Montre combinée avec un baromètre ou un altimètre
A l'usage des explorateurs, parachutistes ou alpinistes, la montre peut tre combinée avec une boîte anéroïde dont les déformations donnent sur le cadran des indications d'altitude ou de pression atmosphérique.
I1 est connu que la pression ne varie pas de manière linéaire avec l'altitude et que la déformation de la boîte anéroïde n'est pas une fonction linéaire de la variation de pression atmosphérique.
Ainsi, les indications fournies par un appareil pourvu d'une boîte anéroïde sont sujettes à deux sortes d'erreurs. Il en résulte que le cadran devrait tre pourvu de divisions différemment espacées pour les diverses utilisations et qu'une mme échelle ne pourrait tre utilisée pour les basses et les hautes altitudes.
On a déjà proposé de transmettre les déformations de la boîte anéroïde au moyen d'un système comprenant un doigt agissant sur un secteur denté entraînant le pignon de l'aiguille indicatrice, de telle manière que le déplacement du secteur soit linéairement proportionnel à l'altitude. A cet effet, on fait varier la longueur active du levier constitué par le côté du secteur en faisant agir le doigt obliquement sur ce côté, qui présente en général une courbure déterminée.
Cette construction ne permet toutefois pas un changement aisé de la pièce corrective.
La présente invention a précisément pour but de remédier à cet inconvénient.
Elle a pour objet une montre combinée avec un baromètre ou un altimètre à capsule anéroïde dans laquelle une face de la boîte anéroïde est solidaire du boîtier, l'autre étant reliée à son organe indicateur par un mécanisme à leviers, l'un au moins de ces leviers comprenant un bras conformé de manière que sa longueur active varie en cours de rotation de façon à corriger les défauts de non-linéarité, caractérisée par le fait que ledit levier (14) est disposé verticalement par rapport au plan de la montre et est tourillonné dans un logement limité d'un côté par le carter (8) du mécanisme de transmission et de l'autre par une plaquette amovible (12b) permettant d'enlever facilement le levier pour le remplacer par un autre correspondant à une autre unité de lecture de l'échelle du cadran.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation, et
la fig. 2, une vue en plan;
les fig. 3, 4, 5, 6 et 7 concernent des détails;
les fig. 8 et 9 représentent les défauts de nonlinéarité de la pression atmosphérique en fonction de l'altitude et des déformations de la boîte anéroïde en fonction de la pression;
les fig. 10 et 11 représentent à échelle agrandie, des leviers correcteurs.
La montre représentée comprend une boîte dont seul le fond 1 est dessiné; dans cette boîte se trouve la capsule 2 du baromètre anéroïde comprenant, comme d'habitude, une paroi ondulée 2a soudée à deux joues centrales 3 et 4. La joue inférieure 4 présente un tenon 5 vissé dans le fond 1 ; 6 est un paquetage et 7 une rondelle couvre-joints. Au-dessus de la capsule 2 est disposé un carter 8 pour le mécanisme de transmission reliant la capsule à l'aiguille indicatrice 9 et au-dessus de ce carter se trouve le mouvement 10 de la montre.
Le carter 8 est formé d'un corps 8a fermé par une plaque supérieure 8b; le corps 8a est représenté en plan vu de dessus en fig. 3, les fig. 4, 5 et 6 étant des coupes par IV-IV, V-V et VI-VI de la fig. 3. Sur le fond du corps 8a est articulé en 12 le levier 13 (voir fig. 7) appuyant par une saillie 13a sur la capsule 2; ce levier agit sur l'extrémité 14a d'un levier 14 dont la partie 14b est articulée en 12a au carter et situé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du levier 13. Le levier (14) est ainsi disposé verticalement par rapport au plan de la montre et est tourillonné dans un logement limité, d'un côté, par le carter (8) du mécanisme de transmission et, de l'autre, par une plaquette amovible (12b) permettant d'enlever facilement le levier.
Le levier 14 présente une seconde extrémité 14c qui est engagée dans une ouverture 15 de la roue dentée 16; celle-ci engrène avec un pignon 17 dont l'arbre 18 porte l'aiguille 9 et est soumis à l'action d'un ressort spiral de rappel 19; l'arbre 18 tourne à la façon de l'arbre d'une aiguille de seconde au centre dans un canon non représenté qui porte l'aiguille des minutes du mouvement 10; l'aiguille 9 se meut sur un cadran non représenté donnant la pression de l'air ou les différentes altitudes auxquelles se trouve la montre.
Le spiral 19 tend constamment à appliquer les parois de l'ouverture 15 de la roue 16 contre l'extrémité 14c du levier 14.
Les deux leviers 13 et 14 présentent des tourillons 12 et 12a tournant dans des paliers de section carrée, ce qui permet un minimum de jeu et d'espace.
Le corps 8a du carter 8 présente deux ouvertures 8c et 8d disposées à angle droit. Dans la première de celles-ci peut se mouvoir le levier 13 et, dans la seconde, le bras 14a du levier 14.
La fig. 8 représente les variations de la pression atmosphérique en fonction de l'altitude. Elle donne en abscisse les pressions en millimètres de mercure et en ordonnée les altitudes. La courbe montre qu'entre 0 et 2500 m la variation de pression est plus grande qu'entre 7500 et 10 000 m. D'autre part, des mesures effectuées sur des boîtes anéroïdes montrent que les déformations de celles-ci ne sont pas proportionnelles à la variation de la pression atmosphérique. La fig. 9 illustre ce phénomène en donnant en abscisse la déformation de la boîte anérolde exprimée en centièmes de millimètre et en ordonnée les altitudes. La courbe, approximativement rectiligne pour les basses pressions, s'incurve dans sa partie supérieure.
Dans le cas de l'altimètre ou du baromètre ané roïde, les deux phénomènes se superposent et les erreurs créées par chacun d'eux s'ajoutent de telle sorte que les indications données par une aiguille sur un cadran divisé suivant une progression arithmétique peuvent tre entachées d'une forte erreur.
Pour compenser ces défauts de linéarité, le levier 14 (fig. 10) comprend une zone 14d incurvée par laquelle il est en contact avec le levier 13 de telle manière que la longueur active de ce levier varie en cours de rotation en fonction de la déformation de la boîte anéroïde et conséquemment de la variation de la pression atmosphérique.
La courbure de la zone 14d peut tre déterminée graphiquement par la méthode des enveloppes en partant des courbes données par les fig. 8 et 9 et en dessinant les leviers dans leurs diverses positions.
Cette méthode est toutefois difficile à appliquer et l'on préfère utiliser une solution d'approximation selon laquelle on détermine en laboratoire et par des corrections successives, la forme idéale de la surface active du levier.
La forme de la courbe active du levier 14 est adaptée à l'unité de l'échelle de lecture. Il est ainsi possible, par un changement de la courbure du levier 14, d'obtenir entre la boîte et le cadran un rapport de transmission différent. On peut alors diviser le tour du cadran en 3000 m ou en 10 000 pieds dans le cas d'un altimètre, en 760mm de mercure ou 1000 millibars dans le cas d'un baromètre. La fig. 11 représente un levier 14 dont la courbure 14c a été étudiée pour que les lectures sur le cadran puissent tre effectuées en pieds.
Watch combined with barometer or altimeter
For use by explorers, parachutists or mountaineers, the watch can be combined with an aneroid case whose deformations give indications of altitude or atmospheric pressure on the dial.
It is known that the pressure does not vary linearly with altitude and that the deformation of the aneroid box is not a linear function of the variation in atmospheric pressure.
Thus, the indications provided by a device provided with an aneroid box are subject to two kinds of errors. As a result, the dial should be provided with differently spaced divisions for the various uses and that the same scale could not be used for low and high altitudes.
It has already been proposed to transmit the deformations of the aneroid box by means of a system comprising a finger acting on a toothed sector driving the pinion of the indicator needle, in such a way that the displacement of the sector is linearly proportional to the altitude. . To this end, the active length of the lever formed by the side of the sector is varied by causing the finger to act obliquely on this side, which generally has a determined curvature.
This construction, however, does not allow easy change of the corrective part.
The object of the present invention is precisely to remedy this drawback.
It relates to a watch combined with a barometer or an altimeter with an aneroid capsule in which one face of the aneroid box is integral with the case, the other being connected to its indicator member by a lever mechanism, at least one of which is these levers comprising an arm shaped so that its active length varies during rotation so as to correct non-linearity defects, characterized in that said lever (14) is arranged vertically with respect to the plane of the watch and is journalled in a housing limited on one side by the housing (8) of the transmission mechanism and on the other by a removable plate (12b) allowing the lever to be easily removed to replace it with another corresponding to another unit of reading the dial scale.
The accompanying drawing shows, by way of example, one embodiment of the object of the present invention.
Fig. 1 is an elevation view, and
fig. 2, a plan view;
figs. 3, 4, 5, 6 and 7 relate to details;
figs. 8 and 9 represent the defects of nonlinearity of the atmospheric pressure as a function of the altitude and of the deformations of the aneroid box as a function of the pressure;
figs. 10 and 11 represent, on an enlarged scale, corrective levers.
The watch shown comprises a box of which only the bottom 1 is drawn; in this box is the capsule 2 of the aneroid barometer comprising, as usual, a corrugated wall 2a welded to two central cheeks 3 and 4. The lower cheek 4 has a tenon 5 screwed into the bottom 1; 6 is a package and 7 is a gasket washer. Above the capsule 2 is arranged a casing 8 for the transmission mechanism connecting the capsule to the indicator hand 9 and above this casing is the movement 10 of the watch.
The housing 8 is formed of a body 8a closed by an upper plate 8b; the body 8a is shown in plan seen from above in FIG. 3, fig. 4, 5 and 6 being sections through IV-IV, V-V and VI-VI of FIG. 3. On the bottom of the body 8a is articulated at 12 the lever 13 (see FIG. 7) pressing by a projection 13a on the capsule 2; this lever acts on the end 14a of a lever 14, the part 14b of which is articulated at 12a to the casing and situated in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the lever 13. The lever (14) is thus disposed vertically with respect to the plane of the watch and is journaled in a limited housing, on one side, by the casing (8) of the transmission mechanism and, on the other, by a removable plate (12b) allowing the lever to be easily removed.
The lever 14 has a second end 14c which is engaged in an opening 15 of the toothed wheel 16; the latter meshes with a pinion 17, the shaft 18 of which carries the needle 9 and is subjected to the action of a spiral return spring 19; the shaft 18 rotates like the shaft of a central second hand in a barrel, not shown, which carries the minute hand of movement 10; hand 9 moves on a dial, not shown, giving the air pressure or the different altitudes at which the watch is located.
The spiral 19 constantly tends to apply the walls of the opening 15 of the wheel 16 against the end 14c of the lever 14.
The two levers 13 and 14 have journals 12 and 12a rotating in square section bearings, which allows a minimum of play and space.
The body 8a of the housing 8 has two openings 8c and 8d arranged at right angles. In the first of these can move the lever 13 and, in the second, the arm 14a of the lever 14.
Fig. 8 represents the variations in atmospheric pressure as a function of altitude. It gives the pressures in millimeters of mercury on the abscissa and the altitudes on the ordinate. The curve shows that between 0 and 2500 m the pressure variation is greater than between 7500 and 10,000 m. On the other hand, measurements taken on aneroid boxes show that the deformations of these are not proportional to the variation in atmospheric pressure. Fig. 9 illustrates this phenomenon by giving on the abscissa the deformation of the anérolde box expressed in hundredths of a millimeter and on the ordinate the altitudes. The curve, approximately rectilinear for low pressures, curves in its upper part.
In the case of the altimeter or aneroid barometer, the two phenomena overlap and the errors created by each of them are added so that the indications given by a needle on a dial divided according to an arithmetic progression can be marred by a strong error.
To compensate for these linearity defects, the lever 14 (fig. 10) comprises a curved zone 14d through which it is in contact with the lever 13 such that the active length of this lever varies during rotation as a function of the deformation. of the aneroid box and consequently of the variation in atmospheric pressure.
The curvature of zone 14d can be determined graphically by the envelope method, starting from the curves given in FIGS. 8 and 9 and drawing the levers in their various positions.
This method is however difficult to apply and it is preferred to use an approximation solution according to which one determines in the laboratory and by successive corrections, the ideal shape of the active surface of the lever.
The shape of the active curve of the lever 14 is adapted to the unit of the reading scale. It is thus possible, by changing the curvature of the lever 14, to obtain a different transmission ratio between the box and the dial. One can then divide the revolution of the dial in 3000 m or in 10 000 feet in the case of an altimeter, in 760 mm of mercury or 1000 millibars in the case of a barometer. Fig. 11 represents a lever 14, the curvature 14c of which has been studied so that the readings on the dial can be taken in feet.