Brevet FR2178801A1 — publié le 19731116

La présente invention concerne la correction en température du fonctionnement des montres à balancier moteur entretenu électriquement ou électroniquement et dans lesquelles ce balancier est constitué par un circuit magnétique en fer et un ou plusieurs aimants. Les dispositifs de ce genre utilisent un ressort spiral du type dit "auto-compensateur" associé au balancier pour corriger les variations de marche dudit balancier provoquées par les variations de son inertie en fonction de la température. En effet, si l'on considère la formule générale qui donne la durée de la période des oscillateurs dans laquelle I est le moment d'inertie du balancier et C le couple de rappel du spiral, on voit que la variation de cette période en fonction de la température est donnée par la formule Ce qui implique que, pour avoir un T nul, quelle que soit la température, il faut que l'on ait à tout instant Le couple élastique C du spiral dépend de ses dimensions et de son module de Young.On utilise dans ces dispositifs, des spiraux dont le module de Young varie, de manière connue, dans le meme sens que la température; la matière de ces spiraux étant d'ailleurs triée d'après cette valeur. Cependant, le choix d'un alliage permettant de compenser parfaitement par les variations du couple, les variations concomitantes du moment d'inertie du balancier, n'est pas toujours possible, soit pour des questions de prix de revient, soit à cause des difficultés métallurgiques trop grandes que cela entratnerait suivant le type de balancier qu'il faut compenser.C'est pourquoi dans la plupart des cas, la variation C du couple de l'oscillateur balancier-spiral est trop forte par rapport à la variation tI du moment d'inertie, ce qui entratne une surcompensation de la variation tiT de la période qui provoque une modification de celleci dans le sens inverse de la modification initiale que lton voulait corriger. Ainsi dans les montres à balancier moteur entretenu électriquement ou électroniquement, on constate toujours une avance aux températures élevées et un retard aux basses températures, d'autant plus grandes que lton désire un fonctionnement à des températures extrêmes éloignées des normes de l'horlogerie classique (O à 380). Pour pallier cet inconvenient, il faut donc agir sur l'inertie du balancier qui est donnée par la formule I = sur2 = HR2 La masse M du balancier étant constante, c'est le rayon de giration R qui doit varier avec la température. Pour obtenir une variation suffisante de ce rayon, on a proposé d'utiliser des balanciers dits "bimétalliques" à dilatation anisotrope et possédant, par conséquent, des coefficients de dilatation hétérogènes qui, choisis de manière appropriée, permettent d'agir sur les modifications de rayon du balancier. Ces procédés sont, cependant, très délicats à mettre en oeuvre lorsque l'on veut obtenir une bonne compensation, ils nécessitent, de toute fanon, un ajustage pièce par pièce qui est incompatible avec une fabrication de série réalisée avec un faible prix de revient.D'autre part, ils provoquent une déformation de la serge qui risque d'entratner un déséquilibrage de 1 'oscillateur. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients, il permet d'obtenir un prix de revient compatible avec les exigences de la fabrication en série et ne nécessitant pas d'ajustage pièce par pièce, tout en donnant une excellente correction dans une large gamme de températures. Ce dispositif est constitué par l'adjonction au balancier proprement dit de une ou plusieurs pièces de dimensions, forme et matière appropriées, pour que les variations de l'inertie de l'ensemble, en fonction de la température, équilibrent totalement les variations simultanées du couple spiral. Les figures annexées illustrent, à titre d'exemple, différents modes de réalisation du dispositif selon l'invention. La ou les pièces supplémentaires seront, dans tous les.cas, réalisées dans une matière à fort coefficient de dilatation, par exemple, une matière thermoplastique moulable ou injectable. Forme et dimensions peuvent entre quelconques pourvu quelles soient adaptées à la correction nécessaire; toutefois, une forme de solide de révolution reste préférable pour faciliter l'équilibrage de l'ensemble du balancier et en simplifier la fabrication. La disposition montrée figure 1 utilise une rondelle 1 solidaire de l'axe 2 du balancier 3 et est montée concentriquement à celui-ci. Cette disposition permet seulement d'augmenter le moment d'inertie de l'ensemble balancier, pièce d'appoint, c'est-à-dire de n1 effectuer une correction que dans un seul sens, celui où la montre présente une avance aux températures élevées, ce qui est, comme on l'a vu, toujours le cas pour les montres.8 balancier-moteur. Le dispositif représenté figures 2 et 2a permet d'effectuer une correction dans les deux sens, il comprend deux ou plusieurs pièces- 1' montées symétriquement par rapport au centre de rotation du balancier 3' et fixées sur celui-ci par l'une de leurs extrémités, l'autre étant libre de se déplacer lors de l'allongement ou du raccourcissement desdites pièces en fonction de la températuré et supportant une masse 4' destinée à augmenter le moment d'inertie de l'ensemble. Suivant que ladite extrémité libre se déplace vers le centre (fig2a) ou vers la périphérie (fig. 2) du balancier, on pourra corriger des écarts T de la période, positifs ou négatifs. De cette façon, lé dispositif est applicable à la compensation des écarts en température de la période de tous les oscillateurs à balancier-spiral et non plus seulement aux dispositifs à balancier moteur entretenu électriquement ou électroniquement. Une troisième possibilité de réalisation selon l'invention est représentée figure 3, elle comporte un support 1" en matière à fort coefficient de dilatation thermique qui porte un circuit magnétique constitué d'un aimant 2" et d'une carcasse de fer 3". Dans ce cas, c'est le support 1" qui sert de pièce de compensation. Le dispositif de l'invention est particulièrement applicable aux montres munies d'un balancier moteur entretenu électriquement ou électroniquement et qui doivent fonctionner à des températures extremes tout en étant fabriquées en grande série avec un faible prix de revient. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de correction en température du fonctionnement des montres à balancier moteur entretenu électriquement ou électroniquement et dans lesquelles ce balancier est constitué par un circuit magnétique en fer et un ou plusieurs aimants. Caractérisé par le fait qu'il comporte une ou plusieurs pièces de dimensions, forme et matière appropriées pour que les variations du moment d'inertie de l'ensemble balancier, en fonction de la température, équilibrent parfaitement les variations concomitantes du couple de rappel du spiral, de façon que l'on ait une variation nulle de la période de l'oscillateur. 2 - Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que la ou les pièces de compensation sont réalisées en un matériau à fort coefficient de dilatation. 3 - Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que dans une réalisation de l'invention la pièce de compensation est une rondelle solidaire de l'axe du balancier et montée concentriquement à celui-ci. 4 - Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que selon une deuxième réalisation de l'invention, les pièces de compensation sont montées symétriquement par rapport au centre de rotation du balancier et fixées sur celui-ci par l'une de leurs extrémités de manière que leurs extrémités libres puissent se déplacer, lors de leur variation en fonction de la température, soit vers le centre, soit vers la périphérie du balancier suivant le sens de la correction que l'on désire. 5 - Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que selon une troisième réalisation de l'invention la pièce de compensation est constituée par un support sur lequel est monté le circuit magnétique comportant les aimants et la carcasse en fer.