteur 30 pas à pas de structure courante Comme générateur de rythme, on peut utiliser, de préférence, un oscillateur à quartz courant. En outre, l'utilisation est plus simple, on peut utiliser des éléments de code à lecture mécanique 35 ou électrique que l'on peut produire très simplement et économiquement avec une précision de commutation élevée et une bonne fiabilité. Si l'on utilise un indicateur analogique discorde, on peut par exemple conformer la face postérieure (cachée) en élément de code en y disposant des 5 cames ou des pistes conductrices conformées de façon correspondante Ces mesures permettent en particulier de réduire avantageusement les opérations de réglage, du fait qu'une graduation indicatrice appliquée à la face antérieure de l'indicateur analogique est corrélée 10 rigidement au codage postérieur. On obtient une conformation particulièrement avantageuse de l'indicateur analogique, lorsque les différentes sorties de rythme du montage diviseur présentent entre elles un rapport de fréquences de 23 ou 15 égal à un multiple de cette valeur On obtient alors à peu près le même angle de rotation pour une minute (fréquence de base), pour dix minutes (fréquence de base divisée par 23 = 8) et pour une heure (fréquence de base divisée par 26 = 64). D'autres avantages et variantes avantageuses de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin annexé dont: la figure 1 est un schéma d'appareil de 25 chronométrage comportant un dispositif moteur à plusieurs vitesses de sortie; la figure 2 représente schématiquement un indicateur analogique discorde de conformation préférentielle pour chronomicromètre; la figure 3 représente une graduation angulaire précise pour l'indicateur analogique de ce chronomêtre; la figure 4 représente un premier mode de réalisation de l'élément de code du dispositif de commu35 tation; la figure 5 représente une variante de l'élément de code, de préférence pour indicateurs analogiques discordes. Le schéma d'appareil de chronométrage représenté sur la figure 1 comprend un générateur de rythme 1, de préférence un oscillateur à quartz, et un montage diviseur 2 intercalé à la suite, qui comporte au moins deux sorties de rythme et, de préférence, trois sorties de rythme 3, 4 et 5 Les sorties 3, 4 et 5 fournissent des fréquences de rythme différentes qui présen10 tent, de préférence, un rapport de fréquence de 23 ou d'un multiple de cette valeur La sortie 3 fournit ainsi, par exemple, la fréquence de base, de préférence 1 Hz, la sortie 4 fournit alors 1/2 Hz ( 1 8 Hz), la sortie de rythme 5 1/2 Hz ( 1/64 Hz) Les sorties de 15 rythme 3, 4, 5 sont reliées par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation 6 à un dispositif 7 d'attaque d'un transducteur électromécanique 8 Le transducteur électromécanique 8, de préférence un moteur pas à pas, entraîne un indicateur analogique 10 par l'intermé20 diaire d'un démultiplicateur 9 L'indicateur analogique et/ou le démultiplicateur 9 ou un élément qui en est solidaire en rotation commandent de nouveau le dispositif de commutation 6, de façon que l'une au moins des sorties de rythme 3, 4, 5 soit reliée au dispositif 25 d'attaque 7, en fonction de la position d'indication de l'indicateur analogique 10 On a représenté sur la figure 1 une liaison entre la sortie de rythme 3 et le dispositif d'attaque 7. Le dispositif de commutation 6 peut compren30 dre, selon un mode d'exécution préféré, d'autres éléments de commutation (interrupteurs) 11, 12, commandés également en fonction de la position de l'indicateur. L'interrupteur 11 coupe alors à l'intérieur d'une zone de positions d'indication déterminée une tension UB d'alimentation de l'ensemble de l'appareil (on a indiqué, sur la figure 1, l'alimentation électrique des différents composants de l'appareil de chronométrage par une flèche 13) L'interrupteur 12 permet de relier un autre élément de commutation et/ou de signalisation 14 à la tension d'alimentation U Ben fonction de 5 la position de l'indicateur analogique 10 (l'appareil de chronométrage étant en marche) L'élément de commutation et/ou de signalisation 14 peut être, par exemple, un oscillateur ou un relais qui entrent en action dans les limties d'une position angulaire déterminée de l'indicateur analogique 10 Sur la figure 1, l'appareil de chronométrage est en marche, c'est-à-dire que l'interrupteur 11 est fermé et que l'élément de commutation et/ou de signalisation 14 est déconnecté par l'interrupteur 12. La figure 2 représente de façon simplifiée un indicateur analogique discorde 20 pour chronomicromètre, qui joue aussi, de préférence, le rôle d'élément de réglage, dans un mode d'exécution préféré à échelle de temps correspondant au mode d'exécution préféré de la figure 1 L'indicateur analogique discorde 20 est subdivisé en cinq zones angulaires A, B, C, D et E. La zone A y est une zone angulaire très petite (de préférence inférieure à 10 ) à l'intérieur de laquelle (dans l'hypothèse de la position de rota25 tion correspondante) le chronomètre est coupé Cela implique, sur la figure 1, que l'interrupteur 11 est ouvert, dans la zone A. La zone B est une autre zone angulaire petite (de préférence, de 10 à 20 ) qui est atteinte lorsque 30 la durée brève réglée s'est écoulée Un transmetteur de signaux, par exemple, peut y être déclenché Corrélativement, sur la figure 1, l'interrupteur 12 serait fermé et déclencherait l'élément de commutation et/ou de signalisation 14 Si cette zone B doit être parcou35 rue en un temps déterminé (par exemple, pour limiter la durée d'un signal acoustique), le dispositif moteur doit continuer à fonctionner, c'est-à-dire que, selon la figure 1, même dans la zone B l'une des sorties de rythme 3, 4, 5 doit être reliée au dispositif d'attaque 7. Les zones C, D, E représentent la zone de réglage de l'heure sur l'indicateur analogique 20 La zone C constitue la zone de réglage de O à 10 minutes, la zone D celle de 10 minutes à une heure et la zone E celle d'une heure à huit heures Les subdivisions sont 10 choisies dans ces zones C, E, E, de façon qu'une minute dans la zone C, 10 minutes dans la zone D et une heure dans la zone E prennent dans chaque cas un même angle de réglage On décrira plus loin les angles précis en regard de la figure 3. A l'intérieur de la zone C, l'indicateur analogique 20 est entraîné à la fréquence de base, c'est-àdire que, sur la figure 1, le dispositif d'attaque 7 est relié à la sortie de rythme 3 du montage diviseur 2. A l'intérieur de la zone D, l'indicateur ana20 logique 20 est, de préférence, entraîné au 1/8 de la fréquence de base, c'est-à-dire que, selon la figure 1, le dispositif d'attaque 7 est relié à la sortie de rythme 4. On va à présent décrire dans ce qui suit les 25 zones angulaires exactes sur un exemple d'exécution préféré en regard de la figure 3. Sur la figure 3, les différentes zones A, B, C, D et E sont représentées sous forme linéaire La longueur de l'échelle 30 indiquée y correspond à un angle de rotation de 360 On admettra à titre d'exemple que le transducteur électromécanique 8 peut faire tourner d'un pas angulaire de 0,25 par pas impulsionnel l'indicateur analogique 20 On peut faire varier la fréquence de rythme prédéterminée sur trois niveaux, 35 comme on l'a déjà décrit précédemment La fréquence de base est de 1 Hz, les autres fréquences de rythme sont de 1/8 Hz et 1/64 Hz. Dans une zone E commençant à une extrémité 31 de l'échelle 30, qui comprend un intervalle de temps de 8 à 1 heure, le transducteur électromécanique 8 est entrainé à 1/64 Hz Par suite, la zone angulaire E balaie un intervalle de temps de sept heures, ce qui correspond pour un pas angulaire du transducteur électromécanique 8 de 0,25 (une fois par 64 heures) à un angle de 98,50 (en calculant plus précisément, il faut sept heures et 10 16 secondes pour 98,5 ). La zone E est précédée par la zone D qui comprend l'intervalle de temps d'une heure à 10 minutes, donc une longueur de 50 minutes Pour un pas angulaire de 0,25 (une fois par 8 secondes), il en résulte pour 15 la zone D un angle de 93,75 . La zone D est précédée par la zone C qui comprend l'intervalle de 10 minutes à zéro Dans cette zone, le transducteur électromécanique est attaqué àla fréquence de base de 1 Hz, de sorte qu'on obtient un angle de 150 pour un pas angulaire du transducteur électromécanique de 0,25 par seconde. Pour la zone B et la zone A (désignées par "Alarme" et "Coupure"), il reste donc un angle de 17,75 qui peut être réparti entre les zones individuelles A 25 et B en fonction de raisons de construction. L'appareil de chronométrie décrit précédemment ne constitue qu'un exemple d'application du dispositif d'entraînement selon l'invention Ainsi, on peut aussi prévoir une autre subdivision géométrique et temporelle 30 des zones; par exemple, on peut prévoir également une zone davantage subdivisée de 0 à 60 secondes, ou un autre nombre de zones pour le réglage du temps. L'avantage essentiel, c'eest que la précision de réglage relative peut rester sensiblement constante sur tout le 35 domaine de réglage D'autres applications de l'invention sont par exemple possibles dans le cas d'indicateurs analogiques dans lesquels on peut faire ressortir une zone parfaitement déterminée en dilatant la représentation, ce qui veut dire que la commutation des vitesses d'entraînement ne doit pas nécessairement avoir lieu dans l'ordre des fréquences de rythme croissantes. On va décrire à présent avec davantage de détails deux exemples de réalisation préférés du dispositif de commutation 6. La figure 4 représente un cylindre 41 placé 10 sur la face postérieure d'un indicateur analogique discorde 40 de façon à tourner avec lui, réalisé sous la forme d'élément de codage 42 Pour cela, le cylindre 41 comporte à sa surface latérale 41, de préférence cinq pistes de came 44 en direction périphérique, les 15 cames 45 se trouvant sur les pistes 44 correspondant aux zones angulaires respectives de l'indicateur analogique 40 Les pistes de came 44 sont explorées par des interrupteurs 46 fixes (pour des raisons de clarté, on n'a représenté que trois interrupteurs 46) qui comprennent une pièce de contact rigide 47 et un contrecontact 47 ', qui repose par son bout sur une piste de came respective 44. Dans ce contexte, l'interrupteur 46 le plus proche de l'indicateur analogique 40 est fermé lorsqu'il 25 touche la surface latérale 43 et il est ouvert par une came 45 Cet interrupteur 45 correspondrait ainsi, par exemple, à l'interrupteur 11 de la figure 1 qui coupe l'alimentation électrique de l'ensemble de l'appareil de chronométrage Les autres interrupteurs 46 sont ouverts lorsqu'ils touchent la surface latérale 43 et ils sont fermés par les cames 45 Ces interrupteurs 45 pourraient alors correspondre, par exemple, aux zones B, C, D et E de la figure 2. A l'extrémité du cylindre 41 opposée à l'indi35 cateur analogique 40 est fixé un pignon d'entraînement 48 qui engrène avec un pignon de sortie 49 d'un bloc moteur 49 ' représenté schématiquement Le bloc moteur 49 ' y comprend, de préférence, l'électronique de commande d'un transducteur électromécanique, le transducteur électromécanique et éventuellement un réducteur. L'électronique de commande est alors commandé au moyen des interrupteurs 46 et elle entraîne, par l'intermédiaire du transducteur électromécanique, l'indicateur analogique 40 à des vitesses différentes selon la position angulaire, conformément au codage de l'élément de 10 code 42. La figure 5 représente un disque 51 conformé en élément de code 52, de préférence la face postérieure d'un indicateur discorde 50, conformée en élément de code 52 Ce disque comporte des pistes conductrices 54 15 annulaires ou en forme d'arcs, centrées, qui sont explorées au moyen d'une barrette de contact 56 La structure des pistes conductrices 53 est calculée de façon à coïncider avec l'exemple de réalisation de la figure 2; ainsi, le disque 51 comporte cinq zones de commutation A, B, C, D et E Les pistes conductrices 54 comprennent deux zones 57, 57 ' qui sont chacune continues. La zone extérieure 57 comporte trois voies de balayage qui sont déterminées par trois éléments de contact 58 disposés de façon appropriée La zone exté25 rieure 57 des pistes conductrices 54 est annulaire et s'étend sur les zones B à E, les éléments de contact 58 étant reliés deux à deux. Cette partie correspond à l'interrupteur 11 l de la figure 1 Dans la zone B, le troisième des élé30 ments de contact 58 est également relié aux deux autres Cette barrette de contact correspond à l'interrupteur 12 de la figure 1. La zone intérieure 57 ' des pistes conductrices 54 sert à la commutation du bloc moteur sur différentes 35 vitesses d'entraînement et elle est explorée sur quatre voies au moyen de quatre éléments de contact 59, 59 '. L'élément de contact le plus extérieur des éléments 59 est guidé sur une piste conductrice fermée annulaire 60 qui s'étend donc sur toutes les zones A à E Cet élément de contact 59 est relié au dispositif d'attaque 7 selon la figure 1 Les trois éléments de contact 59 ' explorent chacun l'une des trois pistes conductrices 60 ', en forme d'arcs de cercle sur trois voies et ils correspondraient, sur la figure 1, aux parties du dispositif de commutation qui sont reliées aux sorties de rythme 3, 4, 5 (de l'intérieur à l'extérieur) du montage diviseur 2 Les pistes conductrices 60 ' en forme d'arc de cercle s'étendent respectivement (de l'extérieur à l'intérieur) sur la zone E (première voie), sur la zone D (seconde voie) et sur la zone A, B et C (troisième voie) et elles sont reliées entre elles respectivement aux limites des zones et, en plus, reliées à la piste conductrice annulaire-fermée 60 Les liaisons aux limites de zone ont été considérablement élargies par rapport à la réalité sur la figure 5, pour des raisons 20 de dessin. Il serait également possible, bien entendu, dans le cadre de l'invention, de munir un élément de code discorde 52 de cames 45 et corrélativement de l'explorer électromécaniquement, respectivement de munir un élément de code cylindrique 42 de pistes conductrices 54 et de l'explorer électriquement, corrélativenent. En outre, on peut également combiner des éléments de code 42, 54 pour le dispositif de commuta30 tion 6 De préférence, on effectue alors la commutation des vitesses d'entraînement au moyen d'un élément de code 42, 52 pourvu de pistes conductrices, tandis que les deux autres interrupteurs 11, 12 de la figure 1 sont conformés en interrupteurscommandés par cames. 35 Cela a notamment pour avantage qu'on peut Sonner aux interrupteurs commandés par cames une hystérésis de commutation, de sorte que le branchement et le débranchement de l'appareil de chronométrage et respectivement des dispositifs d'alarme ou de coupure sont particulièrement sûrs et précis. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'entraînement pour instrument de chronométrage électromécanique à affichage analogique comportant au moins un élément indicateur, destiné de préférence à un chronomicromètre et/ou une minuterie microchronométrique, dont ledit élément indicateur est entraîné à une vitesse de rotation dépendant de la position d'indication, caractérisé en ce qu'un transducteur électromécanique ( 8) est, en tant qu'élément 10 d'entraînement, attaqué au moyen d'un dispositif de commutation ( 6), commandé par la position d'indication, par l'une d'au moins deux fréquences de rythme différentes, en fonction de la position de l'indicateur analogique ( 10,20,40,50). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un montage diviseur ( 2) comportant au moins deux sorties de rythme ( 3,4,5) pour produire des fréquences de rythme différentes est intercalé à la suite d'un générateur de rythme ( 1), en ce qu'un dispo20 sitif ( 7) d'attaque du transducteur électromécanique ( 8) est relié à volonté, par l'intermédiaire du dispositif de commutation ( 6), à l'une au moins des sorties de rythme ( 3,4,5), et en ce que le dispositif de commutation ( 6) est commandé par l'indicateur analogi25 que ( 10,20,40,50) et/ou un réducteur ( 9) intercalé entre le transducteur électromécanique ( 8) et l'indicateur analogique ( 10,20,40,50). 3 Dispositif selon-l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispo30 sitif de commutation ( 6) comprend un dispositif d'exploration électromécanique et/ou électrique (interrupteurs 46, barrettes de contact 56) d'un élément de code ( 42,54) solidarisé en rotation à l'indicateur analogique ( 10,20,40,50), ledit élément de code ( 42,52) 35 présentant une codification dépendant de la position d'indication. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un indicateur analogique ( 10,20, ,50), de préférence discorde, est réalisé sous la forme d'élément de code ( 42,52). 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'élément de code ( 42,52) comprend un disque ( 51) et/ou un cylindre ( 41) pourvu de cames ( 45). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'élément de code ( 42,52) comprend un disque ( 51) et/ou un cylindre ( 41) comportant des pistes conductrices ( 54). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les sorties 15 de rythme ( 3, 4,5) du montage diviseur ( 2) présentent un rapport de fréquences de rythme entier, de préférence de 23, ou d'un multiple de cette valeur. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le disposi20 tif d'attaque ( 7) est relié aux sorties de rythme ( 3,4,5) dans l'ordre des fréquences de rythme croissantes.