Brevet FR2315714A1 — publié le 19770121

La présente invention a essentiellement pour objets un proeété pour obtenir la linéarité du couple de rappel d'un ressort spiral en fonction de l'angle dlarmage, et un dispositif d'horlogerie ou d1apparefli mettant en oeuvre ce procédé. in apparellage, le problème de la linéarité du couple de rappel d'un ressort spiral en fonction de l'angle d'armage se pose drupe façon cruciale Dans un tachymètre, par exemple, le couple magnétique créé dans la cloche par courants de Foucault étant proportionnel à la vitesse de rotation de l'aimant, il importe au plus -haut point que le spiral ait lui-meme un couple de rappel très proportionnel ami singles d'armage. Cette condition permettant seule une indication correcte de l'aiguille. le problème de la linéarité sera mieux illustré, pour une compréhension plus aisée de l'invention, en prenant le cas d'un oscillateur d horlogerie. Tout oscillateur mécanique d'horlogerie comprend unspiral rattaché par son extrémité extérieure à la virole solidaire du balan- cier, et par son extrémité intérieure à une pièce fixe, le piton. En tournant, le balancier entraîne la virole, et donc l'extrémité intérieure du spiral ; puisque l'autre extrémité du spiral est fixe, le spiral s' enroule et se déroule, et la spirale qu'il forme, géné- ralement une spirale d'Archimède, se modifie donc sans cesse. Son centre est ainsi amené à varier dans le temps Or, le développement non concentrique du spiral du au changement du centre de gravité a une mauvaise influence sur l'isochronisme de l'oscillateur et, en particulier la pression latérale qu'un spiral décentré exerce sur le pivot du balancier occasionne des perturbations de la marche et une usure des organes. Le moyen généralement utilisé pour que le spiral se développe concentriquement à l'axe du balancier consiste à prolonger la spire extérieure du spiral par une courbe terminale disposée de manière à vérifier les conditions de Philips formulées comme suit 1) pour que le centre des spires reste sur l'axe après la déformation, il faut que le centre de gravité de la courbe se trouve, avant la déformation, sur une perpendiculaire au rayon aboutissant à la naissance de la courbe. 2) la distance au centre du spiral du centre de gravité de la courbe avant la déformation doit être égale au carré du rayon des spires non déformées (à la naissance de la courbe) -divisé par la longueur de la-courbe. Ainsi, le centre du gravité de la courbe terminale est obligatoirement à une distance dé l'axe plus petite que le rayon du spiral, de sorte qu'il est nécessaire de placer cette courbe dans un plan différent de celui du spiral. Dans la technique antérieure, la courbe terminale continuait la dernière-spire du spiral, grace à une déformation de la bande constituant le spiral, que l'on ajustait de façon à ce que la courbe puisse prendre place dans un plan différent de celui du ressort spiral. Il s'avère malheureusement que la déformation de la bande du ressort perturbe la linéarité du couple de rappel de ce ressort en fonction de l'angle d'armage. Ainsi, cette déformation est non seulement délicate à réaliser, mais elle a encore pour effet de perturber le fonctionnement normal prévu par la théorie. La présente invention a pour but de prolonger le ressort spiral par une courbe terminale d'une manière facile a réaliser et permettant au ressort spiral de vérifier la théorie de Philips, afin d'obtenir une bonne linéarité du couple de rappel du spiral en fonction de l'angle d'armage. Le procédé, selon l'invention pour obtenir cette linéarité est du type consistant à prolonger la spire extérieure du spiral par une courbe terminale de Philips et est caractérisé en ce que, pour effectuer cette prolongation sans avoir à relever et tordre le spiral pour qué la courbe terminale occupe un plan différent de celui du spiral, il consiste à former la courbe terminale indépendamment du spiral, à placer la courbe dans un plan différent de celui du spiral, et à relier une extrémité de la courbe à l'extré- mité de la spire extérieure du spiral tout en fixant l'autre extrémité de la courbe terminale pour que celle-ci vérifie les conditions de Philips. Le dispositif à spiral pour l'appareillage et 11 horlogerie mettant en oeuvre ce procédé est par conséquent du type comprenant un spiral dont la spire extérieure est fixée, par 11 intermédiaire d'une courbe terminale de Philips, à un piton, et est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison reliant l'extrémité de la -pir--e extérieure à la courbe terminale. Oes moyens de liaison peuvent être constitués par un piton t1rmédiaire prévu pour recevoir les extrémités correspondantes de la spire extérieure et de la courbe terminale. e L!invention présente aussi l'avantage suivant. Lorsqu'il y a pas de raquette, par exemple en appareillage, il n'est pas nécessaire de terminer la spire extérieure du spiral par une par tie concentrique, et parmi l'infinité de courbes terminales répon dant aux conditions de Philips, celle formée d'un simple segment de droite peut être avantageusement prise en considération en rai son de la simplicité de sa réalisation et, grace au présent pro cédé, de son montage. Xn réalité, cette solutionsera celle généra lement adoptée. Les avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans -lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un ressort spiral plongé par un segment de droite vérifiant les conditions de Philips; - la figure 2 est une vue en perspective illustrant un mode de réalisation dtun dispositif à spiral selon l'invention ; - la figure 3 représente un autre mode de réalisation du pro cédé selon l'invention ; et - la figure 4 est un graphique illustrant les bourbes de li néarité obtenues par un dispositif à spiral réalisé selon la techni que antérieure et par un dispositif conçu selon l'invention. Uhe illustration d'un dispositif selon l'invention comprenant un ressort spiral prolongé par une courbe terminale en forme de segment de droite-vErifiant les conditions de Philips est donnée en figure 1. Dans cette figure, le dispositif 10 se compose d'un ressort spiral 11~ayant au repos la forme d'une spiraled'Archi mede, dont l'extrémité intérieure est fixée à une virole 12 soli- daire d'un axe 0 ; une courbe terminale 13 sinus forme d'un segment -de droite AB est reliée par son extrémité A à l'extrémité de la spire extérieure du spiral 11, l'extrémité B étant fixée par pi tonnage à un élément fixe 14 du bati de l'appareil destiné à con tenir ledit dispositif 10, tel que par exemple un garde-temps. En appelant C recentre de gravité du segment AB (CA = C3), la courbe terminale 13 vérifie les deux conditions de Philips si - = l'angle-ÂOC = 900 - 2) OC = 0A2/A3. On a représenté dans la figure 2 un mode de réalisation conforme à l'invention du dispositif 10 qui vient d'entre décrit. On retrouvera dans cette figure le ressort spiral 11, la virole 12, et la courbe terminale 13. Selon ce mode de réalisation, la courbe terminale 13 est un segment AB constitué par une lame élastique droite, par exemple prise dans le même fil que le spiral 11, sans aucun redressage. Cette lame 13 est fixée d'une manière conventionnelle par son extrémité B à un piton 15 de type classique, conçu pour être fixé au bâti 14 (figure 1) du garde-temps. Selon-l'invention, l'extrémité A de la lame 13 est reliée à l'extrémité de la spire extérieure du spiral 11 par des moyens de liaison constitués dans ce cas par un piton intermédiaire 16. Comme la courbe terminale 13 doit entre placée nécessairement dans un plan différent de celui du spiral 11 le piton intermédiaire 15 sert ici de moyen de translation entre l'extrémité de la spire extérieure du spiral et l'extrémité A de la courbe terminale. On a représenté dans la figure 2 ce piton sous la forme d-lun cylindre dont l'axe serait parallèle à l'axe 0 du balancier. Ce cylindre est pourvu de deux fentes adaptées pour recevoir les extrémités du spiral et de la courbe terminale.Bien sflt tout autre moyen de liaison peut être envisagé La figure 3 illustre un mode de réalisation particulièrement intéressant d'un dispositif à spiral conçu selon 11 invention. Dans ce cas, la lame 13 et les moyens servant de pitons 15 et 16 illustrés dans la figure 2 sont réunis en une seule pièce 17. Cette pièce comprend : une lame 18 en forme de segment de droite, de longueur déterminée par les conditions de Philips; une plage dXextré- mité 19 perforée pour permettre la fixation au bssti 14 (voir figure 1) du garde-temps; et une extrémité 20 en forme d'étrier, adaptée pour saisir l'-extrémité de la spire extérieure du spiral 11. Cette dernière extrémite peut être fixée à l'extrémité 20 par tout moyen approprié. On a représenté dans la figure 4 les courbes caractéristiques de linéarité d'un spiral plat sans courbe terminale et d'un dispositif conçu selon l'invention. Le graphique de la figure 4 porte en ordonnées le taux de linéarité en fonction de l'angle d'armage indiqué en- radians en abscisses. La courbe en trait tireté 21 se rapporte t un spiral plat ordinaire. La courbe 22 en trait plein se rapporte au contraire au dispositif selon l'invention exécuté à partir du même spiral.On remarquera que la courbe 22 est nette ment plus régulière dans les memSbplages de variation de l'angle d'armage, atteignant la même linéarité qutavec le procédé de coudage traditionnel A Cejt avantage s1ajoute le faite que le montage selon l'invention de la co#ç$e terminale est de beaucoup plus facile que la réalisation du soulèvement et de la torsion de la bande constituant le spiral que l'on connaissait jusqu'à présent. D'une manière générale, on comprendra de ce qui précède que la présente invention s'applique a' toute serte de courbe terminale, mais qu'elle trouve son application plus avantageuse quand cette courbe est un segment de droite. En d'autres termes, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'etre décrits et représentés à titre d'exemple, mais elle comprend au contraire tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R s V E N D I C A 1 I O g S 1 - Procédé pour obtenir la linéarité du couple de rappel d'un spiral d'horlogerie ou d'appareillage en fonction de l'angle d'armage, du type consistant à prolonger la spire extérieure du spiral par une courbe terminale i Philips, caractérisé en ce que, pour effectuer cette prolongation sans avoir à relever et tordre le spiral pour que la courbe terminale occupe un plan différent de celui du spiral, il consiste à former la courbe terminale indépendamment du spiral, à placer cette courbe dans un plan différent de celui du spiral, et à relier une extrémité c'e la courbe terminale àl1extré- mité de la spire extérieure du spiral tout en fixant l'autre extrémité de la courbe pour que celle-ci vérifie les conditions de Philips. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbe terminale précitée est un segment de droite. 3 - Dispositif à spiral mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1 ou 2, du type comprenant un spiral dont la spire extérieure est fixée par l'intermédiaire d'unè courbe terminale de Philips à un piton, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens-de liaison reliant l'extrémité de la spire extérieure du spiral à la courbe terminale. 4 - Dispesitif selon la revendicatior 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison précités sont constitués par un piton intermé- diaire recevant fixement les extrémités du spiral et de la courbe terminale. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison précités forment un prolongement de la courbe terminale précitée, approprié pour recevoir l'extrémité de la spire extérieure du spiral. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la courbe terminale comporte une plage d'extrémité servant pour le pitonnage de ladite courbe. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 6, caractérisé en ce que la fixation de lSextremité de la spire extérieure du spiral et/ou de la courbe terminale aux-moyens de liaison précités est faite par serrage, collage ou soudage.