<B>Installation d'entretien</B> électrique <B>du fonctionnement d'un mouvement d'horlogerie</B> La présente invention a pour objet une ins tallation d'entretien électrique du fonctionne ment d'un mouvement d'horlogerie. Cette ins tallation se distingue des installations connues, par le fait qu'elle comprend, d'une part, un gé nérateur d'impulsions électriques haute tension, émettant à intervalles de temps réguliers des impulsions de même valeur, et, d'autre part, un moteur synchrone électrostatique commandé par ledit générateur, ce moteur présentant, d'une part, un rotor constitué par une armature rota tive solidaire d'un axe, et, d'autre part, un stator constitué par au moins une armature fixe coaxiale à l'axe du rotor,
lesdites armatures fixe et rotative comportant chacune au moins une plaque munie de pôles électriques répartis régu lièrement autour de l'axe du rotor.
Le dessin annexé représente schématique ment et à titre d'exemple deux formes d'exécu tion de l'installation objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma avec vue perspec tive d'une installation selon une première forme d'exécution.
La fig. 2 est un schéma d'une seconde forme d'exécution de l'installation.
Selon la fig. 1 du dessin annexé, l'installa tion d'entretien électrique du fonctionnement d'un mouvement d'horlogerie comporte un gé nérateur d'impulsions électriques 1 alimentant un moteur électrostatique synchrone 2. Le générateur d'impulsions 1 comprend une source haute tension 3, un oscillateur mécani- nique à actionnement électrostatique 4 et un interrupteur 5. La source haute tension com porte une électrode constituée par un corps ra dioactif 6 et une électrode constituée par un écran 7 bombardé par ce corps radioactif.
L'oscillateur 4 comporte un équipage mo bile constitué par une armature mobile 9 com prenant deux lames en forme de secteur fixées rigidement sur un axe 8. Cet axe 8 est guidé dans des paliers aménagés dans un pont fixe 10. Les lames de l'armature 9 sont fixées de part et d'autre de l'axe 8 symétriquement par rapport à celui-ci.
L'oscillateur 4 comprend encore deux arma ture fixes 11, disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe 8. Ces armatures fixes 11 sont situées dans des plans perpendiculaires à l'axe 8 et comprennent chacune deux lames re liées électriquement entre elles par une paroi l2 de forme cylindrique.
Un ressort spiral 13 tend à maintenir l'équi page mobile dans une position neutre, pour la quelle les lames 9 sont situées angulairement à égale distance des deux armatures fixes.
L'axe 8 porte un plateau 15 muni d'une che ville 14 constituant un organe de commande de l'interrupteur 5. Ce dernier comporte deux con tacts 16 et 16a, constitué chacun par une lame de ressort encastrée par l'une de ses extrémi tés. Le contact 16 porte un bossage 17 situé sur le chemin de la cheville 14.
Le moteur synchrone électrostatique com porte un rotor constitué par un axe 18 portant une armature 19. Cette dernière est constituée par un disque métallique dont la périphérie présente des parties pleines 20 et des par ties évidées 21, réparties régulièrement sur tout son pourtour. Les secteurs évidés 21 sont de mêmes dimensions que les secteurs pleins 20, qui constituent des pôles élec triques. Cette armature rotative tourne entre deux armatures fixes<I>22a</I> et<I>22b,</I> fixées rigide ment l'une à l'autre, mais isolées électriquement l'une par rapport à l'autre au moyen d'entre toises 23.
Chaque armature fixe présente la forme générale d'un anneau coaxial à l'axe 18 et comportant des secteurs pleins 24 constituant des pôles électriques séparés par des secteurs évidés 25, répartis régulièrement autour de l'axe 18. Les deux armatures fixes<I>22a</I> et<I>22b</I> sont identiques et fixées l'une à l'autre, de ma nière que leurs pôles électriques se recouvrent. Les secteurs pleins des armatures fixes corres pondent et se recouvrent avec les secteurs évi dés du rotor et vice versa.
L'axe 18 est guidé par des paliers aménagés dans un pont 26 et porte un pignon 27, consti tuant le premier mobile d'un mouvement d'hor logerie.
L'écran 7 est relié électriquement par un conducteur 28, d'une part à l'armature 9 de l'équipage oscillant, et, d'autre part à l'arma ture 22a du stator. Le corps radioactif 6 est re lié par l'intermédiaire de l'interrupteur 5 et de conducteurs 29, 30, 31, d'une part aux arma tures fixes de l'oscillateur, et d'autre part à l'armature 22b du stator du moteur synchrone.
Le fonctionnement de l'installation décrite est le suivant La position neutre dans laquelle le ressort spiral 13 tend à maintenir l'équipage mobile de l'oscillateur, correspond à la position d'énergie maximum électrique. En conséquence, cette position est au point de vue électrique une po sition d'équilibre instable. Il s'ensuit que le plus petit déplacement angulaire de l'axe 8 provo que, lorsque les armatures fixes et mobiles sont sous tension, l'entraînement de l'armature mo bile 9 jusqu'à la position d'énergie électrique minimum. Pour cette position, les lames de l'ar mature mobile sont situées à l'intérieur des ar matures fixes. Dans l'exemple représenté, les deux positions d'énergie électrique minimum sont situées à 90 de part et d'autre de la po sition d'énergie électrique maximum.
Si on lance l'équipage mobile, la cheville 14 provoque la fermeture temporaire de l'inter rupteur 5 et donc la mise sous tension tempo raire des armatures fixes et mobile de l'oscilla teur. En conséquence, au cours de chaque de mi-période du mouvement oscillatoire de l'axe 8, les armatures 9 et 11 sont reliées pendant un court laps de temps à la source haute ten sion 3. Ainsi, au cours de chaque demi-période de l'équipage mobile, celui-ci est attiré vers l'une de ses deux positions d'énergie électrique minimum et reçoit donc une impulsion qui entre tient son mouvement oscillatoire.
Par le choix de la tension appliquée sur les armatures 9 et 11, de la distance entre les la mes de ces armatures, de la durée d'application de la tension sur les armatures et du moment précis auquel cette impulsion électrique est émise par rapport au mouvement oscillatoire de l'équipage mobile, il est aisément possible d'en tretenir un mouvement oscillatoire régulier avec une dépense d'énergie électrique absolument minime. En effet, les pertes se réduisent aux pertes électriques et aux pertes de frottements mécaniques de l'axe 8 dans ses paliers, et de la cheville 14 sur le contact 16. Or, ces pertes peuvent être rendues pratiquement négligeables.
Le générateur d'impulsions électriques émet donc des impulsions électriques de durées sem blables entre elles et à intervalles de temps ré guliers dans le conducteur 31. Il s'ensuit qu'une différence de potentiel est appliquée pé riodiquement aux armatures du stator du mo teur synchrone 2. Or, en examinant le dessin de ce moteur, on constate que le rotor est si tué dans une position d'énergie électrique maxi mum et donc instable, chaque fois que les pôles électriques du rotor sont situés à égale distance des pôles électriques du stator. En conséquence, si l'impulsion électrique est émise alors que le rotor est hors de cette position d'équilibre ins table, le rotor est entraîné vers sa position d'énergie électrique minimum la plus proche et pour laquelle les pôles électriques du rotor et du stator sont en regard les uns des autres.
Si l'impulsion électrique est d'une durée suf fisamment courte pour avoir déjà cessé lorsque le rotor atteint une position d'énergie électrique minimum, ce rotor continue son mouvement de rotation sous l'effet de l'énergie cinétique acquise. Enfin, si l'impulsion électrique suivante n'est émise que lorsque le rotor a déjà dépassé la position d'énergie électrique maximum sui vante, ce rotor reçoit alors une nouvelle im pulsion l'entraînant dans le même sens que la précédente. Ainsi, le rotor exécute, grâce aux impulsions successives qu'il reçoit, un mouve ment de rotation régulier, en ce sens que la du rée d'une révolution complète du rotor est tou jours égale à elle-même, et définie par le nom bre de pôles électriques du moteur et par la fréquence des impulsions électriques.
Il est évi dent que l'amplitude et la durée des impulsions doivent être choisies en fonction de la masse de la partie oscillante de l'oscillateur.
L'axe 18, comme celui d'un mouvement d'horlogerie de type normal, actionné par un dispositif à rochet, exécute donc un mouvement de rotation imposé par un dispositif de com mande constitué ici par le générateur d'impul sions. Les essais effectués ont montré qu'il est possible, à l'aide de l'installation décrite, d'en tretenir le fonctionnement d'un mouvement d'horlogerie à l'aide d'une énergie électrique ab solument insignifiante et pratiquement négli geable.
Il est clair que le moteur synchrone électro statique peut comporter un nombre de pôles électriques quelconque, répartis régulièrement autour de l'axe 18. Toutefois, il n'est pas avan tageux de prévoir un moteur dont le stator et le rotor comportent moins de deux pôles élec triques chacun. Plus le nombre de pôles élec triques est grand, plus le mouvement de rota tion du rotor est uniforme, Le stator et le rotor du moteur synchrone peuvent comporter des armatures présentant plusieurs plaques, munies de pôles électriques saillants et intercalées les unes entre les autres. Dans une variante d'exécution, le moteur syn chrone pourrait comporter une seule armature fixe présentant deux plaques reliées électrique ment entre elles. Pour cela, il suffirait de rem placer les entretoises isolantes par des entre toises conductrices.
Dans ce cas, le conducteur 28 relierait l'écran 7 à l'armature mobile 19 par l'intermédiaire de l'axe 18.
Le générateur d'impulsions pourrait être constitué par une pile Volta par exemple, ali mentant un transformateur haute tension dont le circuit d'alimentation du primaire comporterait un interrupteur dont l'ouverture- et la fermeture seraient commandées par le mouvement de l'axe 8. Dans une telle variante, l'interrupteur 5 serait commandé par l'axe 8 du moteur oscillant et serait branché dans le circuit d'alimentation du transformateur, le secondaire de celui-ci étant branché en permanence sur les armatures de l'oscillateur et du moteur synchrone.
L'oscillateur pourrait comporter deux arma tures fixes présentant chacune deux lames si tuées dans un même plan. A cet effet, il suffirait de supprimer la paroi 12 et de maintenir l'écar tement des lames à l'aide d'entretoises isolantes, semblables aux entretoises 23 du moteur syn chrone.
Selon la forme d'exécution représentée à la fig. 2, le générateur d'impulsions 1 comporte un générateur électronique 32 'à lampes ou tran sistors commandé par un oscillateur à quartz 33 également à lampes ou transistors. Ce généra teur émet des impulsions électriques dans des conducteurs 34, 35 reliés aux armatures fixes et rotative du moteur synchrone 2. Ces impul sions électriques sont d'égale valeur et de du rée égale et se succèdent à intervalles de temps réguliers.
De ce qui précède, on peut aisément se ren dre compte des multiples avantages que pré sentent les installations décrites, par rapport à toutes les installations d'entretien électrique pro posées à ce jour. Ces avantages découlent tous du fait que cette installation utilise un moteur synchrone électrostatique et élimine ainsi tous les inconvénients dus au champ magnétique des moteurs électromagnétiques utilisés jusqu'à ce jour dans ce genre d'installation. En outre, le rendement de ces moteurs synchrones électro statiques, prévus pour de très petites puissances, est excellent, les pertes étant pratiquement nul les.
<B> Maintenance installation </B> electrical <B> of the operation of a clockwork movement </B> The present invention relates to an installation of electrical maintenance of the operation of a clockwork movement. watchmaking. This installation differs from known installations by the fact that it comprises, on the one hand, a generator of high voltage electrical pulses, emitting pulses of the same value at regular time intervals, and, on the other hand , an electrostatic synchronous motor controlled by said generator, this motor having, on the one hand, a rotor constituted by a rotating armature integral with an axis, and, on the other hand, a stator constituted by at least one coaxial fixed armature to the rotor axis,
said fixed and rotating armatures each comprising at least one plate provided with electric poles distributed regularly around the axis of the rotor.
The appended drawing represents schematically and by way of example two embodiments of the installation which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a diagram with a perspective view of an installation according to a first embodiment.
Fig. 2 is a diagram of a second embodiment of the installation.
According to fig. 1 of the appended drawing, the installation for the electrical maintenance of the operation of a clockwork movement comprises an electric pulse generator 1 supplying a synchronous electrostatic motor 2. The pulse generator 1 comprises a high voltage source 3 , a mechanical oscillator with electrostatic actuation 4 and a switch 5. The high voltage source comprises an electrode constituted by a radioactive body 6 and an electrode constituted by a screen 7 bombarded by this radioactive body.
The oscillator 4 comprises a movable assembly consisting of a movable frame 9 comprising two sector-shaped blades fixed rigidly on an axis 8. This axis 8 is guided in bearings arranged in a fixed bridge 10. The blades of the frame 9 are fixed on either side of axis 8 symmetrically with respect to the latter.
Oscillator 4 further comprises two fixed armatures 11, arranged symmetrically on either side of axis 8. These fixed armatures 11 are located in planes perpendicular to axis 8 and each include two re-linked blades electrically between they by a wall 12 of cylindrical shape.
A spiral spring 13 tends to keep the mobile team in a neutral position, for which the blades 9 are located angularly at an equal distance from the two fixed frames.
The axis 8 carries a plate 15 provided with a plug 14 constituting a control member of the switch 5. The latter comprises two contacts 16 and 16a, each consisting of a leaf spring embedded by one of its extremities. The contact 16 carries a boss 17 located on the path of the ankle 14.
The electrostatic synchronous motor has a rotor formed by an axis 18 carrying an armature 19. The latter is constituted by a metal disc, the periphery of which has solid parts 20 and recessed parts 21, distributed regularly over its entire periphery. The recessed sectors 21 are of the same dimensions as the solid sectors 20, which constitute electrical poles. This rotating armature rotates between two fixed armatures <I> 22a </I> and <I> 22b, </I> rigidly fixed to one another, but electrically isolated from each other at the medium between toises 23.
Each fixed armature has the general shape of a ring coaxial with the axis 18 and comprising solid sectors 24 constituting electrical poles separated by recessed sectors 25, distributed regularly around the axis 18. The two fixed armatures <I> 22a </I> and <I> 22b </I> are identical and fixed to each other, so that their electrical poles overlap. The solid sectors of the fixed reinforcements correspond and overlap with the hollow sectors of the rotor and vice versa.
The axis 18 is guided by bearings arranged in a bridge 26 and carries a pinion 27, constituting the first mobile of a clock movement.
The screen 7 is electrically connected by a conductor 28, on the one hand to the armature 9 of the oscillating assembly, and, on the other hand, to the armature 22a of the stator. The radioactive body 6 is re-linked via the switch 5 and conductors 29, 30, 31, on the one hand to the fixed armatures of the oscillator, and on the other hand to the armature 22b of the stator. synchronous motor.
The operation of the installation described is as follows. The neutral position in which the spiral spring 13 tends to maintain the movable equipment of the oscillator, corresponds to the position of maximum electrical energy. Consequently, this position is from the electrical point of view an unstable equilibrium position. It follows that the smallest angular displacement of the axis 8 causes that, when the fixed and mobile armatures are under tension, the driving of the moving armature 9 up to the position of minimum electrical energy. For this position, the blades of the movable mature arm are located inside the fixed mature arches. In the example shown, the two minimum electrical energy positions are located 90 on either side of the maximum electrical energy position.
If the moving assembly is started, the pin 14 causes the temporary closing of the switch 5 and therefore the temporary energization of the fixed and moving armatures of the oscillator. Consequently, during each half-period of the oscillatory movement of axis 8, the armatures 9 and 11 are connected for a short time to the high voltage source 3. Thus, during each half-period of the mobile unit, it is attracted to one of its two minimum electrical energy positions and therefore receives an impulse which enters into its oscillatory movement.
By the choice of the voltage applied to the reinforcements 9 and 11, the distance between the mes of these reinforcements, the duration of application of the voltage to the reinforcements and the precise moment at which this electrical impulse is emitted with respect to the oscillatory movement of the moving assembly, it is easily possible to maintain a regular oscillatory movement with absolutely minimal expenditure of electrical energy. In fact, the losses are reduced to the electrical losses and to the losses of mechanical friction of the pin 8 in its bearings, and of the pin 14 on the contact 16. However, these losses can be made practically negligible.
The electrical pulse generator therefore emits electrical pulses of similar durations to each other and at regular time intervals in the conductor 31. It follows that a potential difference is periodically applied to the armatures of the stator of the motor. synchronous 2. Now, by examining the drawing of this motor, we see that the rotor is so killed in a position of maximum electrical energy and therefore unstable, whenever the electrical poles of the rotor are located at an equal distance from the electrical poles stator. Consequently, if the electrical pulse is emitted while the rotor is out of this unbalanced position, the rotor is driven to its closest minimum electrical energy position and for which the electrical poles of the rotor and the rotor. stator are facing each other.
If the electrical pulse is of a sufficiently short duration to have already ceased when the rotor reaches a position of minimum electrical energy, this rotor continues its rotational movement under the effect of the kinetic energy acquired. Finally, if the next electrical pulse is only emitted when the rotor has already passed the next maximum electrical energy position, this rotor then receives a new pulse driving it in the same direction as the previous one. Thus, the rotor executes, thanks to the successive pulses which it receives, a regular rotational movement, in the sense that the effect of a complete revolution of the rotor is always equal to itself, and defined by the name the electric poles of the motor and the frequency of the electric pulses.
It is obvious that the amplitude and the duration of the pulses must be chosen according to the mass of the oscillating part of the oscillator.
The axis 18, like that of a clockwork movement of the normal type, actuated by a ratchet device, therefore executes a rotational movement imposed by a control device constituted here by the pulse generator. The tests carried out have shown that it is possible, using the installation described, to maintain the functioning of a clockwork movement using absolutely insignificant and practically negligible electrical energy. .
It is clear that the electrostatic synchronous motor can comprise any number of electric poles, distributed regularly around the axis 18. However, it is not advantageous to provide a motor whose stator and rotor have less than two. electric poles each. The greater the number of electric poles, the more uniform the rotational movement of the rotor. The stator and the rotor of the synchronous motor can comprise armatures having several plates, provided with salient electric poles and interposed between one another. In an alternative embodiment, the synchronous motor could comprise a single fixed armature having two plates electrically connected to one another. For this, it would be sufficient to replace the insulating spacers with conductive rods.
In this case, the conductor 28 would connect the screen 7 to the mobile armature 19 via the axis 18.
The pulse generator could consist of a Volta battery for example, supplying a high voltage transformer whose primary supply circuit would include a switch whose opening and closing would be controlled by the movement of axis 8. In such a variant, the switch 5 would be controlled by the axis 8 of the oscillating motor and would be connected to the supply circuit of the transformer, the secondary of the latter being permanently connected to the armatures of the oscillator and synchronous motor.
The oscillator could include two fixed armatures each having two blades if killed in the same plane. For this purpose, it would suffice to remove the wall 12 and to maintain the distance between the blades using insulating spacers, similar to the spacers 23 of the synchronous motor.
According to the embodiment shown in FIG. 2, the pulse generator 1 comprises an electronic generator 32 'with lamps or transistors controlled by a quartz oscillator 33 also with lamps or transistors. This generator emits electrical pulses in conductors 34, 35 connected to the fixed and rotating armatures of the synchronous motor 2. These electrical pulses are of equal value and of equal value and follow one another at regular time intervals.
From the foregoing, one can easily take into account the many advantages which the installations described present, compared to all the electrical maintenance installations proposed to date. These advantages all derive from the fact that this installation uses an electrostatic synchronous motor and thus eliminates all the disadvantages due to the magnetic field of the electromagnetic motors used to date in this type of installation. In addition, the efficiency of these synchronous electro-static motors, designed for very small powers, is excellent, the losses being practically zero.