Brevet FR2307299A1 — publié le 19761105

La présente invention se rapporte à un dispositif de montage de la spire intérieure d'un ressort spiral sur une virole en une seule pièce sans sertissage. Dans la technique antérieure, on a déjà tenté de résoudre ce problème en proposant des solutions très diverses sans réussir cependant à obtenir un assembla- ge qui soit à la fois facile à réaliser, peu coûteux et fiable. Par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Anérique nO 2.335.974, il a déjà été proposé de mettre à profit, pour fixer le ressort spiral dans une gorge circonférentielle d'une virole, l'élasticité propre de la spire intérieure de ce ressort, qu'on élargit pour l'emmancher sur cette virole. L.alheureusement, ce mode d'assemblage ne permet pas d'obtenir une fixation fiable parce que la spire intérieure du ressort ne s'applique pas uniformément sur toute la circonférence du fond de la gorge. Pour supprimer cet inconvénient, on rabat l'extrémité de la première spire et on l'engage dans une fente radiale de la virole, dans laquelle elle se bloque par serrage.Pour obtenir ce serrage, la virole est encore munie d'une deuxième fente, opposée à la première et qui débouche dans sa lumière, de sorte que, lorsqu'on emmanche la virole sur son axe, cette virole se déforne en élargissant sa deuxième fente et en resserant la première, qui contient l'extrémité du ressort. Par ailleurs, un grave inconvénient consiste dans le fait que le point de contact, c'est-à-dire le point où le ressort quitte le fond de la gorge de la virole, ne peut pas être déterminé avec précision. En effet, en raison des inévitables tolérances de fabrication, la conformation de la première spire du ressort spiral peut varier légérement d'un ressort à l'autre dans une même dérie de fabrication , de sorte que la position du point de contact peut varier.Par ailleurs, sous l'effet du mouvement oscillant du ressort, au cours d'une même oscillation, une certaine longueur de la lande constituant le ressort vient s'appuyer sur le fond de la gorge ou se soulève de ce fond. L'absence de définition précise du point de contact constitue un inconvénient technique parce qu'elle détruit le synchronisme du ressort spiral. On connait par ailleurs, par le brevet suisse 2750/89, un mode de montage d'un ressort spiral sur sa virole dans lequel la virole présente deux surfaces de portée séparées et diamètralement opposées, qui forment le fond d'une gorge et qui, ensemble , ne couvrent pas plus de 1800 de la circonférence de la virole. La spire intérieure du ressort spiral est collée ou fizée par sertissage, c'est-à-dire par rabattement des flancs de la gorge. Le collage ne donne pas une fixation d'une grande longévité parce que, sous l'effet du mouvement d'oscillation du ressort, la colle se fatigue et finit par se fissurer. Le sertissage par rabattement des flancs de la gorge constitue au contraire une opération coûteuse et difficile à exécuter dans le cas des viroles et ressorts spiraux de petites dimensions.Par ailleurs, le sertissage peut incliner ou excentrer légérement le ressort, de sorte que ce dernier risque de perdre son centrage normal de rotation et de ne plus être à plat. Toute déformation plastique de la lame constitutive du ressort spiral, qu'elle soit due au sertissage ou à un redressement ultérieur destiné à corriger l'inclinaisc ou l'excentricité, est préjudiciable aux propriétés de stabilité de la matière du ressort. Or, ces propriétés de otab lité sont essentielles, notamment dans le cas des ressorts pour instruments d'horlogerie. Il se pose donc le problème de créer un dispositif de montage de la spire intérieure d'un ressort spiral sur une virole ou rouleau en une seule pièce sans sertissage et qui soit facile à mettre en oeuvre, d'une fiabilité absolue et également applicable aux ressorts spiraux et viroles de très petites dimensions. Par ailleurs, le point de contact doit être défini avec précision et la fixation du ressort à la virole ou rouleau ne doit entraîner aucun déplacement,ni aucune torsion de ce ressort. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que le ressort est fixé circonférentiellement sur la virole ou rouleau par friction, sans déformation plastique sous l'effet de l'élasticité propre de sa spire intérieure, qui est élargie par emmanchement sur la virole ou le rouleau, en s'appuyant sur deux surfaces de portée séparées l'une de l'autre, diamètralement opposées par rapport à l'axe de la virole ou rouleau et qui ensemble couvrent une partie de la circonférence de la virole ou rouleau qui n1 est pas supérieure à 1800. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap araltront u cours de la description qui va suivre. Aux des sinus annexes, dnnnos uniquement à titre d'exemples, la Fig. 1 est une vue de dessus représentant une pirole eW la spire intérieure d'un ressort spiral la tig. 2 est uvje coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 1; les Fig.3 à 7 sont des vues de dessus représentant des variantes de réalisation. Dans l'exemple d'exécution représenté sur les fig.1 et 2, la virole 1 présente, comme surfaces de portée destinées à recevoir la spire intérieure 2 du ressort, d'une part, une surface 3 incurvée en arc de cercle et qui forme le fond d'une gorge circonférentielle 4 et, d'autre part, l'un des flancs 5 d'une rainure 6 creusée dans l'une des faces radiales de la virole. L'extrémité intérieure 2 de la spire 2 est engagée dans la rainure 6 tandis que le segment extérieur 7 de la spire s'applique sur la surface 3 incurvée en arc de cercle. La spire 2 est élargie élastiquement dans une mesure suffisante pour que sa force de rappel lui assure une prise par friction suffisamment forte sur les surfaces de portée 3, 5. Des essais ont montré qu'il est avantageux que l'élargissement élastique de la spire intérieure du ressort soit de 2%, c'est-à-dire qu'il est avantageux que le diamètre de la spire intérieure soit choisi de manière à sta s'agrandir de 2% lorsque cet- te spire est montée sur la virole, par suite de l'écartement des surfaces 3 et 5. On peut considérer que les pourcentages de 1 et 10% sont des valeurs limites pour l'élargissement élastique. Si l'on choisit un élargissement élastique inférieur à 1%, le ressort n'est pas suffisamment serré sur la virole et si, au contraire, on choisit un élargissement élastique supérieur à 10%, l'excentrement du centre du ressort qui résulte de cet élargissement peut excéder les limites de tolérance à respecter. La largeur des deux surfaces de portée 3, 5 doit être choisie de manière que l'ensemble de ces surfaces ne couvre pas plus de 1800 de la circonférence de la virole, faute de quoi le ressort ne s'appuierait pas franchement sur la virole et la prise par friction serait insuffisante. Le point de contact est défini avec précision par l'arête 8 de la virole qui est la plus extérieure dans le sens de l'en- roulement du ressort, tant que la force de rappel du ressort est suffisamment grande pour que ce ressort ne s'écarte pas de la surface de portée 4. L'angle compris entre ce point et le point extrême intérieur 9 de portée au ressort est de 2500 dans 11 exemple représenté. Plus cet angle est grand, plus le blocage est solide et, plus cet angle est petit, meilleurs sont l'isochronisme des oscillations et bon le centrage de la rotation. Toutefois, il ne doit pas être inférieur à 1800. Les Fig.3 et 4 montrent deux variantes dans lesquelles l'angle O1 défini à propos du premier exemple de réalisation, est légèrement supérieur à 1800 sur la Fig.3 et atteint presque 2700 sur la Bit.4. Dans ces trois exemples de réalisation, la spire du ressort est bloquée en translation axiale par emboîtement dans la gorge 4. Dans 11 exemple de réalisation de la Fig.5, la virole présente deux surfaces de portées opposées 10 et Il possèdant, soit une courbure circulaire, soit une courbure en spirale d'Archimède et sur lesquelles la spire intérieure 12 est appliquée et fixée par friction sous l'effet de sa force de rappel. Dans ce cas, l'extrémité rabattue 12' du ressort, qui est rendue nécessaire par la fabrication de ce ressort, est appliquée plus ou moins lâchement contre le méplat 13 de la virole 14. Cette virole 14 est coupée par une fente radiale 15 qui est ménagée entre les deux surfaces de portée 10 et 11. Cette fente permet à la virole 14 de s'élargir lorsqu'on l'emmanche sur l'axe du balancier, et cet élargissement doit être pris en compte lors du calcul de l'élargissement élastique de la spire intérieure 12 du ressort.Ici, la virole n'est munie d'aucune gorge circonférentielle et la spire 12 du ressort doit donc être bloquée en translation axiale par collage. Dans l'exemple de la Fig.6, la fente 16 de la virole 17 traverse la surface de portée 18 qui est la plus extérieure, considérée dans le sens de l'enroulement du ressort. Ici, les surfaces de portée 18 et 19 sont relativement étroites, de sorte que la pression par unité de surface est plus grande et que la fixation par friction est améliorée. L'élargissement que le ressort 17 subit lorsqu'on l'emmanche sur son axe est ici sans influence sur l'élargissement élastique de la spire intérieure 20 du ressort. Ici également, cette spire doit être bloquée en translation axiale par une opération supplémentaire de collage. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Bit.6, on peut facilement obtenir une virole équilibrée, qui ne présente aucun défaut de centre de gravité en agissant sur la largeur de la fente 16 d'une part et sur celle de la surface de portée 19 d'autre part. L'exemple de la Fig.7 se distingue essentiellement de l'exemple précédent par le fait que, comme dans le premier exemple de réalisation, l'extrémité intérieure 21 de la spire 22 du ressort est encastrée dans une rainure 23 contre le flanc 24 de laquelle elle s'appuie. Ici également, la surface de portée extérieure 25, qui est divisée en deux parties par la fente radiale 26, est de largeur particulierement faible, afin a'accentuer la pression par unité de surface. Ainsi qu'il ressort de l'examen des exemples décrits cidessus, le mode de montage suivant l'invention peut être réalisé dans de nombreuses variantes, de sorte que l'on peut toujours choisir la variante la plus avantageuse pour chaque cas. RElEDlDICATIONS 1.- Dispositif de montage sans sertissage de la spire intérieure d'un ressort spiral sur un rouleau en une seule pièce caractérisé en ce que le ressort est fixé circonférentiellement sur le rouleau par friction, sans déformation plastique, sous l'effet de l'élasticité propre de sa spire intérieure, élargie par enzanchement sur le rouleau, en s'appliquant sur deux surfaces de portée séparées (3, 5; 10, Il; 18, 19; 24, 25) diamétralement opposées sur le rouleau et qui a elles deux ne couvrent pas plus de 1800 de la circonférence du rouleau. 2.- Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue du blocage axial du ressort sur le rouleau, au moins l'une des surfaces de portée (3) est formée par le fond 'une gorge (4) ménagée sur la périphérie du rouleau. 3.- Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas où la surface périphérique du rouleau est lisse, ie ressort est fixé en plus par collage sur cette surface périphérioue, pour le blocage axial. 4.- Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de portée (3, 25) qui est la plus extérieure dans le sens de l'enroulement de la spire du ressort est courbe, tandis que la surface de portée intérieure (5, 24) est piane. 5.- Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau présente une fente à peu près radiale (16, 26) qui est ménagée dans la surface de portée extérieure (18, 25) et débouche dans la lumière centrale du rouleau, de manière à permettre à ce rouleau de se resserrer élastiquement sur son axe. 6.- Dispositif de montage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le segment du rouleau qui porte la surface de portée intérieure (19) est plus étroite que le segment qui porte la surface de portée extérieure (18), pour compenser le déport du centre de gravité de ce rouleau qui est dû à la présence de la fente (16). 7.-Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau présente une fente (15) prati quée dans l'un de ses deux segments situés entre les deux surfaces de portée 11, 10) et qui débouche sur la lumière centrale de ce rouleau, et est destinée à permettre au rouleau de se serrer sur son axe.