Brevet FR2054540A1 — publié le 19710423

L'objet de la présente invention est une pièce dthorlogerie comportant un garde-temps constitué par un oscillateur travàîllant danstune enceinte dans laquelle règne une pression réduite, plus faible que la première atmosphérique. On connait déjà des montres dont le mouvement fonctionne dans un boî- tier étanche où règne une pression réduite, les mouvements ne se distinguent en rien des mouvements ordinaires connus, ladite pression étant utiÀ- lisée pour supprimer les risques d'oxydation du mouvement et des huiles. De plus le maintien de cette pression réduite nécessite un boftier parfaitement étanche et très bien étudié à ce point de vue ce qui implique qu'au cune entrée d'eau ou de vapeur nocives ne peut etre tolérées d'où une sécurité totale contre la formation de buée. Cette faible pression améliore donc sensiblement dans le tempos, la qualité de la montre dont les organes et les lubrifiants peuvent plus difìcilement s'oxyder que dans un mouvement normal non soumis à ce vide partiel et dont 12étanchéité~ du boftier peut etre mise en doute, alors que' lTétanchéi té d'un boîtier sous vide partiel ne peut ltetre. Dans les montres, sous pression réduite, connues, les qualités chronométriques immédiates n'ont pas été modifiées, seule la qualité de ces montres dans le temps a été améliorée. On cherche dtautre part'ét plus que jamais à augmenter dtune façon sensible la qualité chronométrique des montres mécaniques de manière à la rendre semblable à celle des montres électroniques. On a cherché à augmenter cette qualité par llaugmentation de la fréquence d'socillation de ltoscillateur mécanique (balancier-spiral). Ltaugmenta tion de cette fréquence pose alors, dans les mouvements.classiques, le problème de l'énergie accumulée, car la puissance motrice nécessaire augmente- de façon considérable. Pour pouvoir obtenir une réserve de marche suffisante les contructeurs ont été amenés à diminuer le moment dtinertie du balancier dans une telle proportion que les qualités chronométriques de ces mouvements nTont été que faiblement améliorées. II est connu que les qualités réglantes dtun oscillateur mécanique balancier-spiral sont fonction de sa puissance virtuelle. fl ntest plus à démontrer que le gain obtenu sur cette dernièré par les calibres haute-fréquence actuels est très faible ltamélioration de leurs performances chro nométrique est due à la diminution-des perturbations de ra période du balancier par des chocs extérieurs. La pièce d'horlogerie objet de ltinvention, -a pour but d'obtenir une augmentation sénsible de la puissance virtuelle de~s-on oscillateur et de ce fait une augmentation très sensible des qualités chronomètriques de cette montre. Elle est caractérisée par l-e fait qu'au moins l'oscillateur est enfermé dans une enceinte étanche dans laquelle règne une pression comprise entre i/îo et 1/100 000 millimètre de mercure. Le dessin annexé représente, à titre dtexemple, une -forme d'exécution de l'invention. La figure 1 est une vue schématique en plan'partiel d'un dispositif de réglage de la fréquence utilisé dans les pièces d'horlogerie selon ltinvention La figure 2 est une vue partielle - d'une première variante du dispositif de la figure 1 La figure 3 est une vue schématique en- coupe d'une partie du dispositif, et La figure 4 est une vue schématique en coupe d'une deuxième variante montrant l'enceinte étanche. Les figures 5 et 6 représentent 2 courbes montrant l'accroissement des qualités chronométrique en fonction du vide. Le dispositif, schématiquement représenté en figure r, comporte une raquetterie clastique 1 monté sur un coq 2. Cette-raquetterie-comporte une raquette en deux pièces dont l'une 3 présente une courte queue 3a et porte les goupilIes de limitation dé la longueur active du spiral 4 d'un oscillateur à balancier-spiral (non représenté) et dont l'autre 5 forme la queue de raquette terminée par une fourche 6 et peuvant être mue en rotation par latex centrique 7. Cette pièce 3 est organe mobile agissant sur l'oscillateur pour en modifier- la fréquence. Afin de pouvoir agir, depuis l'c@térieur, sù-r cette pièce 3 on a prévu deux bilames- bi-métalliques 8 èt 9 fixées, par exemple et comme représenté sur le coq 2. Ces bilames, lorsque'elles s'ont chauffées, se courbent dans le sens donné par les flèches A et R, chacune de- cea-bilames 8 et 9 peu vent être chauffées directement, par exemple comme - représenté, par Ira menée direct dtun courant par les fils 10 et 11, le corps de bilame lui-même faisant office de résistance chauffante, soit directement par une résistance faisant corps avec la bilame ou encore en contact avec elle.Le retour du courant se fait pour les deux résistances par la masse représentée par le coups du coq. Lorsque par exemple, la bilame 8 est chauffée, elle se courbe suivant la flèche A, vient en contact avec ltorgane mobile 3, puis le déplace sui oyant cette même flèche et modifie ainsi la fréquence de ltoscillateur qui devient plus haute. Lorsque l'on chauffe la bilame 9 celle-ci déplace iror gane 3 dans le sens de la flèche R, ce qui modifie la fréquence de ltoscilIa- teur qui devient plus basse. Les fils 11 et 12 ramenée du courant aux bilames sont soudés à deux plots de contact 12 et 13 montés de façon étanche sur le fond 14 de la boute, comme représenté en figure 3, ces plots de contact sont isolés du fond, si celui-ci est métallique, par les manchons 15 et 16 en verre soudé par exemple.Le montage étanche et isolé peut être exécuté facilement par des plots et un fond en métal soudable au verre, comme connu, Pour modifier le réglage avec un tel dispositif dans une botte hermétiquement close, dans le sens dTune avance par exemple, il suffit de faire passer entre le plot 12 et la masse constitué par le fond métallique un courant électrique qui chauffe ainsi la bilame 8, celle-ci alors pousse la raquette, on interrompt le courant dès que la correction cherchée est atteinte. courant Pour effectuer une retouche de retard on enverra le plot 13. On voit que ce dispositif est particulièrement simple et qu'il permet des retouches très faciles, sans démonter la bofte et sans avoir organe mobile traversant cette dernière. Dans la variante représentée en figure 3 la correction se fait par llex- centrique 7 muni à cet effet dTune tige de manoeuvre 7a sur laquelle agissent respectivement les bilames partiellement représentées. Dans la variante représentée schématiquement en figure 4, lloscilla- teur est un balancier-spiral entretenu électroniquement par des bobines 21 et 22 coopérant avec un champ magnétique crée par deux aimants 23 et 24. La longueur du spiral est réglée par une raquetterie semblable à celle pré cédem@ent décrite et qui peut être déplacée par deux bilames 25 et 26. Dans cette variante d'exécution, uniquement lloscillateur et ces moyens d'entretien et de réglage sont contenus dans une enceinte hermétiquement fermée, formée d'un boîtier 27 et d'un couvercle 28. On fait régner dans cette enceinte une pression très faible de 11 ordre du millième de millimètre de mercure. Cette enceinte est munie de fiches 31 et 35 qui sont isolées entre elles et de l'enceinte. Ces fiches sont les sorties des circuits électriques alimentant les bobines et les deux bilames. L'oscillateur et ces moyens de réglage et d'entretien forme un tout enfichable dans un bolier contenant le circuit électronique, la source de courant et le dispositif dlaf- fichage de l'èeute.Ce boftier pourra lui aussi être vidé de son air ou au contraite être rempli d'un gaz inerte ou flair à faible pression. n est évident que sans sortir di cadre de l'invention, l'oscülateur prévu pourrait être d'un autre type : à diapason par exemple, le réglage pourra être effectué à l'aide de bilames, par le déplacement d'un organe de réglage magnétique par exemple. Le réglage à été décrit par chauffage électrique des bilames, il est évident que l'on pourra chauffer ceux-ci séparément par un faisceau lumineux concentré sur au moins une partie dudit bilame qui portera, par exemple à cet effet, une zone noire 6 facilitant le chauffage. n suffirait de prévoir, à cet effet, un fond muni au moins d'une zone transparente en regard des bilames. La fréquence, généralement élevée,de de l'oscillateur électronique, est avantageusement réduite au moyen d'un diviseur de fréquence électrique à transistor de préférence sous la forme dtun circuit intégré. Llaffichage peut être obtenu au moyen d'un moteur pas-à-pas@@@ De tels moteurs existent pour des montres et leur consommation de courant est très faible. On sait que d'autre part le facteur de qualité Q -est fonction des différentes pertes d'énergie la relation étant la suivante.- Q = 2 E (4) Es:Ep + Ea Dans laquelle: E = l'énergie d'oscillateur Es = perte d'énergie dûe au frottement interne du spiral Ep = perte d'énergie dûe au frottement des pivots dans les paliers Ea = Perte d'énergie diie au frottement de l'air On sait par expérience que Es est négligeable par rapport à la somme de : # Ep + # Ea La technologie actuelle ne permet pas d'entrevoir une diminution spectaculaire des facteurs Es et Ep. Dans une montre mécanique à fréquence élevée, ce facteur Ea, est de loins le plus important en valcur@ 1l est donc judicieux d'agir sur ce facteur. En réduisant la pression régnant à l'intérieur du bottier la valeur de ce facteur tend vers zéro et de ce fait le facteur Q augmente considérablement Cette augmentation du-facteur Q amène une augmentatjon-parallèle -de la puissance virtuelle de lloscillateur pour une dissipation d'énergie donnée # P. Les courbes reproduites aux ìgures 5 et 6 montrent l'accroissement des qualités chronométriques en fonction du vide d'une montre mécanique conventionnelle à balancier-spiral et échappement dans laquelle le mouvement entier est enfermé dans une botte étanche à pression réduite. Q désigne le facteur de qualité et P la pression en millimètre de mercure La prem-ière courbe, représentée en figure 5, montre ltaugmentation du facteur Q en fonction de la pression P régnant dans la botte d'une montre dont la fréquence est de 18 000 alternances à l'heurc par exemple. Ce facteur passe de la valeur 150 à la pression normale à 370 environ à une -3 pression de 10 * Au dessous de cette pression le gain du facteur Q est négligeable. Si l'on fait osciller ce même balancier -à fréquence élevée, à 36 000 alternances/hcure par exemple on obtient la courbe représentée à la figure 6. Ce facteur Q passe alors de 275 environ à pression atmosphérique à 700 environ pour une pression égale ou inférieure à 1/1 000 mm de mercure tout en conservant-a la-montre une réserve de marche suffisante. Une telle montre diffère en outre de celles actuellement connues, par le fait que son mouvement est incapable de fonctionner corectement à la pression atmosphérique normale. Le mouvement de cette montre doit en tièrenent être conçu en fonction du vide poussé dans lequel fonctionne son oscillateur. REVENDICATIONS 1. Pièce d'horlogerie comportant une garde-temps constitué par un oscillateur travaillant dans une enceinte dans laquelle règne une pression réduite, l'oscillateur au moins étant enfermé--dans une enceinte étanche dans laquelle règne une pression comprise entre 10 1 et 10 5 mm Hg et présentant un dispositif pour le réglage de la fréquence de l'oscillateur. caractérisée par le fait que ledit dispositif comporté un organe mobile agissant directement ou indirectement sur ledit oscillateur afin d'en modifier la fréquence, et au moins une bilame bi-métallique pouvant se déformer passagbrement sous un effet thermique passager, cette bilame venant en contact puis déplaçant ledit organe lors de cette'déformation', cet effet thermique étant commandé par des moyens extérieurs à ladite enceinte. 2. Pièce d'horlogerie mécanique selon la revendication 1, comportant un oscillateur mécanique à balanci-er- spiral, caractérisée- par le fait que ladite enceinte renferme l'ensemble du mouvement. 3. Pièce d'horlogerie électrique selon la revendicationl, caractérisée par le fait qu'elle comporte un oscillateur électronique monté dans une enceinte étanche, des moyens de division de la fréquence, et des moyens d'affichage. 4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit dispositif comporte deux bilames dont l'une déplace ledit organe afin d'augmenter la fréquence de l'oscillateur et l'autre déplace ce dernier afin de diminuer'cette fréquence lors de leur défamation respective. 5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ledit effet thermique sur chacun des bilames est réalisé par un courant électrique de chauffage. ces courants étant fournis respectivement à chaque bilame par une source de courant extérieure'a l'enceinte. 6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits courants de chauffage sont amenés à chaque bilame à travers l'enceinte parades bornes conductrices montées de façon étanche et isolées à tra vers- cette enceinte. 7. Pièce d'horlogerie électrique selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ladite enceinte contiens L'oscillateur, ses moyens de réglage et 'ses moyens d'entretien