<Desc/Clms Page number 1>
Montre électronique Il est connu de constituer une montre électronique en entretenant les oscillations de son balancier conformément à ce qui est représenté par la vue semi-schéma- tique de la fig. 1 du dessin annexé, abstraction faite d'une connexion dont il sera question plus loin et qui se rapporte précisément à l'objet de la présente invention.
Dans cette figure, le balancier 1 est porteur d'un aimant permanent 2 et d'un contrepoids d'équilibrage 3, diamétralement opposé, l'axe N-S de l'aimant étant dirigé parallèlement à l'axe du pivot de balancier, afin de supprimer les influences d'un champ magnétique extérieur uniforme, en particulier celles dues au champ magnétique terrestre.
En position de repos du balancier (zéro mécanique et électrique), l'axe de l'aimant 2 se confond avec ceux de deux bobines coaxiales 4 et 5 sans noyau de fer, la première située au-dessous et la seconde au-dessus de l'aimant.
La bobine 4, dite bobine de commande, alimente la base 6 d'un transistor, dont le collecteur alimente à son tour la bobine 5, dite bobine motrice.
Une fois le balancier 1 lancé, les impulsions de courant en résultant dans la bobine de commande 4 sont amplifiées par le transistor et retransmises à l'aimant par l'intermédiaire de la bobine motrice 5, une batterie 7 fournissant la tension d'alimentation. Une telle disposition est décrite plus en détail dans le brevet suisse No 353692 ; elle présente toutefois l'inconvénient de ne pas démarrer d'elle-même, le balancier devant être lancé après la mise sous tension du dispositif inducteur et amplificateur-moteur.
Un autodémarrage a par contre déjà été réalisé en faisant fonctionner l'amplificateur en classe A, ce qui, simultanément, tend à améliorer le rendement du système. Sa consommation de courant sur la batterie se maintient par contre à un niveau inutilement élevé dès le moment où, les oscillations atteignant une amplitude suffisante, il ne s'agit plus que d'impulsions d'entretien. Dans une autre construction connue, comportant deux aimants disposés côte à côte, l'axe de ces aimants, en position de repos, ne coïncide pas avec l'axe des bobines, mais se trouve au voisinage de la zone d'influence maximale des bobines, facilitant ainsi l'autodémarrage du balancier.
Ce démarrage est assuré par la fermeture d'un commutateur reliant le circuit d'entretien à la batterie, ce circuit étant ensuite relié à un circuit de commande, associé à une horloge mère temporairement court-circuitée par la fermeture du commutateur, qui n'a toutefois pas d'autres fonctions que d'assurer une mise en et hors service du dispositif. Le courant résiduel dans le transistor amplificateur est en outre relativement élevé et suffit par conséquent à assurer le démarrage.
La présente invention vise à permettre un autodé- marrage tout en limitant la consommation de courant lorsque la montre fonctionne. Elle a pour objet une montre électronique comprenant un balancier portant un aimant permanent, une bobine de commande et une bobine motrice coaxiales et superposées, connectées respectivement dans le circuit d'entrée et le circuit de sortie d'un transistor, et dont l'axe magnétique commun est perpendiculaire au plan du balancier, l'axe de l'aimant ne coïncidant pas avec l'axe commun des bobines lorsque le balancier est au repos, et des moyens permettant l'autodémarrage du balancier,
caractérisée par le fait que lesdits moyens sont constitués par une liaison conductrice entre la base du transistor et l'un des pôles de la source de tension appliquant au transistor une tension de polarisation commutant ce transistor dans l'état conducteur, et par au moins un élément électrique connecté dans le circuit de la base du transistor, permettant de supprimer cette tension de polarisation, lorsque les tensions induites dans le circuit de base par la bobine de commande suffisent à entretenir l'oscillation du balancier.
<Desc/Clms Page number 2>
Le dessin annexé représente deux formes d'exécution de l'objet de l'invention, données à titre d'exemple, et montre comment le démarrage est mécaniquement possible, lorsque le balancier sert à entraîner un mécanisme d'horlogerie.
La fig. 1 se rapporte à la première forme d'exécution qui comporte des connexions dont il a été fait abstraction jusqu'ici.
La fig. 2 est une vue en plan partielle correspondante. Les fig. 3 et 4 sont des diagrammes d'impulsion se rapportant au fonctionnement du transistor en classe A respectivement B.
La fig. 5 constitue le schéma électrique de la seconde forme d'exécution.
Les fig. 6 et 7 se rapportent à la forme des impulsions en fonction de la température.
La fig. 8 est un schéma semblable à celui de la fig. 5, mais comportant une compensation thermique.
La fig. 9 se rapporte enfin aux conditions de démarrage lorsque le balancier actionne un mouvement d'horlogerie.
La première forme d'exécution de l'objet de l'invention, représentée dans la fig. 1, en corrélation avec la fi-* 2, où l'on voit une position de repos (zéro mécanique du balancier 1) dans laquelle l'aimant 2 est situé à faible distance de l'axe commun aux deux bobines 4 et 5, consiste à établir à volonté un pont entre le pôle négatif de la batterie 7 et la base 6 du transistor, qui est supposé ici du type p-n-p et fonctionner normalement en classe B. Ce pont est constitué par la résistance 9, laquelle peut être mise en circuit par le moyen de l'interrupteur 10, qui pourra par exemple être un bouton-pous- soir.
La batterie 7 étant connectée, on voit qu'en fermant l'interrupteur 10, on place le transistor en condition de travail en classe A, dans laquelle on sait que le courant émetteur-collecteur de repos est grand, comme cela est représenté par le diagramme de fonctionnement de la fig. 3, où ce courant est mesuré par l'ordonnée 11 du graphique courant de collecteur/temps de la courbe inférieure.
Il en résulte l'application à l'aimant 2, d'une impulsion suffisant par exemple à le faire dévier dans le sens de la flèche 8, de manière à amorcer le mouvement d'oscillation.
La courbe supérieure des diagrammes de la fig. 3 correspond aux impulsions primaires d'allure sinusoïdale induites dans la bobine 4 pour les deux sens d'oscillation de l'aimant 2.
Le courant ie, traversant la bobine motrice 5 donnera au balancier un mouvement initial suffisant pour que l'aimant 2 induise dans la bobine 4 un courant qui, fortement amplifié par le transistor, exercera une nouvelle impulsion sur le balancier 1, et ainsi de suite jusqu'à ce que ce dernier ait atteint son régime d'oscillation normal.
Le courant ie a été représenté ici avec une ordonnée 11 correspondant à un fonctionnement en classe A du dispositif d'amplification à transistor, mais il est évident que cette valeur est susceptible d'être augmentée ou diminuée dans les limites où elle permet l'autodémarrage.
La fig. 1 représente un balancier entièrement libre d'osciller. En réalité, et comme il s'agit d'une pièce d'horlogerie, ce balancier entraîne des rouages et doit donc, à certains moments, vaincre une résistance mécanique. Il est évident que si cette résistance était active à l'instant du démarrage, celui-ci ne pourrait avoir lieu, l'impulsion de démarrage dont il a été question plus haut étant insuffisante pour cela.
On verra plus loin qu'en plaçant le balancier dans la position décalée de la fig. 2, on rend non seulement possible l'impulsion de départ, mais on lui permet d'effectuer ses premières oscillations à vide, du moins jusqu'à atteindre une amplitude donnée, au-delà de laquelle il entraînera le mécanisme qu'il commande, c'est-à-dire dès qu'il aura acquis une énergie cinétique suffisante.
Une fois le démarrage accompli, il suffira d'ouvrir l'interrupteur 10 pour établir le fonctionnement du transistor en classe B, la courbe des impulsions prenant alors la forme de la fig. 4, où le courant de repos 12 est extrêmement faible.
On a ainsi réalisé un démarrage électrique supprimant la nécessité de donner au balancier une impulsion mécanique initiale, par exemple en faisant effectuer un mouvement de balancement à toute la montre.
La seconde forme d'exécution, selon le schéma de la fig. 5, permet l'annulation automatique de la tension base-émetteur de démarrage dès que le balancier atteint une amplitude d'oscillation suffisant à l'auto-entretien.
On y retrouve les bobines 4 de commande et 5 motrice. Le schéma comporte deux transistors 13 et 14, le collecteur du second étant relié à la bobine motrice et la base du premier à la bobine de commande. L'alimentation de la base du transistor 14 se fait par l'intermédiaire d'un pont composé des deux résistances 15 et 16 divisant la tension en sorte d'avoir une tension base- émetteur plaçant le transistor 14 en état de fonctionner en classe A. La capacité 17 est d'autre part intercalée entre l'émetteur du transistor 13 et la base du transistor 14. On la choisira très grande pour les raisons que l'on verra plus loin.
Si, maintenant, on met l'ensemble sous tension en y insérant la batterie 18, le transistor 14 travaillant en classe A son courant de collecteur aura une valeur élevée, en sorte que la bobine motrice 5 transmettra une relativement forte impulsion initiale au balancier.
Au retour de ce dernier, son aimant induira un cer- tain courant dans la bobine de commande 4 qui, amplifié par le transistor 13, dont l'émetteur influence la base du transistor 14 par le condensateur 17, aura pour conséquence une nouvelle impulsion de la part de la bobine motrice 5, et ainsi de suite. L'autodémarrage est réalisé.
Mais, à chaque impulsion de commande de la bobine 4, amplifiée par le transistor 13, le condensateur 17 reçoit une charge d'autant plus importante que sa capacité est grande. Entre ces impulsions, le condensateur 17 se déchargera partiellement dans un circuit comprenant notamment l'impédance base-émetteur du transistor 14, en parallèle de laquelle est branchée la résistance 15, ainsi que les résistances 19 et 20. Le sens du courant de décharge est tel qu'il tend à annuler la tension de polarisation du transistor 14, due aux résistances 15 et 16.
Après quelques secondes de fonctionnement, il s'établit un équilibre entre la charge reçue par le condensateur 17 à chaque impulsion et la charge perdue entre chaque impulsion. Le transistor 14 qui, lors de l'enclenchement, se trouvait fonctionner en classe A à cause des résistances 15 et 16, est passé à un fonctionnement en classe B du fait du courant de décharge de la capacité 17. Ainsi, et aussi longtemps que le balancier oscillera, le système considéré, à 2 étages d'amplification, travaillera en classe B.
En choisissant judicieusement les valeurs des divers éléments du schéma que l'on vient de décrire, par exem-
<Desc/Clms Page number 3>
ple avec deux transistors type OC 71, les résistances 15, 16, 19 et 20 ayant respectivement 68 kOhms, 220 kOhms, 47 kOhms et 2,2 kOhms, et le condensateur 17 ayant une capacité de 8 microfarads, on peut dans les limites pratiques, faire abstraction d'une compensation particulière des écarts de température, la résistance 20 ayant pour but de polariser négativement l'émetteur du transistor 13 aux températures élevées, afin d'empêcher une saturation prématurée de ce transistor.
Des essais ont montré, concernant les basses températures, que le dispositif démarre déjà à + 60 C, mais fonctionne jusqu'à -100 C, une fois qu'il est lancé.
Le transistor 13 se saturera toutefois, si l'on atteint la température exceptionnelle de -f- 500 C. La fig. 6 représente le diagramme des impulsions à température normale en classe B, la fig. 7 le même diagramme au-dessus de 500 C. On voit que, dans le second cas, le transistor travaille en classe A.
On peut naturellement augmenter les limites de fonctionnement, par exemple de manière à obtenir l'autodé- marrage de -101, C à plus de 50 C, en ajoutant au schéma de la fig. 5 les éléments compensateurs suivants, constituant une mesure en elle-même connue et représentée en fig. 8.
Dans le circuit de la bobine de commande 4 se trouve un jeu de résistances et une batterie auxiliaire 21. Ces résistances constituent des ponts, étant invariables pour les résistances 22 et 25, tandis que les résistances 26 et 27 présentent une valeur variant selon une fonction inversement proportionnelle à celle de la température.
Il a été question, plus haut, d'une position décalée du balancier, facilitant le démarrage de ce dernier lorsque - et c'est son but - il entraîne un mécanisme d'horlogerie.
La fig. 9 permet d'expliquer plus en détail cette particularité de l'objet de l'invention. Il s'agit d'une vue en plan montrant le fonctionnement de l'encliquetage.
En 28 se trouve l'axe du balancier 1, en 29 l'axe commun aux bobines, dont celle de commande 4 est visible et en 30 l'axe d'une roue d'encliquetage 31 à dents de scie, dont l'immobilisation est assurée, après chaque avance d'une dent, par le ressort sautoir 32.
Le bec 33 de ce ressort sautoir est profilé en sorte de partager le pas de la roue d'encliquetage en deux parties inégales, à savoir la plus petite partie correspondant à l'angle a, pendant laquelle la roue d'encliquetage repousse le sautoir, et la plus grande partie, correspondant à l'angle b, durant laquelle le ressort sautoir 32 devient moteur, en ce sens qu'il fait lui-même tourner la roue d'encliquetage.
L'impulsion initiale est donnée à la roue d'encliquetage par la rencontre d'un ressort entraîneur 34, porté par son plateau de pivot, avec une dent de ladite roue.
Dans le sens de l'entraînement (inverse de la flèche 8), le ressort 34 prend rigidement appui contre le plateau, en sens inverse (oscillation de retour), il peut fléchir. Une gorge 35 fraisée dans le plateau livre passage aux dents de la roue d'encliquetage.
Selon la fig. 2, le point mort ou zéro mécanique du système balancier-spiral est décalé par rapport à l'axe 29 des bobines, l'aimant occupant alors la position 2, à laquelle correspondent toutes les indications en traits pleins de la fig. 9. Il se trouve dans la zone d'influence des bobines, c'est-à-dire que leur force magnétomotrice est capable de repousser l'aimant 2 en direction de la flèche 8. A son retour et jusqu'au moment où le ressort d'entraînement rencontre une dent de la roue d'encliquetage (position 34' de ce ressort et 2' correspondante de l'aimant), le balancier oscille librement. Il peut ainsi acquérir une énergie cinétique suffisante avant l'instant où se produira l'entraînement de la roue d'encliquetage.
Le calage du plateau porteur du ressort 34 sur l'arbre 28 sera à prévoir en conséquence, mais en veillant toutefois à ce que le décalage initial de l'aimant 2 par rapport à l'axe 29 soit compatible avec la superposition, aussi exacte que possible, de la résistance d'entraînement de la roue d'encliquetage avec l'impulsion magné- tomotrice que reçoit le balancier dans la demi-alternance considérée. La fonction d'entraînement ayant lieu après le zéro mécanique, l'isochronisme des oscillations sera obtenu lorsque la résistance d'entraînement, qui tend à diminuer la période, est compensée par une impulsion pratiquement équivalente.
La roue d'encliquetage ayant avancé d'une dent, tandis que le ressort 34 aura passé en 34" et l'aimant en 2", le ressort 34 fléchira au retour du balancier durant un petit angle d'oscillation lui permettant de venir se placer devant une nouvelle dent, angle qui doit être plus petit que celui que le balancier doit parcourir pour se retrouver dans sa position d'équilibre (position 2 de l'aimant). Ceci permet d'éviter que l'extrémité du ressort 34 reste crochée derrière une dent de la roue d'échappement lorsqu'on coupe le courant ou que le dispositif s'arrête après épuisement de la batterie.
Après la flexion du ressort, le balancier doit donc en tous les cas pouvoir parcourir à vide l'angle compris entre les positions 2 et 2' de l'aimant. De plus, la valeur de cet angle doit être telle que la force de rappel du spiral non représenté, correspondant à cet armage, soit plus grande que la résistance provenant de la flexion du ressort d'entraînement. Dans ce cas, on sera assuré du fait que l'aimant inducteur s'arrêtera toujours en 2, soit dans les conditions indispensables à l'autodémarrage, le ressort 34 n'étant plus en contact avec une dent de la roue d'encliquetage.
Les valeurs adéquates des angles compris entre les positions 2 et 2' de l'aimant, ainsi que 2' et 2" s'obtiennent pratiquement en jouant sur la pénétration et sur l'angle d'attaque du ressort d'entraînement par rapport aux flancs des dents de la roue d'encliquetage. En situant ainsi la résistance du ressort d'entraînement et l'impulsion de retour dans le voisinage immédiat du zéro mécanique ou point mort, l'isochronisme des oscillations sera pratiquement respecté.
<Desc / Clms Page number 1>
Electronic watch It is known to constitute an electronic watch by maintaining the oscillations of its balance in accordance with what is represented by the semi-diagrammatic view of FIG. 1 of the accompanying drawing, apart from a connection which will be discussed later and which relates specifically to the subject of the present invention.
In this figure, the balance 1 carries a permanent magnet 2 and a balancing counterweight 3, diametrically opposed, the axis NS of the magnet being directed parallel to the axis of the balance pivot, in order to remove the influences of a uniform external magnetic field, in particular those due to the earth's magnetic field.
In the rest position of the balance (mechanical and electrical zero), the axis of magnet 2 merges with those of two coaxial coils 4 and 5 without an iron core, the first located below and the second above the magnet.
Coil 4, called control coil, supplies base 6 of a transistor, the collector of which in turn supplies coil 5, called drive coil.
Once the balance 1 has started, the current pulses resulting therefrom in the control coil 4 are amplified by the transistor and retransmitted to the magnet via the driving coil 5, a battery 7 providing the supply voltage. Such an arrangement is described in more detail in Swiss Patent No. 353692; however, it has the drawback of not starting on its own, the balance having to be started after switching on the inductor device and amplifier-motor.
On the other hand, a self-start has already been carried out by operating the amplifier in class A, which, simultaneously, tends to improve the efficiency of the system. On the other hand, its current consumption on the battery remains at an unnecessarily high level as soon as, the oscillations reaching a sufficient amplitude, it is only a question of sustaining pulses. In another known construction, comprising two magnets arranged side by side, the axis of these magnets, in the rest position, does not coincide with the axis of the coils, but is located in the vicinity of the zone of maximum influence of the coils , thus facilitating the self-starting of the balance.
This starting is ensured by the closing of a switch connecting the maintenance circuit to the battery, this circuit then being connected to a control circuit, associated with a master clock temporarily short-circuited by the closing of the switch, which does not however has no other functions than to switch the device on and off. The residual current in the amplifier transistor is also relatively high and therefore sufficient to ensure starting.
The present invention aims to allow auto-start while limiting current consumption when the watch is running. It relates to an electronic watch comprising a balance carrying a permanent magnet, a control coil and a driving coil coaxial and superimposed, respectively connected in the input circuit and the output circuit of a transistor, and whose axis common magnetic is perpendicular to the plane of the balance, the axis of the magnet not coinciding with the common axis of the coils when the balance is at rest, and means allowing the self-starting of the balance,
characterized in that said means are constituted by a conductive link between the base of the transistor and one of the poles of the voltage source applying to the transistor a bias voltage switching this transistor into the conductive state, and by at least one electrical element connected in the circuit of the base of the transistor, making it possible to eliminate this bias voltage, when the voltages induced in the base circuit by the control coil are sufficient to maintain the oscillation of the balance.
<Desc / Clms Page number 2>
The appended drawing represents two embodiments of the object of the invention, given by way of example, and shows how starting is mechanically possible, when the balance is used to drive a clockwork mechanism.
Fig. 1 relates to the first embodiment which comprises connections which have hitherto been ignored.
Fig. 2 is a corresponding partial plan view. Figs. 3 and 4 are pulse diagrams relating to the operation of the transistor in class A respectively B.
Fig. 5 constitutes the electrical diagram of the second embodiment.
Figs. 6 and 7 relate to the shape of the pulses as a function of the temperature.
Fig. 8 is a diagram similar to that of FIG. 5, but including thermal compensation.
Fig. 9 finally relates to the starting conditions when the balance actuates a clockwork movement.
The first embodiment of the object of the invention, shown in FIG. 1, in correlation with fi- * 2, where we see a rest position (mechanical zero of balance 1) in which the magnet 2 is located at a short distance from the axis common to the two coils 4 and 5, consists in establishing at will a bridge between the negative pole of the battery 7 and the base 6 of the transistor, which is assumed here of the pnp type and to function normally in class B. This bridge is formed by the resistor 9, which can be put in circuit by means of switch 10, which could for example be a push-button.
The battery 7 being connected, we see that by closing the switch 10, we place the transistor in working condition in class A, in which we know that the emitter-collector quiescent current is large, as represented by the operating diagram of fig. 3, where this current is measured by the ordinate 11 of the collector current / time graph of the lower curve.
This results in the application to the magnet 2 of a sufficient pulse, for example, to cause it to deflect in the direction of arrow 8, so as to initiate the oscillation movement.
The upper curve of the diagrams in fig. 3 corresponds to the primary pulses of sinusoidal shape induced in the coil 4 for the two directions of oscillation of the magnet 2.
The current ie, passing through the driving coil 5 will give the balance wheel an initial movement sufficient for the magnet 2 to induce in the coil 4 a current which, strongly amplified by the transistor, will exert a new impulse on the balance wheel 1, and so on. until the latter has reached its normal oscillation regime.
The current ie has been represented here with an ordinate 11 corresponding to a class A operation of the transistor amplification device, but it is obvious that this value is liable to be increased or decreased within the limits where it allows self-start. .
Fig. 1 represents a balance which is entirely free to oscillate. In reality, and as it is a timepiece, this balance drives cogs and must therefore, at certain times, overcome mechanical resistance. It is obvious that if this resistor was active at the moment of starting, this could not take place, the starting pulse mentioned above being insufficient for this.
It will be seen later that by placing the balance in the offset position of FIG. 2, we not only make the starting pulse possible, but we allow it to perform its first no-load oscillations, at least until reaching a given amplitude, beyond which it will drive the mechanism it controls, that is to say as soon as it has acquired sufficient kinetic energy.
Once the start-up is accomplished, it will suffice to open the switch 10 to establish the operation of the transistor in class B, the pulse curve then taking the form of FIG. 4, where the quiescent current 12 is extremely low.
An electric start has thus been achieved eliminating the need to give the balance an initial mechanical impulse, for example by causing the entire watch to perform a rocking movement.
The second embodiment, according to the diagram of FIG. 5, allows the automatic cancellation of the starting base-emitter voltage as soon as the balance wheel reaches an oscillation amplitude sufficient for self-maintenance.
There are 4 control and 5 driving coils. The diagram comprises two transistors 13 and 14, the collector of the second being connected to the driving coil and the base of the first to the control coil. The base of the transistor 14 is supplied by means of a bridge composed of the two resistors 15 and 16 dividing the voltage so as to have a base-emitter voltage placing the transistor 14 in a state of operation in class A The capacitor 17 is also interposed between the emitter of the transistor 13 and the base of the transistor 14. It will be chosen very large for the reasons which will be seen below.
If, now, the assembly is energized by inserting the battery 18 therein, the transistor 14 working in class A its collector current will have a high value, so that the driving coil 5 will transmit a relatively strong initial impulse to the balance.
When the latter returns, its magnet will induce a certain current in the control coil 4 which, amplified by the transistor 13, whose emitter influences the base of the transistor 14 by the capacitor 17, will result in a new pulse of the part of the driving coil 5, and so on. Auto-start is performed.
However, with each control pulse from coil 4, amplified by transistor 13, capacitor 17 receives a charge that is all the more important the greater its capacity. Between these pulses, the capacitor 17 will discharge partially in a circuit comprising in particular the base-emitter impedance of the transistor 14, in parallel with which the resistor 15 is connected, as well as the resistors 19 and 20. The direction of the discharge current is such that it tends to cancel the bias voltage of transistor 14, due to resistors 15 and 16.
After a few seconds of operation, a balance is established between the charge received by the capacitor 17 at each pulse and the charge lost between each pulse. The transistor 14 which, when switching on, happened to be operating in class A because of the resistors 15 and 16, switched to operating in class B due to the discharge current of the capacitor 17. Thus, and as long as the balance will oscillate, the system considered, with 2 amplification stages, will work in class B.
By choosing judiciously the values of the various elements of the diagram which one has just described, for example
<Desc / Clms Page number 3>
ple with two OC 71 type transistors, the resistors 15, 16, 19 and 20 having respectively 68 kOhms, 220 kOhms, 47 kOhms and 2.2 kOhms, and the capacitor 17 having a capacity of 8 microfarads, one can within the practical limits , disregard a particular compensation for temperature differences, the purpose of resistor 20 is to negatively bias the emitter of transistor 13 at high temperatures, in order to prevent premature saturation of this transistor.
Tests have shown, concerning low temperatures, that the device already starts at + 60 C, but operates down to -100 C, once it is started.
However, transistor 13 will become saturated if the exceptional temperature of -f- 500 C. is reached. FIG. 6 represents the diagram of the pulses at normal temperature in class B, FIG. 7 the same diagram above 500 C. We see that, in the second case, the transistor works in class A.
It is of course possible to increase the operating limits, for example so as to obtain autostart from -101 C to more than 50 C, by adding to the diagram of fig. 5 the following compensating elements, constituting a measure known in itself and shown in FIG. 8.
In the circuit of the control coil 4 is a set of resistors and an auxiliary battery 21. These resistors constitute bridges, being invariable for resistors 22 and 25, while resistors 26 and 27 have a value varying according to a function. inversely proportional to that of temperature.
There was talk, above, of an offset position of the balance, facilitating the starting of the latter when - and this is its purpose - it drives a clockwork mechanism.
Fig. 9 allows this particular feature of the subject of the invention to be explained in more detail. This is a plan view showing how the snap action works.
At 28 is the axis of the balance 1, at 29 the axis common to the coils, of which the control 4 is visible and at 30 the axis of a ratchet wheel 31 with saw teeth, whose immobilization is ensured, after each advance of a tooth, by the jumper spring 32.
The beak 33 of this jumper spring is profiled so as to share the pitch of the ratchet wheel into two unequal parts, namely the smallest part corresponding to the angle a, during which the ratchet wheel pushes the jumper back, and the greater part, corresponding to the angle b, during which the jumper spring 32 becomes a motor, in the sense that it itself turns the ratchet wheel.
The initial impulse is given to the ratchet wheel by the meeting of a drive spring 34, carried by its pivot plate, with a tooth of said wheel.
In the direction of the drive (opposite to arrow 8), the spring 34 bears rigidly against the plate, in the opposite direction (return oscillation), it can flex. A groove 35 milled in the plate allows passage to the teeth of the ratchet wheel.
According to fig. 2, the dead point or mechanical zero of the sprung balance system is offset with respect to the axis 29 of the coils, the magnet then occupying position 2, to which all the indications in solid lines in FIG. 9. It is in the zone of influence of the coils, that is to say that their magnetomotive force is capable of pushing the magnet 2 in the direction of the arrow 8. On its return and until the moment when the drive spring meets a tooth of the ratchet wheel (position 34 'of this spring and corresponding 2' of the magnet), the balance oscillates freely. It can thus acquire sufficient kinetic energy before the moment when the drive of the ratchet wheel takes place.
The wedging of the spring carrier plate 34 on the shaft 28 will be to be planned accordingly, but taking care however that the initial offset of the magnet 2 with respect to the axis 29 is compatible with the superposition, as exact as possible, of the driving resistance of the ratchet wheel with the magnetotor pulse received by the balance in the considered half-wave. Since the driving function takes place after mechanical zero, the isochronism of the oscillations will be obtained when the driving resistance, which tends to decrease the period, is compensated by a practically equivalent pulse.
The ratchet wheel having advanced by one tooth, while the spring 34 will have passed through 34 "and the magnet at 2", the spring 34 will bend on the return of the balance during a small oscillation angle allowing it to come to rest. place in front of a new tooth, an angle which must be smaller than that which the balance must travel to find itself in its equilibrium position (position 2 of the magnet). This makes it possible to prevent the end of the spring 34 from remaining hooked behind a tooth of the escape wheel when the current is cut or the device stops after the battery is exhausted.
After bending the spring, the balance must therefore in all cases be able to travel empty the angle between positions 2 and 2 'of the magnet. In addition, the value of this angle must be such that the restoring force of the hairspring, not shown, corresponding to this winding, is greater than the resistance resulting from the bending of the drive spring. In this case, it will be ensured that the inductor magnet will always stop at 2, ie under the conditions essential for self-starting, the spring 34 no longer being in contact with a tooth of the ratchet wheel.
The adequate values of the angles included between the positions 2 and 2 'of the magnet, as well as 2' and 2 "are obtained practically by modifying the penetration and the angle of attack of the driving spring with respect to the flanks of the teeth of the ratchet wheel By placing the resistance of the drive spring and the return pulse in the immediate vicinity of mechanical zero or neutral, the isochronism of the oscillations will be practically respected.