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Echappement pour pièce d'horlogerie destinée à fonctionner dans une position fixe La présente invention a pour objet un échappement pour pièce d'horlogerie destinée à fonctionner dans une position fixe, comprenant une roue d'ancre et une ancre pourvue de deux éléments d'impulsion s'engageant alternativement dans la denture de la roue d'ancre.
Dans certaines pièces d'horlogerie du type mentionné ci-dessus, l'échappement est destiné à ne fonctionner que par intermittence. Il s'agit notamment de pièces d'horlogerie incorporées à des compteurs électriques qui sont actionnés normalement par un réseau électrique, mais comprenant un mécanisme de réserve réglé par l'échappement. Ce mécanisme de réserve est habituellement au repos, mais doit s'enclencher immédiatement en cas de panne de courant.
On sait d'autre part. que les dents de l'ancre d'un mécanisme d'échappement pour mouvement d'horlogerie sont généralement construites de telle façon que la normale au plan de repos, c'est-à-dire à la face qui bute contre les levées et qui retient l'ancre entre les périodes d'impulsion forme un angle de quelques degrés, appelé angle de tirage, avec la droite qui joint l'axe d'oscillation de l'ancre et le point de contact de la levée avec la dent. De ce fait, la dent en contact avec la levée exerce sur cette dernière une force qui présente une légère composante tangentielle au déplacement de la levée. Généralement l'angle de tirage est positif et cette composante tire la levée vers l'intérieur de la denture.
Du fait de la valeur positive de l'angle de tirage, il est nécessaire de communiquer une impulsion non négligeable à l'ancre pour dégager les levées, car le mouvement de dégagement fait légèrement reculer la roue d'ancre contre la force du ressort moteur. Le ressort spiral ne développe généralement pas une force suffisante à elle seule pour déplacer la levée jusqu'à l'extrémité de la dent qui la bloque. Toutefois, lorsque le balancier est en mouvement, son énergie cinétique vient renforcer l'action du spiral, ce qui suffit à assurer le dégagement. Cependant, comme la pression exercée par la dent de la roue d'ancre sur la levée qui la bloque dépend du taux d'armage du ressort moteur, le tirage est irrégulier et diminue à mesure que le ressort se détend.
On a déjà proposé de soumettre l'ancre à l'action d'un ressort tendant constamment à la repousser vers sa position extrême la plus proche. Dans ces dispositifs connus, la force de freinage qui s'exerce sur le balancier par suite de l'effet de ce ressort tend à augmenter à mesure que l'ancre s'approche de sa position médiane, de sorte que pour amener l'ancre de l'une de ses positions extrêmes à sa position médiane, le balancier doit fournir une certaine énergie.
Dans les mécanismes de réserve des compteurs, le problème de démarrage se pose et on a constaté que lorsque le balancier est maintenu à l'arrêt quand le mécanisme est hors service, il est difficile de provoquer le démarrage avec une sûreté suffisante au moment d'une panne de courant. En effet, le ressort de barillet étant maintenu armé en permanence pour que le mécanisme soit constamment prêt à assurer l'entraînement du compteur, la première impulsion qu'il faut communiquer au balancier pour le faire démarrer doit vaincre la force de tirage maximum.
Les dispositifs dans lesquels l'ancre est soumise à la force d'un ressort et où, par conséquent, le balancier doit fournir à l'ancre une certaine énergie pour l'amener dans sa position médiane ne permettent
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pas de résoudre le problème du démarrage des mécanismes de réserve des compteurs.
Le but de la présente invention est de créer un échappement pour pièce d'horlogerie destiné à fonctionner dans une position fixe, dans lequel une impulsion d'énergie très faible puisse faire démarrer le balancier au moment de la mise en service.
Pour cela, l'échappement selon l'invention est caractérisé en ce que, l'ancre et la roue d'ancre étant montées sur des axes horizontaux, l'ancre est conformée de façon que son centre de gravité se trouve au-dessus de son axe d'oscillation et qu'elle se trouve dans un état d'équilibre labile dans sa position moyenne.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Les fig. 1 et 2 en sont des vues en élévation dans deux positions de fonctionnement.
A la fig. 1, une roue d'ancre 1 est maintenue arrêtée par une ancre 2 qui porte un premier élément d'impulsion 3 engagé dans une dent 4 de la roue 1. Un autre élément d'impulsion 5, également porté par l'ancre 2, s'engage dans la denture de la roue 1 lorsque l'ancre bascule de la position de la fig. 1 à celle de la fig. 2. L'ancre 2 est portée sur un arbre 6 qui est parallèle à l'axe de la roue 1.
Les éléments d'impulsion 3 et 5 sont constitués par des corps prismatiques en pierre synthétique présentant une section droite inscrite à l'intérieur d'un cercle et chassés dans des ouvertures circulaires 7 et 8 pratiquées, l'une dans un bras 9 et l'autre dans un bras 10 de l'ancre 2. En variante. ces éléments pourraient aussi être constitués par des goupilles ou des levées d'ancre usuelles. Les éléments 3 et 5 présentent chacun un plan d'impulsion (11, 12) destiné à coopérer avec un plan d'impulsion 13 que présente chaque dent de la roue 1 de façon à provoquer un déplacement de l'ancre d'une position d'arrêt à la position d'arrêt opposée lors de chaque oscillation d'un balancier (non représenté).
Les impulsions sont transmises de l'ancre au balancier par l'intermédiaire d'une tige 14 à l'extrémité de laquelle s'étendent deux cornes 15 qui délimitent entre elles une échancrure 16 constituant l'entrée de l'ellipse du balancier.
Le mécanisme décrit fait partie d'un mouvement d'horlogerie à ressort moteur qui constitue un mécanisme de réserve de l'entraînement d'un compteur. II est donc destiné à fonctionner dans une position fixe qui est choisie telle que l'arbre 6 soit horizontal. On a représenté en 23 un plan vertical passant par l'axe de l'arbre 6.
La forme et la disposition de l'ancre 2 sont telles que le bras 9 s'étend vers le bas sous un angle d'environ 45 par rapport au plan 23. Le bras 10, en revanche, s'étend vers le haut à peu près verticalement. Il se prolonge au-delà de l'ouverture 8 et présente dans son extrémité supérieure une ouverture 17. La tige 14 s'étend vers le bas sous un angle de l'ordre de 300 par rapport au plan 23 de l'autre côté du bras 9 par rapport à ce plan.
Les dimensions du bras 10 sont choisies de telle façon que le centre de gravité de l'ensemble de l'ancre se trouve nettement plais haut que l'axe de l'arbre 6. S'il est nécessaire de retoucher la position de ce centre de gravité, on peut le faire en agrandissant l'ouverture 17 ou une ouverture 18 pratiquée dans le bras 9.
Comme on le voit en comparant les fi-. 1 et 2, l'ancre ?_ oscille entre une position extrême représentée en traits pleins à la fi-. 1 et une seconde position extrême visible à la fig. 2, en passant par une position intermédiaire également distante des deux positions extrêmes, représentée en traits mixtes à la fi-. 1. Dans cette dernière position, le centre de gravité de l'ancre se trouve exactement sur le plan vertical 23 alors que dans la positon d'engagement visible à la fig. 1, il se trouve légèrement sur la gauche de ce plan, au point 19.
Grâce à cette position particulière du centre de gravité, l'ancre a naturellement tendance à pivoter dans un sens tel que la levée en prise avec la denture de la roue 1 pénètre dans cette denture.
Les levées sont donc maintenues engagées dans la denture de la roue d'ancre par le poids propre de l'ancre. Cette circonstance permet d'annuler l'angle de tirage. Aussi les faces 20 des dents 4 de la roue 1 sont-elles orientées de façon à être perpendiculaires à la droite qui joint, au repos, leur point de contact avec les levées et l'axe d'oscillation de l'ancre. Dans ces conditions, le couple à vaincre pour assurer le dégagement de l'ancre est réduit au minimum puisque le déplacement de la levée le long de la face 20 se fait sans qu'il y ait un mouvement de recul de la roue 1.
Dans une autre forme d'exécution, le plan 20 des dents 4 pourrait aussi être orienté de façon à réaliser un angle de tirage positif ou négatif. Dans ce dernier cas, cependant, la valeur de l'angle de tirage doit évidemment rester inférieure à la moitié de l'angle d'ouverture du cône de frottement entre les dents et les levées. Pratiquement, l'angle de tirage négatif sera inférieur à 6 .
Si l'angle de tirage est positif, la force exercée par la denture de la roue d'ancre sur les levées s'ajoute à celle due au déséquilibre de l'ancre. En combinant une roue d'ancre à angle de tirage positif mais faible avec une ancre en équilibre labile comme celle décrite ci-dessus, on peut réaliser un dispositif dont le démarrage soit sûr et dont l'encombrement soit aussi réduit que possible. En général, cependant. on choisira gin angle de tirage nul.
Dans la forme d'exécution décrite, les deux positions extrêmes de l'ancre 2 sont délimitées par des butées de limitation 21 et 22 qui sont situées au voisinage de l'extrémité supérieure du bras 10, assez loin de l'arbre 6 pour permettre un ajustage précis de l'amplitude des mouvements de l'ancre.
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Le dispositif qui vient d'être décrit présente l'avantage d'assurer le démarrage du mécanisme de réserve en cas de panne de courant, la force du ressort spiral suffisant à provoquer le dégagement de l'ancre.
Ce dispositif peut être utilisé dans tous les mouvements d'horlogerie destinés à fonctionner dans une position fixe et dans lesquels, par conséquent, les positions relatives de l'ancre et de la roue d'ancre peuvent être ajustées de telle façon que l'ancre se trouve dans un état d'équilibre labile lorsqu'elle est dans sa position moyenne.