EP4428621A1 - Method for manufacturing a series of clock movements - Google Patents
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- EP4428621A1 EP4428621A1 EP23161229.2A EP23161229A EP4428621A1 EP 4428621 A1 EP4428621 A1 EP 4428621A1 EP 23161229 A EP23161229 A EP 23161229A EP 4428621 A1 EP4428621 A1 EP 4428621A1
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Definitions
- the present invention relates to the field of watchmaking. It concerns, more particularly, a method of manufacturing a series of watch movements.
- the distributions of the torques of the balance springs and the moment of inertia of mass-produced balances each follow a substantially Gaussian curve, and each component is sorted into classes, depending on the torque and the moment of inertia respectively.
- the number of classes is typically 20, the difference between adjacent classes corresponding to a rate variation of typically 150 seconds per day.
- balance springs of a stiffer class are paired with balances of a class with a higher moment of inertia, and vice versa, each class of balances corresponding to a class of balance springs in such a way as to minimize the differences in oscillation frequencies over the greater part of the production of the components. This process is described in the work Théorie d'Horlogerie, Reymondin et al, page 146 and is called "pairing".
- hairsprings do not fit into the classes used, and are either rejected or subjected to reworking, such as, for example, by adding material to increase the stiffness, or removing material to reduce it, the latter possibility being typically retained for hairsprings made of non-metallic material (silicon, silicon oxide etc.) but which is also applicable for traditional hairsprings made of metal.
- the amplitude variation between an oscillator comprising a hairspring of the stiffest class and an oscillator comprising a hairspring of the least stiff class becomes unmanageable.
- the amplitude variation will be of the order of 20° to 25°, whereas, if 20 additional classes of 150 s/d each are added, the amplitude variation rises to 50° over the entire run, which is unacceptable for a quality timepiece and is detrimental to its chronometric properties.
- the oscillation amplitude becomes too large, the risk of galloping is increased and should be avoided.
- the aim of the invention is therefore to propose a method of manufacturing a series of watch movements in which the above-mentioned defects are at least partially overcome, and which allows a wider range of hairsprings to be used without requiring reworking.
- a greater torque variation of the spiral springs can be used without requiring rework, compensating for the tendency of the hairsprings in the steeper classes and also to increase the oscillation amplitude of the oscillator. This is done by decreasing the torque available to the escapement wheel during operation of the movement, which reduces the intensity of the impulses supplied by the escapement to the balance-spring oscillator, and thus brings the oscillation amplitude back into an acceptable range. Manufacturing losses of the hairsprings and/or reworking of part of the production can be reduced or even eliminated.
- said torque available to the escapement wheel is determined by adjusting the output torque of a constant force mechanism that each movement comprises.
- said torque available to the escapement wheel is determined at the barrel, such as, for example, by providing mainsprings having at least two different powers, a more powerful mainspring being chosen for movements containing balance springs of the first group of classes and a less powerful mainspring being chosen for movements containing balance springs of the second group of classes.
- said torque available to the escapement wheel is determined at the level of the shape of the teeth of a predetermined wheel of the finishing gear train.
- two types of said predetermined wheel may be provided having two shapes of teeth arranged so as to have two different gear efficiencies, one of said predetermined wheels with a higher gear efficiency being retained for movements containing hairsprings of the first group of classes and one of said predetermined wheels with a lower efficiency being retained for movements containing hairsprings of the second group of classes.
- said two tooth shapes are cut using the same cutter shape, said cutter being adjusted to cut a toothing to a larger radius to obtain mobiles having said lower efficiency, and to cut a toothing to a smaller radius to obtain mobiles having said higher efficiency.
- both types of mobiles can be manufactured by the same tools, the only difference being the position of the cutter when cutting the relevant toothing.
- said mobile of the predetermined finishing gear is the middle mobile, said two different toothings being provided for the middle wheel, which typically meshes with the seconds pinion.
- the choice of mobile and toothing concerned is free to the manufacturer.
- the set of classes in the first class group is different from the set of classes in the second class group.
- some of the classes in the first group overlap some of those in the second group, such that some of the classes in the first class group correspond to some of the classes in the second class group.
- the invention also relates to a series of watch movements manufactured according to the method described above, as well as a timepiece comprising a movement belonging to said series of movements.
- FIG. 1 schematically illustrates, seen from the side, a conventional clockwork movement 1, the teeth being illustrated by their primitive circles and the pivot axes of the various parts by dotted lines.
- the movement comprises a barrel 3 housing a conventional mainspring (not shown), a finishing gear train 5 kinematically connecting the barrel 3 to an escapement wheel 7, which maintains an oscillator 9 of the balance 11 spiral 13 type via an anchor 15 which cooperates with a pin 17 of a plate 19 integral in rotation with said balance 11.
- escapement for example detent, Omega-Daniels, etc.
- the present invention is not limited to a particular type of escapement.
- the shape of the balance can also be freely chosen.
- the inner end of the spiral spring 13 is fixed to a collet integral in rotation with said balance 11, and the outer end is fixed to an index assembly R, the elements of which have not been illustrated but which are well known to those skilled in the art, which serve to fix the outer end of the spiral spring 13 and to modify its active length in order to adjust the rate of the oscillator 9, and therefore of the movement, by means of a conventional index.
- the present invention is not limited to a particular shape of the spiral spring 13, helical, spherical, terminally curved Breguet and other spirals 13 also being concerned, and it is also not limited to specific materials.
- the hairspring 13 may be made of conventional metal, metallic glass (amorphous metal), silicon, silicon oxide, synthetic diamond, aluminum oxide, ceramic, glass-ceramic or any other material known to those skilled in the art, manufactured by any process suitable for the material. concerned (rolling and plating, sintering in a mold, additive manufacturing, LIGA, cutting of a plate by laser or engraving, etc.)
- the finishing gear train 5 can take any known form, and here uses a conventional construction, comprising a large-medium wheel set 23 (or alternatively the center wheel set, if applicable) meshing on the one hand with the barrel 3 via the large-medium pinion and with the pinion of a medium wheel set 25 via the large-medium wheel, the medium wheel 25a of the medium wheel set 25 meshing in turn with the seconds pinion 27a of a seconds wheel set 27, the seconds wheel of which meshes with the escapement pinion of the escapement wheel set 7.
- the rotation speeds and the number of wheels can be determined at the discretion of the manufacturer.
- a production series of hairsprings 13 and balances 11 are produced and sorted by classes of stiffness respectively of moment of inertia, for example according to the Omega-Metric method, the manufacture of the balances 11 being carried out aiming at a distribution of moments of inertia suitable for the distribution of stiffnesses of the hairsprings 13.
- this method sorts the hairsprings 13 and the balances 11 by twenty classes which imply a difference in rate of 150 seconds per day (s/d) from one class to the adjacent class, a pairing between the classes being carried out to put hairsprings 13 tending to generate an advance (i.e.
- the difference in oscillation amplitude of an oscillator 9 comprising a hairspring 13 of the first class compared to an oscillator 9 comprising a hairspring 13 of the twentieth class is of the order of 20° to 25° in total, i.e. ⁇ 12.5° around the average amplitude of the series of oscillators 9.
- a deviation different amplitude is possible, and the figures are given as examples only.
- the solution of the present invention is as follows.
- the number of classes of spirals 13 is increased, and the number of these classes is divided into two groups, the first of which has a lower average stiffness, and the second of which has a higher average stiffness.
- the set of classes of the two groups can be consecutive, i.e. representing a single distribution (typically Gaussian) of spirals 13 or can represent two distributions (again typically Gaussian) by a manufacture aimed at two such distributions.
- certain lower classes of the second group will correspond to certain higher classes of the first group, that is to say, there will be an overlap between the classes of the two groups.
- Balance wheels 11 are manufactured and classified by moment of inertia in the same way, such that the number of distinct classes of balance wheels 11 corresponds to the number of distinct classes of hairsprings 13, in order to be able to perform a matching for each hairspring 13 thus classified. For example, if hairsprings 13 are classified into two distinct groups of 20 classes each, 40 classes of balance wheels will be manufactured and used. However, if, for example, the 5 upper classes of the first group correspond to the 5 lower classes of the second group, the number of distinct classes of balance wheels will be 35, due to the overlap of 5 classes between the two groups.
- the oscillation amplitude will be greater to the same extent (on average or in absolute terms, as the case may be).
- the general design of the movement 1 is calculated to obtain a good average amplitude for the balance springs 13 of the first group (for example 280° in the HH position with the mainspring fully wound), by means of obtaining a first predetermined torque at the escapement wheel.
- This predetermined torque will, of course, be subject to standard manufacturing variations, and may vary depending on the winding state of the mainspring housed in the barrel 3, as will be well understood by those skilled in the art.
- the torque available at the escapement wheel is reduced compared to a movement 1 adapted for the use of a 13 hairspring of the first group.
- This reduction in torque compared to the design for the 13 hairsprings of the first group can be obtained by various means, as will become more clearly apparent later, and serves to reduce the oscillation amplitude of oscillator 9 and to bring it back into the normal and acceptable range even if the balance springs are stiffer and provide more torque than usual.
- a reduction in torque at the escapement wheel implies a reduction in the strength of the impulses given to oscillator 9 via the escapement, and thus a reduced amplitude.
- a first way to obtain this variation in torque at the escapement wheel 7 is to provide an adjustable constant force mechanism 29 within the movement 1, as illustrated in figure 2 .
- this adjustable constant force mechanism 29 is schematically illustrated as being kinematically located in the finishing gear 5 between the barrel 3 and the hour wheel set 23, but alternatively, it is possible to arrange it between any two wheels of the finishing gear 5, or integrated into any wheel set of the finishing gear or even into the barrel or the escapement wheel set.
- the torque available at the escapement wheel 7 can be adjusted to obtain an oscillation amplitude within an acceptable range (for example the 280° ⁇ 12.5° in the HH position with the mainspring fully wound mentioned above).
- adjustable constant force mechanism 29 The details of the adjustable constant force mechanism 29 are not important to the present invention, non-limiting examples of such mechanisms being revealed in the documents CH716126 , EP3182217 And EP2166419 .
- the use of such a mechanism for the purpose of being able to absorb more variation in the stiffness of hairsprings 13 during mass production has never, to the knowledge of the applicant, been proposed until now.
- Another way to obtain this reduced torque at the escapement wheel 7 is at the barrel 3, for example by providing two types of mainspring, one with a higher average power (and therefore average torque) for use in combination with the balance springs 13 of the first group, the other with a lower average power (and therefore average torque) for use in combination with the balance springs 13 of the second group, so as to obtain substantially the same amplitude distribution (at the level of the average amplitude of each group and the total amplitude deviation, such as for example the 280° ⁇ 12.5° in the HH position with the mainspring fully wound mentioned above) for oscillators 9 comprising balance springs 13 of both groups of classes.
- FIG 3 illustrates the interaction between the “normal” toothing of the middle wheel 25a with the second pinion 27a, which obtains an average efficiency of 93.93% (calculated) for this meshing, and a total efficiency of 69% for the finishing gear 5.
- two types of medium mobile 25 are manufactured in the present example, more generically mobile 23, 25, 27 which is modified for oscillators comprising balance springs of the second group, and when assembling the movement 1, a first "normal" type of this mobile 23, 25, 27 is used in combination with oscillators comprising balance springs of the first group, and a second "modified” type in combination with oscillators comprising balance springs of the second group.
- the number of types of mobiles 23, 25, 27 is adapted accordingly.
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Abstract
Procédé de fabrication d'une série de mouvements horlogers (1), comprenant des étapes de :- fabriquer une pluralité de ressorts spiraux (13) ;- mesurer la raideur de chacun desdits ressorts spiraux (13) et les trier selon une pluralité classes de raideur ;- fabriquer une pluralité de balanciers (11) selon une distribution de moments d'inertie déterminée en fonction desdites classes de raideur desdits ressorts spiraux (13) ;- mesurer le moment d'inertie de chacun desdits balanciers (11) et les trier selon une pluralité de classes par moment d'inertie ;- définir un premier groupe de classes de ressorts spiraux (13) ainsi qu'un deuxième groupe de classes de ressorts spiraux (13), dont les classes de chaque groupe individuel sont séquentielles, la raideur moyenne des ressorts spiraux (13) du deuxième groupe de classes de ressorts spiraux (13) étant supérieure à la raideur moyenne des ressorts spiraux (13) du premier groupe de classes de ressorts spiraux (13) ;- appairer chaque classe de ressorts spiraux (13) avec une classe correspondante de balanciers (11) ;- assembler une pluralité d'oscillateurs (9) balancier-spiral (11, 13) comprenant chacun un ressort spiral (13) et un balancier (11) appairés par classes ;- assembler une série de mouvements horlogers (1) comprenant chacun l'un desdits oscillateurs (9) balancier-spiral (11, 13) agencé pour être entretenu par un échappement (7, 15) comprenant une roue d'échappement (7) entraîné par un rouage de finissage (5), dans lesquels, pour les oscillateurs (9) comprenant un ressort spiral (13) du deuxième groupe de classes, lesdits mouvements (1) correspondants sont agencés de telle sorte que le couple disponible audit mobile d'échappement (7) est inférieur au couple disponible au mobile d'échappement (7) pour des mouvements incorporant des oscillateurs (9) comprenant un ressort spiral (13) du premier groupe de classes.Method for manufacturing a series of watch movements (1), comprising steps of: - manufacturing a plurality of spiral springs (13); - measuring the stiffness of each of said spiral springs (13) and sorting them according to a plurality of stiffness classes; - manufacturing a plurality of balances (11) according to a distribution of moments of inertia determined according to said stiffness classes of said spiral springs (13); - measuring the moment of inertia of each of said balances (11) and sorting them according to a plurality of classes by moment of inertia; - defining a first group of classes of spiral springs (13) as well as a second group of classes of spiral springs (13), the classes of each individual group being sequential, the average stiffness of the spiral springs (13) of the second group of classes of spiral springs (13) being greater than the average stiffness of the spiral springs (13) of the first group of classes of springs hairsprings (13);- pairing each class of hairsprings (13) with a corresponding class of balances (11);- assembling a plurality of hairspring-balance oscillators (9) (11, 13) each comprising a hairspring (13) and a balance (11) paired by classes;- assembling a series of watch movements (1) each comprising one of said hairspring-balance oscillators (9) (11, 13) arranged to be maintained by an escapement (7, 15) comprising an escape wheel (7) driven by a finishing gear (5), in which, for the oscillators (9) comprising a hairspring (13) of the second group of classes, said corresponding movements (1) are arranged such that the torque available to said escapement wheel set (7) is less than the torque available to the escapement wheel set (7) for movements incorporating oscillators (9) comprising a hairspring (13) of the first group of classes.
Description
La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un procédé de fabrication d'une série de mouvements horlogers.The present invention relates to the field of watchmaking. It concerns, more particularly, a method of manufacturing a series of watch movements.
Afin d'obtenir une bonne fréquence d'oscillation d'un oscillateur balancier-spiral, un soin maximal est nécessaire au niveau du moment d'inertie du balancier et du couple de rappel fourni par le ressort spiral y associé. Lors de la fabrication de grandes séries de pièces d'horlogerie, il n'est pas économique de faire appel à un horloger expérimenté pour fabriquer ou pour modifier ces deux composants de manière très précise pour chaque mouvement individuel, et l'industrie fait appel à des appareils appliquant le procédé « Omega-Metric » afin d'automatiser la détermination du couple des spiraux et le moment d'inertie des balanciers.In order to obtain a good oscillation frequency of a balance-spring oscillator, maximum care is required with regard to the moment of inertia of the balance and the return torque provided by the associated balance spring. When manufacturing large series of timepieces, it is not economical to call upon an experienced watchmaker to manufacture or modify these two components very precisely for each individual movement, and the industry uses devices applying the "Omega-Metric" process in order to automate the determination of the torque of the balance springs and the moment of inertia of the balances.
Les distributions de couples des spiraux et du moment d'inertie des balanciers fabriqués en série suivent chacun une courbe substantiellement gaussienne, et chaque composant est trié selon des classes, en fonction du couple respectivement du moment d'inertie. Le nombre de classes est typiquement 20, la différence entre les classes adjacentes correspondant à une variation de marche de typiquement 150 secondes par jour.The distributions of the torques of the balance springs and the moment of inertia of mass-produced balances each follow a substantially Gaussian curve, and each component is sorted into classes, depending on the torque and the moment of inertia respectively. The number of classes is typically 20, the difference between adjacent classes corresponding to a rate variation of typically 150 seconds per day.
Les spiraux d'une classe plus raide sont appairés avec des balanciers d'une classe à moment d'inertie supérieure, et inversement, chaque classe de balanciers correspondant à une classe de spiraux de telle sorte à minimiser les différences de fréquences d'oscillation sur la plus grande partie de production des composants. Ce procédé est décrit dans l'oeuvre Théorie d'Horlogerie, Reymondin et al, page 146 et s'appelle « appairage ».The balance springs of a stiffer class are paired with balances of a class with a higher moment of inertia, and vice versa, each class of balances corresponding to a class of balance springs in such a way as to minimize the differences in oscillation frequencies over the greater part of the production of the components. This process is described in the work Théorie d'Horlogerie, Reymondin et al, page 146 and is called "pairing".
Cependant, il est possible qu'un certain nombre de spiraux ne rentrent pas dans les classes utilisées, et sont, soit rejetés, soit soumis à un retravail, comme, par exemple, par l'intermédiaire d'un apport de matériau pour augmenter la raideur, ou un enlèvement de matériau pour la réduire, cette dernière possibilité étant typiquement retenue pour des spiraux faits en matériau non-métallique (silicium, oxyde de silicium etc.) mais qui est également applicable pour des spiraux traditionnels faits en métal.However, it is possible that a certain number of hairsprings do not fit into the classes used, and are either rejected or subjected to reworking, such as, for example, by adding material to increase the stiffness, or removing material to reduce it, the latter possibility being typically retained for hairsprings made of non-metallic material (silicon, silicon oxide etc.) but which is also applicable for traditional hairsprings made of metal.
Si on augmente le nombre de classes afin d'englober une plus grande partie de la série de production des spiraux, il est bien possible d'effectuer un appairage au niveau de la fréquence d'oscillation, en prévoyant des balanciers classés de manière appropriée, mais la variation d'amplitude entre un oscillateur comprenant un spiral de la classe la plus raide et un oscillateur comprenant un spiral de la classe la moins raide devient ingérable. Typiquement, pour un classement conventionnel à 20 classes, la variation d'amplitude sera de l'ordre de 20° à 25°, tandis que, si on rajoute 20 classes supplémentaires à 150 s/j chacune, la variation d'amplitude s'élève jusqu'à 50° sur toute la série, ce qui est inacceptable pour une pièce d'horlogerie de qualité et nuit à ses propriétés chronométriques. Pour le surplus, si l'amplitude d'oscillation devient trop grande, le risque de galop est augmenté et est à éviter.If the number of classes is increased to encompass a larger portion of the production run of hairsprings, it is indeed possible to achieve matching at the oscillation frequency level, by providing appropriately graded balances, but the amplitude variation between an oscillator comprising a hairspring of the stiffest class and an oscillator comprising a hairspring of the least stiff class becomes unmanageable. Typically, for a conventional 20-class classification, the amplitude variation will be of the order of 20° to 25°, whereas, if 20 additional classes of 150 s/d each are added, the amplitude variation rises to 50° over the entire run, which is unacceptable for a quality timepiece and is detrimental to its chronometric properties. Furthermore, if the oscillation amplitude becomes too large, the risk of galloping is increased and should be avoided.
Le but de l'invention est par conséquent de proposer un procédé de fabrication d'une série de mouvements horlogers dans lequel les défauts susmentionnés sont au moins partiellement surmontés, et qui permet d'utiliser une plus large gamme de spiraux sans nécessiter de retravail.The aim of the invention is therefore to propose a method of manufacturing a series of watch movements in which the above-mentioned defects are at least partially overcome, and which allows a wider range of hairsprings to be used without requiring reworking.
De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une série de mouvements horlogers, comme défini par la revendication 1. Ce procédé comprend des étapes de :
- fabriquer une pluralité de ressorts spiraux ;
- mesurer la raideur de chacun desdits ressorts spiraux et les trier selon une pluralité classes de raideur (également typiquement par classes de 150 s/jour) ;
- fabriquer une pluralité de balanciers présentant une distribution de moments d'inertie déterminée en fonction desdites classes de raideur desdits ressorts spiraux, c'est-à-dire des balanciers dont au moins une partie sont susceptible d'être appairés correctement avec les ressorts spiraux fabriqués et triés dans les classes de ressorts spiraux retenues ;
- mesurer le moment d'inertie de chacun desdits balanciers (11) et les trier selon une pluralité de classes par moment d'inertie ;
- définir un premier groupe de classes de ressorts spiraux ainsi qu'un deuxième groupe de classes de ressorts spiraux, dont les classes de chaque groupe individuel sont séquentielles, la raideur (et donc le couple de rappel) moyenne des ressorts spiraux du deuxième groupe de classes de ressorts spiraux étant supérieure à la raideur moyenne des ressorts spiraux du premier groupe de classes de ressorts spiraux ;
- appairer chaque classe de ressorts spiraux avec une classe correspondante de balanciers ;
- assembler une pluralité d'oscillateurs balancier-spiral comprenant chacun un ressort spiral et un balancier ainsi appairés par classes ;
- assembler une série de mouvements horlogers comprenant chacun l'un desdits oscillateurs balancier-spiral agencé pour être entretenu en oscillation par un échappement de type quelconque comprenant une roue d'échappement agencée pour être entraînée par un rouage de finissage, dans lesquels, pour les oscillateurs comprenant un ressort spiral du deuxième groupe de classes, lesdits mouvements correspondants sont agencés de telle sorte que le couple disponible au mobile d'échappement est inférieur au couple disponible audit mobile d'échappement pour des mouvements incorporant des oscillateurs comprenant un ressort spiral du premier groupe de classes.
- manufacture a plurality of spiral springs;
- measuring the stiffness of each of said spiral springs and sorting them according to a plurality of stiffness classes (also typically by classes of 150 s/day);
- manufacturing a plurality of balance wheels having a distribution of moments of inertia determined as a function of said stiffness classes of said spiral springs, i.e. balance wheels of which at least some are capable of being correctly paired with the spiral springs manufactured and sorted into the selected spiral spring classes;
- measuring the moment of inertia of each of said balance wheels (11) and sorting them into a plurality of classes by moment of inertia;
- defining a first group of spiral spring classes and a second group of spiral spring classes, the classes of each individual group being sequential, the average stiffness (and therefore the restoring torque) of the spiral springs of the second group of spiral spring classes being greater than the average stiffness of the spiral springs of the first group of spiral spring classes;
- pair each class of spiral springs with a corresponding class of balance wheels;
- assembling a plurality of balance-spring oscillators each comprising a balance spring and a balance thus paired by classes;
- assembling a series of watch movements each comprising one of said balance-spring oscillators arranged to be kept in oscillation by an escapement of any type comprising an escape wheel arranged to be driven by a finishing gear train, in which, for oscillators comprising a balance spring of the second group of classes, said corresponding movements are arranged such that the torque available to the escape wheel is less than the torque available to said escape wheel for movements incorporating oscillators comprising a balance spring of the first group of classes.
Par ces moyens, une plus grande variation de couple des ressorts spiraux peut être utilisée sans nécessiter de retravail, en compensant la tendance des spiraux dans les classes les plus raides et également d'augmenter l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur. Ceci est effectué en diminuant le couple disponible au mobile d'échappement lors du fonctionnement du mouvement, ce qui réduit l'intensité des impulsions fournies par l'échappement à l'oscillateur balancier-spiral, et ramène donc l'amplitude d'oscillation dans une plage acceptable. Des pertes de fabrication des spiraux et/ou le retravail d'une partie de la production peuvent être réduits ou même éliminés.By these means, a greater torque variation of the spiral springs can be used without requiring rework, compensating for the tendency of the hairsprings in the steeper classes and also to increase the oscillation amplitude of the oscillator. This is done by decreasing the torque available to the escapement wheel during operation of the movement, which reduces the intensity of the impulses supplied by the escapement to the balance-spring oscillator, and thus brings the oscillation amplitude back into an acceptable range. Manufacturing losses of the hairsprings and/or reworking of part of the production can be reduced or even eliminated.
Bien entendu, le même principe peut s'appliquer à plus de deux groupes de classes.Of course, the same principle can apply to more than two class groups.
Dans une variante, ledit couple disponible au mobile d'échappement est déterminé en ajustant le couple de sortie d'un mécanisme à force constante que comporte chaque mouvement.In one variant, said torque available to the escapement wheel is determined by adjusting the output torque of a constant force mechanism that each movement comprises.
Dans une autre variante, ledit couple disponible au mobile d'échappement est déterminé au niveau du barillet, comme, par exemple, en prévoyant des ressorts moteurs ayant au moins deux puissances différentes, un ressort moteur plus puissant étant choisi pour les mouvements contenant des spiraux du premier groupe de classes et un ressort moteur moins puissant étant choisi pour les mouvements contenant des spiraux du deuxième groupe de classes.In another variant, said torque available to the escapement wheel is determined at the barrel, such as, for example, by providing mainsprings having at least two different powers, a more powerful mainspring being chosen for movements containing balance springs of the first group of classes and a less powerful mainspring being chosen for movements containing balance springs of the second group of classes.
Dans encore une autre variante, ledit couple disponible au mobile d'échappement est déterminé au niveau de la forme de la denture d'un mobile prédéterminé du rouage de finissage. Par exemple, on peut prévoir deux types dudit mobile prédéterminé présentant deux formes de denture agencées de telle sorte à présenter deux rendements d'engrenage différents, l'un desdits mobiles prédéterminés à rendement d'engrenage supérieur étant retenu pour les mouvements contenant des spiraux du premier groupe de classes et l'un desdits mobiles prédéterminés à rendement inférieur étant retenu pour les mouvements contenant des spiraux du deuxième groupe de classes.In yet another variant, said torque available to the escapement wheel is determined at the level of the shape of the teeth of a predetermined wheel of the finishing gear train. For example, two types of said predetermined wheel may be provided having two shapes of teeth arranged so as to have two different gear efficiencies, one of said predetermined wheels with a higher gear efficiency being retained for movements containing hairsprings of the first group of classes and one of said predetermined wheels with a lower efficiency being retained for movements containing hairsprings of the second group of classes.
De manière avantageuse, lesdites deux formes de denture sont découpées par l'intermédiaire d'une même forme de fraise, ladite fraise étant ajustée pour couper une denture à un rayon supérieur pour obtenir des mobiles présentant ledit rendement inférieur, et pour couper une denture à un rayon inférieur pour obtenir des mobiles présentant ledit rendement supérieur.Advantageously, said two tooth shapes are cut using the same cutter shape, said cutter being adjusted to cut a toothing to a larger radius to obtain mobiles having said lower efficiency, and to cut a toothing to a smaller radius to obtain mobiles having said higher efficiency.
Ce faisant, les deux types de mobiles peuvent être fabriqués par les mêmes outils, la seule différence étant la position de la fraise lors de la découpe de la denture concernée.In doing so, both types of mobiles can be manufactured by the same tools, the only difference being the position of the cutter when cutting the relevant toothing.
Typiquement, ledit mobile du rouage de finissage prédéterminé est le mobile moyen, lesdites deux dentures différentes étant prévues pour la roue de moyenne, qui engrène typiquement avec le pignon des secondes. Cependant, le choix de mobile et de denture concernée est libre au constructeur.Typically, said mobile of the predetermined finishing gear is the middle mobile, said two different toothings being provided for the middle wheel, which typically meshes with the seconds pinion. However, the choice of mobile and toothing concerned is free to the manufacturer.
En ce qui concerne la répartition des groupes de classes, dans une variante, l'ensemble des classes du premier groupe de classes est différent de l'ensemble des classes du deuxième groupe de classes. Cependant, il est également possible qu'une partie des classes du premier groupe chevauchent une partie de celles du deuxième groupe, de telle sorte que certaines des classes du premier groupe de classes correspondent à certaines des classes du deuxième groupe de classes.As for the distribution of the class groups, in one variant, the set of classes in the first class group is different from the set of classes in the second class group. However, it is also possible that some of the classes in the first group overlap some of those in the second group, such that some of the classes in the first class group correspond to some of the classes in the second class group.
L'invention concerne également une série de mouvements d'horlogerie fabriquée selon le procédé décrit ci-dessus, ainsi qu'une pièce d'horlogerie comprenant un mouvement appartenant à ladite série de mouvements.The invention also relates to a series of watch movements manufactured according to the method described above, as well as a timepiece comprising a movement belonging to said series of movements.
D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
-
Figure 1 est une vue schématique d'un mouvement horloger conventionnel ; -
Figure 2 est une vue schématique d'un mouvement horloger incorporant un mécanisme à force constante; -
Figure 3 est une vue de l'engrenage entre la roue moyenne et le pignon de secondes agencé pour fournir un rendement d'engrenage supérieur ; -
Figure 4 est une vue de l'engrenage entre la roue moyenne et le pignon de secondes agencé pour fournir un rendement d'engrenage inférieur à celui de lafigure 4 .
-
Figure 1 is a schematic view of a conventional clock movement; -
Figure 2 is a schematic view of a clock movement incorporating a constant force mechanism; -
Figure 3 is a view of the gearing between the middle wheel and the second pinion arranged to provide superior gearing efficiency; -
Figure 4 is a view of the gearing between the middle wheel and the second pinion arranged to provide a lower gearing efficiency than thefigure 4 .
La
Le mouvement comporte un barillet 3 logeant un ressort moteur (non illustré) conventionnel, un rouage de finissage 5 reliant cinématiquement le barillet 3 à un mobile d'échappement 7, qui entretient un oscillateur 9 du type balancier 11 spiral 13 par l'intermédiaire d'une ancre 15 qui coopère avec une cheville 17 d'un plateau 19 solidaire en rotation dudit balancier 11. Bien entendu, d'autres formes d'échappement (par exemple à détente, Omega-Daniels, etc.) peuvent également être utilisées, et la présente invention n'est pas limitée à un type d'échappement particulier. Pour le surplus, la forme du balancier peut également être choisie librement.The movement comprises a
De façon conventionnelle, l'extrémité intérieure du ressort spiral 13 est fixée à une virole solidaire en rotation dudit balancier 11, et l'extrémité extérieure est fixée à une raquetterie R, dont les éléments n'ont pas été illustrés mais qui sont bien connus à l'homme du métier, qui servent à fixer l'extrémité extérieure du spiral 13 et à modifier sa longueur active afin de régler la marche de l'oscillateur 9, et donc du mouvement, par l'intermédiaire d'une raquette conventionnelle. La présente invention n'est pas limitée à une forme particulière du ressort spiral 13, des spiraux 13 hélicoïdaux, sphériques, à courbe terminale Breguet et autres étant également concernés, et elle n'est pas non plus limitée à des matériaux spécifiques. Par exemple, le spiral 13 peut être fabriqué en métal conventionnel, verre métallique (métal amorphe), silicium, oxyde de silicium, diamant synthétique, oxyde d'aluminium, céramique, verre-céramique ou tout autre matériau connu à l'homme du métier, fabriqué par n'importe quel procédé convenable au matériau concerné (laminage et estrapadage, frittage dans une moule, fabrication additive, LIGA, découpe d'une plaque par laser ou gravure, etc.)Conventionally, the inner end of the
Le rouage de finissage 5 peut prendre n'importe quelle forme connue, et reprend ici une construction conventionnelle, comprenant un mobile de grande moyenne 23 (ou alternativement du centre, le cas échéant) engrenant d'une part avec le barillet 3 par le biais du pignon de grande moyenne et avec le pignon d'un mobile moyenne 25 par le biais de la roue de grande moyenne, la roue moyenne 25a du mobile moyenne 25 engrenant à son tour avec le pignon des secondes 27a d'un mobile des secondes 27, dont la roue des secondes engrène avec le pignon d'échappement du mobile d'échappement 7. Bien entendu, les vitesses de rotation et le nombre de mobiles peuvent être déterminés au gré du constructeur.The
Afin de rendre la fréquence naturelle de l'oscillateur 9 suffisamment proche de la fréquence souhaitée, de telle sorte que seul un ajustement de la raquette soit nécessaire pour régler le mouvement, une série de production de spiraux 13 et de balanciers 11 est produite et triée par classes de raideur respectivement de moment d'inertie, par exemple selon le procédé Omega-Metric, la fabrication des balanciers 11 étant effectuée en visant une distribution de moments d'inertie convenable à la distribution de raideurs des spiraux 13. Typiquement, ce procédé trie les spiraux 13 et les balanciers 11 par vingt classes qui impliquent une différence de marche de 150 secondes par jour (s/j) d'une classe à la classe adjacente, un appairage entre les classes étant effectué pour mettre des spiraux 13 tendant à engendrer une avance (c'est-à-dire des spiraux 13 plus raides) ensemble avec des balanciers 11 tendant à engendrer un retard (c'est-à-dire des balanciers 11 à moment d'inertie plus importante) et inversement, pour obtenir des oscillateurs 9 susceptible d'être réglés correctement par l'intermédiaire de la raquette. Pour des mouvements homologués, la différence en amplitude d'oscillation d'un oscillateur 9 comprenant un spiral 13 de la première classe par rapport à un oscillateur 9 comprenant un spiral 13 de la vingtième classe est de l'ordre de 20° à 25° en total, c'est-à-dire de ± 12.5° autour de l'amplitude moyenne de la série d'oscillateurs 9. Bien entendu, un écart d'amplitude différent est possible, et les chiffres ne sont donnés qu'à titre d'exemple.In order to make the natural frequency of the
Lors d'une grande série de production, il pourrait être survenir qu'une quantité significative de spiraux 13 sorte du classement selon vingt classes à 150 s/j chacune (ou du classement par tranches différentes, le cas échéant). Afin de minimiser les pertes de production, autant de ces spiraux 13 que possible sont typiquement retravaillés par divers moyens pour les faire rentrer dans les classes utilisées et de minimiser des pertes de production. Pour des spiraux 13 qui ne sont pas suffisamment raides et dont le couple de rappel est inadéquat, un apport de matière par inkjet ou par déposition sous-vide, une implantation ionique afin d'augmenter le module de cisaillement ou similaire, peut être effectué. Dans le cas de spiraux 13 trop raides, un enlèvement de matière par laser est la solution typique.In a large production run, it may occur that a significant quantity of 13 hairsprings fall out of the twenty-grade classification at 150 s/d each (or out of the different grades, if applicable). In order to minimize production losses, as many of these 13 hairsprings as possible are typically reworked by various means to bring them into the grades used and minimize production losses. For 13 hairsprings that are not sufficiently stiff and whose restoring torque is inadequate, material addition by inkjet or vacuum deposition, ion implantation to increase the shear modulus or the like may be performed. In the case of 13 hairsprings that are too stiff, material removal by laser is the typical solution.
Afin d'éviter, ou de minimiser, le retravail, il serait en principe possible simplement d'augmenter le nombre de classes de spiraux 13, et de fabriquer des balanciers 11 correspondants afin de pouvoir les appairer et ainsi d'obtenir une fréquence d'oscillation naturelle convenable. Cependant, cette manière de procéder augmente la variation en amplitude, et pour quarante classes à chacune 150 s/j, cette variation peut augmenter jusqu'à 50° en total (c'est-à-dire jusqu'à ± 25° autour de l'amplitude moyenne de la série d'oscillateurs). Ceci n'est pas acceptable au niveau des propriétés chronométriques, et peut même augmenter le risque de galop si l'amplitude d'oscillation devient trop élevée.In order to avoid, or minimise, rework, it would in principle be possible simply to increase the number of classes of
La solution de la présente invention est la suivante. On augmente le nombre de classes de spiraux 13, et on divise le nombre de ces classes en deux groupes, dont un premier présente une raideur moyenne inférieure, et dont le second présente une raideur moyenne supérieure.The solution of the present invention is as follows. The number of classes of
L'ensemble des classes des deux groupes peut être consécutifs, c'est-à-dire représentant une seule distribution (typiquement gaussienne) de spiraux 13 ou peut représenter deux distributions (à nouveau typiquement gaussiennes) par une fabrication visant deux telles distributions. Dans ce dernier cas, certaines classes inférieures du deuxième groupe correspondront à certaines classes supérieures du premier groupe, c'est-à-dire qu'il existera un chevauchement entre les classes des deux groupes.The set of classes of the two groups can be consecutive, i.e. representing a single distribution (typically Gaussian) of
On fabrique et on classe des balanciers 11 par moment d'inertie de la même façon, de telle sorte que le nombre de classes distinctes de balanciers 11 correspond au nombre de classes distinctes de spiraux 13, afin de pouvoir effectuer un appairage pour chaque spiral 13 ainsi classé. Par exemple, si on effectue un classement des spiraux 13 selon deux groupes distincts de 20 classes chacune, 40 classes de balanciers seront fabriquées et utilisées. Cependant, si, par exemple, les 5 classes supérieures du premier groupe correspondent aux 5 classes inférieures du deuxième groupe, le nombre de classes distinctes de balanciers sera 35, grâce au chevauchement de 5 classes entre les deux groupes.
Les spiraux du deuxième groupe étant plus raids et donc fournissant plus de couple que les spiraux du premier groupe, au moins en moyenne (sinon en termes absolus dans le cas où il n'y a pas de chevauchement entre les classes des deux groupes), l'amplitude d'oscillation sera supérieure dans la même mesure (en moyenne ou en absolu, le cas échéant).Since the second group's hairsprings are stiffer and therefore provide more torque than the first group's hairsprings, at least on average (if not in absolute terms in the case where there is no overlap between the classes of the two groups), the oscillation amplitude will be greater to the same extent (on average or in absolute terms, as the case may be).
La conception générale du mouvement 1 est calculée pour obtenir une bonne amplitude moyenne pour les spiraux 13 du premier groupe (par exemple 280° en position HH avec ressort moteur remonté complètement), par l'intermédiaire de l'obtention d'un premier couple prédéterminé au niveau du mobile d'échappement. Ce couple prédéterminé sera, bien entendu, assujetti à des variations de fabrication standards, et peut varier en fonction de l'état de remontage du ressort moteur logé dans le barillet 3, comme sera bien compris par l'homme du métier.The general design of the
Pour les spiraux 13 du deuxième groupe, le couple disponible au niveau du mobile d'échappement est réduit par rapport à un mouvement 1 adapté pour l'utilisation d'un spiral 13 du premier groupe. Cette réduction en couple par rapport à la conception pour les spiraux 13 du premier groupe peut être obtenue par divers moyens, comme découlera plus clairement par la suite, et sert à réduire l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur 9 et de la remettre dans la plage normale et acceptable même si les spiraux sont plus raides et fournissent plus de couple que d'habitude. En effet, une réduction de couple au niveau du mobile d'échappement implique une diminution de la force des impulses données à l'oscillateur 9 par l'intermédiaire de l'échappement, et ainsi une amplitude réduite.For the 13 hairsprings of the second group, the torque available at the escapement wheel is reduced compared to a
Par ces moyens, et en tenant compte d'un classement conventionnel en 20 classes de chacune 150 s/j, il est possible d'utiliser jusqu'au double du nombre de classes de spiraux 13, c'est-à-dire 40 classes uniques de chacune 150 s/j, par un simple ajustement du couple disponible au mobile d'échappement. Bien entendu, il est également possible de prévoir encore plus de groupes de classes, et d'augmenter davantage la variation en raideur des spiraux 13 qui peut être absorbée, et l'invention n'est donc pas limitée à deux groupes.By these means, and taking into account a conventional classification into 20 classes of each 150 s/d, it is possible to use up to double the number of classes of
Une première manière d'obtenir cette variation en couple au niveau du mobile d'échappement 7 est de prévoir un mécanisme à force constante ajustable 29 au sein du mouvement 1, comme illustre la
En ajustant le couple de sortie du mécanisme à force constante 29 en fonction du groupe de classes auquel appartient le spiral 13 incorporé dans le mouvement 1 concerné, le couple disponible au niveau du mobile d'échappement 7 peut être réglé pour obtenir une amplitude d'oscillation dans une plage acceptable (par exemple le 280° ± 12.5° en position HH avec ressort moteur remonté complètement mentionné ci-dessus).By adjusting the output torque of the
Les détails du mécanisme à force constante ajustable 29 ne sont pas importants pour la présente invention, des exemples non limitatifs de tels mécanismes étant dévoilés dans les documents
Une autre manière d'obtenir ce couple réduit au niveau du mobile d'échappement 7 est au niveau du barillet 3, par exemple en prévoyant deux types de ressort moteur, l'un à puissance moyenne (et donc couple moyen) plus élevée pour une utilisation en combinaison avec les spiraux 13 du premier groupe, l'autre à puissance moyenne (et donc couple moyen) moins élevée pour une utilisation en combinaison avec les spiraux 13 du second groupe, de telle sorte à obtenir substantiellement la même distribution d'amplitudes (au niveau de l'amplitude moyenne de chaque groupe et l'écart d'amplitude total, comme par exemple le 280° ± 12.5° en position HH avec ressort moteur remonté complètement mentionné ci-dessus) pour des oscillateurs 9 comprenant des spiraux 13 des deux groupes de classes.Another way to obtain this reduced torque at the
Peut-être la manière la plus intéressante au niveau de la fabrication de grandes séries de pièces est de varier le rendement d'engrenage du rouage de finissage 5. Ceci peut être effectué d'une manière efficace en modifiant le profil de la denture de l'une des roues ou l'un des pignons. À cet effet, on peut prévoir deux types d'un mobile 23, 25, 27 particulier, un premier type comprenant une roue ou un pignon à denture « normale », un deuxième type comprenant une roue ou un pignon à denture « modifiée », dans lequel le profil de la roue ou du pignon a été prédéterminé pour engendrer une diminution du rendement d'engrenage par rapport à la denture « normale ».Perhaps the most interesting way in the production of large series of parts is to vary the gear efficiency of the
Même s'il est possible de modifier la forme de la denture de n'importe quel organe denté (roue ou pignon) du rouage de finissage, des expériences ont montré qu'une modification de la roue moyenne 25a (ou plus génériquement la roue du deuxième mobile cinématiquement en amont du mobile d'échappement) optimise l'influence de la denture modifiée d'une manière gérable.Even if it is possible to modify the shape of the teeth of any toothed organ (wheel or pinion) of the finishing gear, experiments have shown that a modification of the
La
La
Même s'il est possible de reconcevoir complètement la forme de la denture de l'organe denté modifié, dans l'exemple donné dans les
Par conséquent, on fabrique deux types de mobile moyen 25 dans le présent exemple, plus génériquement du mobile 23, 25, 27 qui est modifié pour des oscillateurs comprenant des spiraux du deuxième groupe, et lors de l'assemblage du mouvement 1, on utilise un premier type « normal » de ce mobile 23, 25, 27 en combinaison avec des oscillateurs comprenant des spiraux du premier groupe, et un deuxième type « modifié » en combinaison avec des oscillateurs comprenant des spiraux du second groupe. Dans le cas de plus de deux groupes de classes, le nombre de types de mobiles 23, 25, 27 est adapté en conséquence.Therefore, two types of medium mobile 25 are manufactured in the present example, more generically mobile 23, 25, 27 which is modified for oscillators comprising balance springs of the second group, and when assembling the
Lors de l'assemblage des mouvements, puisque la seule différence est au niveau du choix parmi deux mobiles en fonction du groupe de classes auquel le spiral 13 de l'oscillateur 9 appartient, cette solution est très économique, n'implique pas de composants supplémentaires (comme un mécanisme à force constante) et est plus aisément maitrisable qu'au niveau de la provision de deux ressorts moteurs différents.When assembling the movements, since the only difference is in the choice between two mobiles depending on the class group to which the
Bien que l'invention ait été décrite en lien avec des modes de réalisation particulières, des variations sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées.Although the invention has been described in connection with particular embodiments, variations are possible without departing from the scope defined by the appended claims.
Claims (13)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP23161229.2A EP4428621A1 (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Method for manufacturing a series of clock movements |
PCT/EP2024/055654 WO2024188704A1 (en) | 2023-03-10 | 2024-03-05 | Method for manufacturing a series of timepiece movements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP23161229.2A EP4428621A1 (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Method for manufacturing a series of clock movements |
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EP4428621A1 true EP4428621A1 (en) | 2024-09-11 |
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ID=85571365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP23161229.2A Pending EP4428621A1 (en) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | Method for manufacturing a series of clock movements |
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WO (1) | WO2024188704A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2166419A1 (en) | 2008-09-18 | 2010-03-24 | Agenhor SA | Clock timepiece movement comprising a constant-force device |
CH700260B1 (en) * | 2009-01-16 | 2015-01-15 | Cartier Création Studio Sa | Spiral balance without setting item. |
EP3182217A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-21 | Montres Breguet S.A. | Mechanism for adjusting the torque ratio between timepiece wheels |
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EP3845770A1 (en) * | 2019-09-16 | 2021-07-07 | Sigatec SA | Method for manufacturing timepiece hairsprings |
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2023
- 2023-03-10 EP EP23161229.2A patent/EP4428621A1/en active Pending
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2024
- 2024-03-05 WO PCT/EP2024/055654 patent/WO2024188704A1/en unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2024188704A1 (en) | 2024-09-19 |
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