Echappement mécanique La présente invention a pour objet un échappement mécanique, notamment pour ap pareil de retardement de précision. Cet échap pement est du type comprenant un organe régulateur oscillant, soumis à l'action d'au moins un ressort de rappel. On connaît déjà de tels échappements, dans lesquels l'organe régulateur est constitué par un balancier muni d'un spiral et entraîné par l'intermédiaire d'une ancre, par exemple.
Ces échappements présen tent toutefois l'inconvénient que la période d'oscillation du balancier ne peut pas descendre au-dessous d'une certaine limite, qui est de l'ordre d'un vingtième de seconde. Or, pour certaines applications et spécialement dans les appareils de retardement de précision, il serait souhaitable de posséder un échappement dont l'organe oscillant vibrerait très rapidement, afin de pouvoir émettre des impulsions électriques de durée très courte, avec une précision de l'ordre d'un ou deux centièmes de seconde.
De plus, un tel mécanisme devrait être capable de supporter des vibrations et des accélérations importantes, telles que celles qui se produisent dans les avions à réaction, sans que son fonc tionnement en soit compromis. Enfin, la pé riode d'oscillation dudit organe devrait être pratiquement indépendante des variations de la force motrice.
L'invention a précisément pour but de fournir un échappement répondant aux condi- tions énoncées ci-dessus. Cet échappement est caractérisé par un mobile d'échappement por tant sur son pourtour une couronne de galets équidistants dont les axes sont parallèles à l'axe dudit mobile, l'organe oscillant étant constitué par une ancre sur les levées de la quelle agissent alternativement lesdits galets du mobile d'échappement lorsque ce dernier tourne sous l'action d'une force motrice, le tout étant conformé et agencé de telle façon que l'ampli tude des oscillations de l'ancre ne soit limitée que par la force de rappel dudit ressort et que la période d'oscillation de l'ancre soit prati quement indépendante des variations de la force motrice.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'objet de l'in vention. La fig. 1 est une vue en plan de dessus de cette forme d'exécution. La fig. 2 en est une vue en coupe, prise suivant la ligne<I>11-1I</I> de la fig. 1.
L'échappement représenté au dessin com prend deux platines parallèles 1 et 2 qui sont assemblées au moyen de piliers 3. Tous les mobiles pivotent dans ces deux platines. Une première roue dentée 4 est destinée à être entraînée dans le sens horaire de la fig. 1 par une source de force motrice non représentée qui peut être quelconque, par exemple un moteur à ressort. La roue 4 engrène avec un pignon 5 solidaire d'une roue 6, laquelle est en prise avec un pignon 7. L'axe 8 de ce der nier porte un mobile d'échappement qui est constitué par deux plateaux parallèles 9, 10 en forme d'étoiles à cinq branches.
Entre les plateaux 9 et 10, près des extrémités de cha cune de ces branches, pivotent des galets 11 dont les axes sont parallèles à l'axe 8 du mo bile d'échappement, les galets 11 étant équi distants et formant une couronne centrée sur l'axe 8. Le nombre des galets 11 pourrait naturellement être différent de cinq. Les pla teaux 9 et 10 sont chassés sur l'axe 8 de façon à assurer le parallélisme précis des axes des galets 11 avec l'axe 8.
L'organe oscillant est constitué par une ancre 12 chassée sur un axe 13 pivotant dans les platines 1 et 2. L'ancre 12 est formée par une plaquette plane présentant deux oreilles 14 et 15 s'étendant de part et d'autre du plan contenant les axes 8 et 13, et formant levées. La distance entre les axes 8 et 13 est choisie de telle façon que les levées 14 et 15 empiètent sur la trajectoire des galets 11 lorsque l'ancre 12 est dans sa position d'équilibre (position montrée à la fig. 1). L'ancre 12 porte près de l'axe 13 une goupille 16 dirigée vers le haut, à laquelle est attachée une des extrémités d'un ressort à boudin 17 servant de ressort de rappel pour l'ancre 12.
L'autre extrémité du ressort 17 est fixée à une lan guette 18 repliée vers le bas, solidaire d'une plaquette 19 maintenue sur la platine supé rieure 2. La plaquette 19 présente deux rai nures 20 traversées par des vis 21 se vissant dans les piliers 3. Si l'on desserre les vis 21, on peut faire coulisser la plaquette 19 par rapport à la platine 2 et faire varier ainsi la tension du ressort 17, après quoi on resserre les vis 21. Le ressort 17 exerce sur l'ancre 12 une force de rappel tendant toujours à la rame ner dans sa position d'équilibre.
L'échappement décrit fonctionne de la ma nière suivante Comme déjà dit, la roue dentée 4 est en- trainée dans le sens horaire de la fig. 1, de sorte que le mobile d'échappement 9, 10 tend également à tourner dans le sens horaire. La fig. 1 montre l'échappement au moment où le galet 11a de la roue d'échappement entre en contact avec le plan d'impulsion 22 de la le vée 14 et donne une impulsion à l'ancre 12 dans le sens horaire.
A la fin de cette impul sion, le mobile d'échappement 9, 10 continue sa rotation librement pendant un instant, ce qui constitue la chute de l'échappement, puis est brusquement arrêté, car le galet 11 b vient buter sans rebondir contre la face de repos 23 de la levée 15. Comme cette face de repos 23 est une partie de cylindre d'axe 13, l'ancre 12 peut, suivant l'importance de l'im pulsion reçue, continuer sa rotation dans le sens horaire (arc d'oscillation supplémentaire), le galet 11b roulant sur la face de repos 23, ce qui arme le ressort de rappel 17. L'ancre 12 atteint alors sa position d'amplitude maximum, puis revient à sa position d'équilibre sous l'ac tion du ressort 17.
Le galet 11b quitte alors la face de repos 23 et entre en contact avec le plan d'impulsion 24 de la levée 15, donnant ainsi à l'ancre 12 une nouvelle impulsion qui la fera tourner, cette fois, dans le sens anti- horaire de la fig. 1. Le mobile d'échappement 9, 10 continue sa rotation librement un instant, puis est brusquement arrêté, car le galet 11c vient buter sans rebondir contre la face de repos 25 de la levée 14.
Cette face 25 étant également une partie de cylindre d'axe 13, l'ancre 12 peut, suivant l'importance de l'im pulsion reçue, continuer sa rotation dans le sens antihoraire, le galet 11c roulant sur la face de repos 25, ce qui arme le ressort de rappel 17. L'ancre 12 atteint ensuite sa posi tion d'amplitude maximum, puis revient à sa position d'équilibre sous l'action du ressort 17. Le cycle décrit recommence alors de la même façon.
Il résulte de ce qui précède que, pour une impulsion donnée, l'amplitude des oscillations de l'ancre 12 n'est limitée que par la force du ressort de rappel 17 et non par le mobile d'échappement. Par suite, s'il y a variation de la force motrice, il y a variation de l'amplitude de l'ancre, mais la durée de la période d'oscil- lation est pratiquement constante (isochronisme des oscillations). Pour modifier la période d'oscillation, il suffit de changer la tension du ressort 17, en procédant comme indiqué plus haut.
Le ressort 17 pourrait être remplacé par une paire de ressorts à boudin agissant de part et d'autre de l'axe de l'ancre 12, ou encore par un spiral ou une lame-ressort, des moyens permettant de faire varier la force de rappel.
Dès que la force motrice agit sur le mobile d'échappement 9, 10, l'ancre 12 se met à osciller, car les plans d'impulsion 22 et 24 des levées 14 et 15 sont de grandes dimensions et, dans la position de repos de l'ancre 12, ces plans d'impulsion sont placés de telle ma nière qu'il y ait toujours un galet 11 du mobile d'échappement qui se présente sur l'un ou l'autre desdits plans d'impulsion. L'échappe ment est donc autodémarreur, ce qui représente un grand avantage dans la pratique.
L'échappement décrit permet d'obtenir de très grandes fréquences d'oscillation pour l'an cre vibrante 12, atteignant ou même dépassant cinquante oscillations par seconde (c'est-à-dire cinquante cycles ou cent alternances par se conde), de sorte qu'en accouplant ce méca nisme à un train d'engrenages, on peut obtenir des ouvertures ou des fermetures de contacts dans des temps voulus et cela avec une très grande précision. Cette précision est en effet directement fonction de la petitesse de la pé riode de l'organe oscillant 12.
Mechanical escapement The present invention relates to a mechanical escapement, in particular for a precision retardation device. This escapement is of the type comprising an oscillating regulator member subjected to the action of at least one return spring. Such escapements are already known, in which the regulating member is constituted by a balance provided with a hairspring and driven by means of an anchor, for example.
These escapements, however, have the drawback that the period of oscillation of the balance cannot drop below a certain limit, which is of the order of one twentieth of a second. However, for certain applications and especially in precision retardation devices, it would be desirable to have an escapement whose oscillating member would vibrate very quickly, in order to be able to emit electric pulses of very short duration, with a precision of the order of one or two hundredths of a second.
In addition, such a mechanism should be able to withstand large vibrations and accelerations, such as those which occur in jet airplanes, without compromising its operation. Finally, the period of oscillation of said organ should be practically independent of variations in the driving force.
The object of the invention is precisely to provide an escapement meeting the conditions set out above. This escapement is characterized by an escapement mobile bearing on its periphery a ring of equidistant rollers whose axes are parallel to the axis of said mobile, the oscillating member being constituted by an anchor on the lifts of which act alternately said said rollers of the exhaust mobile when the latter rotates under the action of a driving force, the whole being shaped and arranged in such a way that the amplitude of the oscillations of the anchor is limited only by the return force of said spring and that the period of oscillation of the anchor is practically independent of variations in the driving force.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention. Fig. 1 is a top plan view of this embodiment. Fig. 2 is a sectional view thereof, taken along the line <I> 11-1I </I> of FIG. 1.
The escapement shown in drawing com takes two parallel plates 1 and 2 which are assembled by means of pillars 3. All the moving parts pivot in these two plates. A first toothed wheel 4 is intended to be driven in the clockwise direction of FIG. 1 by a source of motive force, not shown, which may be any, for example a spring motor. The wheel 4 meshes with a pinion 5 integral with a wheel 6, which is engaged with a pinion 7. The axis 8 of the latter carries an exhaust mobile which is formed by two parallel plates 9, 10 in the form of five-pointed stars.
Between the plates 9 and 10, near the ends of each of these branches, pivot rollers 11, the axes of which are parallel to the axis 8 of the exhaust mo bile, the rollers 11 being equi distant and forming a ring centered on axis 8. The number of rollers 11 could naturally be different from five. The plates 9 and 10 are driven out on the axis 8 so as to ensure the precise parallelism of the axes of the rollers 11 with the axis 8.
The oscillating member is constituted by an anchor 12 driven on an axis 13 pivoting in the plates 1 and 2. The anchor 12 is formed by a flat plate having two ears 14 and 15 extending on either side of the plane. containing axes 8 and 13, and forming levees. The distance between the axes 8 and 13 is chosen such that the lifts 14 and 15 encroach on the path of the rollers 11 when the anchor 12 is in its equilibrium position (position shown in FIG. 1). Anchor 12 carries near the axis 13 a pin 16 directed upwards, to which is attached one end of a coil spring 17 serving as a return spring for the anchor 12.
The other end of the spring 17 is fixed to a lanyard 18 folded downwards, integral with a plate 19 held on the upper plate 2. The plate 19 has two grooves 20 through which screws 21 are screwed into the pillars 3. If we loosen the screws 21, we can slide the plate 19 relative to the plate 2 and thus vary the tension of the spring 17, after which the screws 21 are tightened. The spring 17 exerts on the anchors 12 a restoring force always tending to row ner in its equilibrium position.
The escapement described operates in the following manner As already stated, the toothed wheel 4 is driven in the clockwise direction of FIG. 1, so that the exhaust mobile 9, 10 also tends to rotate clockwise. Fig. 1 shows the escapement at the moment when the roller 11a of the escapement wheel comes into contact with the impulse plane 22 of the vee 14 and impulses the anchor 12 in a clockwise direction.
At the end of this pulse, the exhaust mobile 9, 10 continues its rotation freely for an instant, which constitutes the fall of the exhaust, then is suddenly stopped, because the roller 11 b comes into abutment without rebounding against the rest face 23 of the lift 15. As this rest face 23 is a cylinder part with axis 13, the anchor 12 can, depending on the size of the pulse received, continue its clockwise rotation ( additional oscillation arc), the roller 11b rolling on the rest face 23, which arms the return spring 17. The anchor 12 then reaches its position of maximum amplitude, then returns to its position of equilibrium under the spring action 17.
The roller 11b then leaves the rest face 23 and comes into contact with the impulse plane 24 of the lift 15, thus giving the anchor 12 a new impulse which will cause it to rotate, this time, in the anti-clockwise direction. of fig. 1. The exhaust mobile 9, 10 continues its rotation freely for a moment, then is suddenly stopped, because the roller 11c abuts without rebounding against the rest face 25 of the lift 14.
This face 25 also being a part of a cylinder with axis 13, the anchor 12 can, depending on the size of the pulse received, continue its rotation in the counterclockwise direction, the roller 11c rolling on the rest face 25, which arms the return spring 17. The anchor 12 then reaches its position of maximum amplitude, then returns to its equilibrium position under the action of the spring 17. The cycle described then begins again in the same way.
It follows from the foregoing that, for a given pulse, the amplitude of the oscillations of the anchor 12 is limited only by the force of the return spring 17 and not by the escapement mobile. Consequently, if there is a variation in the driving force, there is a variation in the amplitude of the anchor, but the duration of the period of oscillation is practically constant (isochronism of the oscillations). To modify the period of oscillation, it suffices to change the tension of the spring 17, proceeding as indicated above.
The spring 17 could be replaced by a pair of coil springs acting on either side of the axis of the anchor 12, or even by a spiral or a leaf spring, means making it possible to vary the force of recall.
As soon as the driving force acts on the escapement mobile 9, 10, the anchor 12 starts to oscillate, because the impulse planes 22 and 24 of the lifts 14 and 15 are of large dimensions and, in the rest position of the anchor 12, these impulse planes are placed in such a way that there is always a roller 11 of the escapement mobile which is present on one or other of said impulse planes. The exhaust is therefore self-starting, which represents a great advantage in practice.
The escapement described makes it possible to obtain very high oscillation frequencies for the vibrating ring 12, reaching or even exceeding fifty oscillations per second (that is to say fifty cycles or one hundred vibrations per second), from so that by coupling this mechanism to a gear train, it is possible to obtain openings or closings of contacts in desired times and that with very great precision. This precision is in fact a direct function of the smallness of the period of the oscillating member 12.