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EP2482142B1 - Masse oscillante - Google Patents

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Publication number
EP2482142B1
EP2482142B1 EP11152381.7A EP11152381A EP2482142B1 EP 2482142 B1 EP2482142 B1 EP 2482142B1 EP 11152381 A EP11152381 A EP 11152381A EP 2482142 B1 EP2482142 B1 EP 2482142B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic material
oscillating
fibres
mixture
oscillating weight
Prior art date
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Active
Application number
EP11152381.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2482142A1 (fr
Inventor
Christian Poffet
Xavier Tinguely
Andrés Cabezas Jurin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Original Assignee
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ETA SA Manufacture Horlogere Suisse filed Critical ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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Priority to JP2012006530A priority patent/JP5972580B2/ja
Priority to US13/353,476 priority patent/US9004749B2/en
Priority to CN201210019300.5A priority patent/CN102621869B/zh
Priority to RU2012102758/12A priority patent/RU2587565C2/ru
Publication of EP2482142A1 publication Critical patent/EP2482142A1/fr
Priority to HK13101319.7A priority patent/HK1174403A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of EP2482142B1 publication Critical patent/EP2482142B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B5/00—Automatic winding up
    • G04B5/02—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch
    • G04B5/16—Construction of the weights
    • G04B5/165—Weights consisting of several parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49579—Watch or clock making

Definitions

  • the present invention relates to the oscillating masses for an automatic winding watch.
  • the present invention relates more particularly to such oscillating masses made of plastic or resin.
  • Watch parts made of plastic or synthetic resin are known. These parts can be made by molding processes, which has the advantage of allowing to obtain various shapes sometimes very complicated without any recovery operation. These pieces also have the characteristic of having a density close to 1 and therefore of being light; which is most often an advantage.
  • the characteristic of lightness that the pieces made of plastic can also constitute a serious defect. This is particularly the case when the plastic part is intended to serve as an oscillating weight in an automatic winding. Indeed, in an automatic winding, the winding torque is proportional to the weight of the oscillating weight.
  • the patent document US 3,942,317 proposes to make by molding parts having a density greater than 7. These parts are made from a mass of plastic material in which a large amount of material has been dispersed. particles of a heavy metal.
  • the proposed method is intended in particular for producing oscillating masses for winding automatic watches. It will be noted that, according to this prior document, it is essential that the heavy metal charge be at least 99% pure. In addition, there should be no trace of carbon.
  • Another disadvantage of the parts produced by this method is that they are brittle. Indeed, tests performed by the Applicant have shown that the oscillating weight has a tendency to break in case of shock on the watch.
  • An object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art mentioned above.
  • the present invention achieves this goal by providing an oscillating weight for automatic watch winding according to the appended claim 1.
  • the term “heavy metal” refers to any metal whose density is greater than 11, and preferably greater than 17.
  • the mixture consisting of the plastic material and its load must be injected into a mold in the liquid state.
  • tests carried out by the applicant have shown that the viscosity of the injected mixture increases sharply when fibers were added to the heavy metal. From a certain fiber concentration, the viscosity of the mixture became even so high that the injection operation of the mixture in a mold could not proceed normally.
  • the Applicant has discovered that, when the fiber concentration in the mixture is in a range between 1.5% and 7% of the total weight, the mixture can be normally injected into a mold.
  • the fiber concentration is relatively low, it is sufficient to give the oscillating mass good impact resistance.
  • tungsten can be obtained in the form of granules of polyamide 12 (density 1.02) loaded with tungsten powder (density 19.2). These granules are marketed in particular under the trademark Gravi-Tech ® GRV-NJ-110-W by the company PolyOne Corporation. The mixture from which the granules are made has a density of 11.0 and is suitable for injection molding.
  • fibers mixed with polyamide 12 are marketed, for example, the EMS-GRIVORY company under the name Grilamid ® TRVX Natur-50X9. It is also pellets. They consist of approximately 50% (by volume) of glass fibers; the rest being polyamide 12.
  • the mixture according to the invention can be produced by mixing granules of Grilamid TR e and Gravi-Tech 'so that the Grilamid preferably constitutes between 2.5% and 5% of the total weight of the mixture.
  • the mixture of granules can be used either directly for supplying the molding reservoir of a conventional type of installation, as a raw material for manufacturing new granules incorporating both the plastic material, the heavy metal and the fibers.
  • injection molding of the heavy metal-filled plastics material and fibers enables relatively complicated shaped oscillating masses to be formed in a single shaping operation without the need for rework or finishing operations.
  • injection molding makes it possible to produce the oscillating mass represented in FIG. figure 1 or 2 .
  • This "monobloc" oscillating weight comprises an oscillating sector 1, and a hub provided with a cylindrical bore 4 ( figure 2 ) provided for pivoting the oscillating mass.
  • the hub 3 may be constituted by a metal barrel 2 ( figure 1 ) provided with a pinion (not shown) provided for transmitting oscillation movements to the winding train (not shown), and above which the oscillating mass is overmolded.
  • the heavy segment and the board of the mass oscillating from two different plastics.
  • the tungsten-loaded plastic may be injected to form the heavy segment during a first operation.
  • plastic material loaded only fibers during a second operation to form the board of the oscillating mass.
  • the invention is not limited to the use of the substances mentioned above as an example.
  • those skilled in the art will understand that a large number of plastics could be substituted for the polyamide 12.
  • tungsten could be replaced by gold, tantalum or any other heavy metal.
  • the glass fibers could be replaced by carbon fibers or any other filling fibers known to those skilled in the art.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne les masses oscillantes pour montre à remontoir automatique. La présente invention concerne plus particulièrement de telles masses oscillantes réalisées en plastique ou en résine.
    • ART ANTERIEUR
  • On connaît des pièces de montre réalisées en matière plastique ou en résine synthétique. Ces pièces peuvent être réalisées par des procédés de moulage, ce qui présente l'avantage de permettre d'obtenir des formes diverses parfois très compliquées sans aucune opération de reprise. Ces pièces ont également la caractéristique d'avoir une densité voisine de 1 et donc d'être légères ; ce qui constitue le plus souvent un avantage.
  • Toutefois, on comprendra que la caractéristique de légèreté que présentent les pièces réalisées en plastique peut également constituer un grave défaut. C'est notamment le cas lorsque la pièce en plastique est destinée à servir de masse oscillante dans un remontoir automatique. En effet, dans un remontoir automatique, le couple de remontage est proportionnel au poids de la masse oscillante.
  • Dans le but de remédier au défaut mentionné ci-dessus, le document de brevet US 3,942,317 propose de réaliser par moulage des pièces ayant une densité supérieure à 7. Ces pièces sont réalisées à partir d'une masse de matière plastique dans laquelle ont été dispersées une grande quantité de particules d'un métal lourd. Le procédé proposé est destiné notamment à la réalisation de masses oscillantes pour remontoir de montres automatiques. On notera que, selon ce document antérieur, il est indispensable que la charge de métal lourd soit pure à au moins 99%. De plus, il ne devrait pas y avoir de traces de carbone. Un autre inconvénient des pièces réalisées par ce procédé est qu'elles sont cassantes. En effet, des tests effectués par la demanderesse ont montré que la masse oscillante avait tendance à se casser en cas de choc sur la montre.
    • BREF EXPOSE DE L'INVENTION
  • Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l'art antérieur susmentionnés. La présente invention atteint ce but en fournissant une masse oscillante pour remontoir automatique de montre conforme à la revendication 1 annexée.
  • Précisons qu'ici, l'expression « métal lourd » désigne tout métal dont la densité est supérieure à 11, et préférablement supérieure à 17.
  • Pour réaliser la masse oscillante selon l'invention, le mélange constitué par la matière plastique et sa charge doit être injecté dans un moule à l'état liquide. Or, des essais réalisés par la demanderesse ont montré que la viscosité du mélange à injecté augmentait fortement lorsque des fibres étaient ajoutées au métal lourd. A partir d'une certaine concentration en fibres, la viscosité du mélange devenait même tellement élevée que l'opération d'injection du mélange dans un moule ne pouvait plus se dérouler normalement. Toutefois, la demanderesse à découvert que, lorsque la concentration de fibres dans le mélange est située dans une plage entre 1,5% et 7% du poids total, le mélange peut être injecté normalement dans un moule. De plus, de manière étonnante, bien que la concentration en fibres soit relativement basse, elle est suffisante pour conférer à la masse oscillante une bonne résistance aux chocs.
    • BREVES DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en plan de dessus d'une masse oscillante de remontoir selon un mode particulier de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en perspective d'une variante de la masse oscillante de la figure 1.
    DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
  • Pour réaliser une masse oscillante selon la présente invention, il faut d'abord préparer un mélange homogène contenant la matière plastique, le métal lourd et les fibres ; ce mélange étant à l'état liquide. De manière avantageuse, il est possible d'utiliser des produits intermédiaires disponibles dans le commerce pour préparer le mélange.
  • On peut par exemple se procurer le tungstène sous la forme de granulés de polyamide 12 (densité 1,02) chargé de poudre de tungstène (densité 19,2). Ces granulés sont commercialisés notamment sous la marque Gravi-Tech® GRV-NJ-110-W par la société PolyOne Corporation. Le mélange dont sont faits les granulés a une densité de 11.0 et il convient pour le moulage par injection. De même, des fibres mélangées à du polyamide 12 sont commercialisées, par exemple, par la société EMS-GRIVORY sous l'appellation Grilamid® TRVX-50X9 Natur. Il s'agit également de granulés. Ils sont constitués d'environ 50% (en volume) de fibres de verre ; le reste étant du polyamide 12.
  • On peut réaliser le mélange selon l'invention en mélangeant des granulés de Grilamid TRe et de Gravi-Tech' de manière à ce que le Grilamid constitue de préférence entre 2,5% et 5% du poids total du mélange. Le mélange de granulés peut être utilisé soit directement pour alimenter le réservoir de moulage d'une installation de type usuel, soit comme matière première pour fabriquer de nouveaux granulés incorporant à la fois la matière plastique, le métal lourd et les fibres. Dans ce dernier cas, on peut par exemple introduire les deux sortes de granulés dans une boudineuse qui procède au chauffage et au malaxage du mélange, puis à l'extrusion du mélange sous pression sous forme d'un boudin qui est sectionné de façon à donner des nouveaux granulés utilisables directement dans une installation de moulage. On comprendra que les granulés de Grilamid TR® et de Gravi-Tech® ont des densités très différentes. Les granulés de Grilamid TR® ont donc tendance à se concentrer dans la partie supérieure du mélange. Il est donc important de s'assurer que le mélange est bien homogène, de manière à garantir une bonne reproductibilité des pièces moulées.
  • Le moulage par injection de la matière plastique chargée de métal lourd et de fibres permet de réaliser des masses oscillantes de forme relativement compliquée en une seule opération de mise en forme, sans nécessiter d'opération de reprise ou de finition. A titre d'exemple, le moulage par injection permet de réaliser la masse oscillante représentée dans la figure 1 ou 2. Cette masse oscillante « monobloc » comporte un secteur oscillant 1, et un moyeu pourvu d'un alésage cylindrique 4 (figure 2) prévu pour assurer le pivotement de la masse oscillante. Ces éléments peuvent être réalisés en une seule opération de moulage par injection. Alternativement, le moyeu 3 peut être constitué par un canon 2 en métal (figure 1) pourvu d'un pignon (non représenté) prévu pour transmettre les mouvements d'oscillation au train de remontage (non représenté), et pardessus lequel la masse oscillante est surmoulée.
  • On comprendra en outre que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour un homme du métier peuvent être apportées au mode de réalisation qui fait l'objet de la présente description sans sortir du cadre de la présente invention définie par les revendications annexées. On pourra notamment réaliser le segment lourd et la planche de la masse oscillante à partir de deux matières plastiques différentes. On pourra par exemple injecter la matière plastique chargée de tungstène pour former le segment lourd lors d'une première opération. Ensuite, on pourra injecter de la matière plastique chargée uniquement de fibres lors d'une seconde opération pour former la planche de la masse oscillante. D'autre part, l'invention ne se limite pas à l'utilisation des substances mentionnées plus haut à titre d'exemple. En particulier, l'homme du métier comprendra qu'un grand nombre de matière plastique pourrait être substituées au polyamide 12. En particulier, des matières thermoplastiques ou des résines thermodurcissables. De même, le tungstène pourrait être remplacé par de l'or, du tantale ou tout autre métal lourd. Finalement, les fibres de verres pourraient être remplacées par des fibres de carbones ou toutes autres fibres de remplissage connues de l'homme du métier.

Claims (7)

  1. Masse oscillante pour remontoir automatique de montre en matière plastique moulée, la matière plastique étant chargée de particules d'un métal lourd, caractérisée en ce que ladite matière plastique est encore chargée de fibres, lesdites fibres constituant entre 1,5% et 7% du poids total de la matière plastique chargée, et la densité de la matière plastique chargée étant supérieure à 8.
  2. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites fibres constituent entre 2% et 3,5% du poids total de la matière plastique chargée.
  3. Masse oscillante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites fibres sont des fibres de verre.
  4. Masse oscillante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites fibres sont des fibres de carbone.
  5. Masse oscillante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit métal lourd est le tungstène.
  6. Masse oscillante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite matière plastique est du polyamide.
  7. Masse oscillante selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit polyamide est du polyamide 12 (PA 12).
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