Mécanisme de minuterie pour pièce d'horlogerie
La présente invention a pour objet un mécanisme de minuterie pour pièce d'horlogerie, comprenant d'une part un excentrique mobile en rotation autour d'un axe fixe et sur lequel est montée une pièce rotative mobile en rotation autour de son propre axe indépendamment du mouvement rotatif dudit excentrique, cette pièce rotative présentant à sa périphérie douze projections également espacées le long de cette périphérie et qui sont équidistantes de l'axe de cette pièce rotative, et d'autre part une pièce encadrante entourant ladite pièce rotative et présentant à son bord interne onze éléments de surface de came disposés circulairement en espacement régulier à égale distance dudit axe fixe,
ledit excentrique étant relié à un arbre d'entraînement à vitesse constante et étant mû en rotation avec celui-ci autour dudit axe fixe de manière à faire faire à ladite pièce rotative, autour dudit axe fixe, un mouvement orbital qui meut les projections de cette pièce rotative pour les amener en et hors engagement avec les éléments de surface de came de ladite pièce encadrante, chaque engagement d'une projection avec un élément de surface de came ayant, durant la période où il a lieu, pour effet d'impartir à ladite pièce rotative un mouvement rotatif autour de son propre axe avec une vitesse d'un douzième de la vitesse dudit arbre d'entraînement.
Des dispositifs de ce type ont déjà été proposés. On connaît notamment un mécanisme changeur de nombre de tours pour pièce d'horlogerie destiné à l'entraînement unidirectionnel par un premier mobile, d'un second mobile autour d'une aire centrale commune dans laquelle se situe l'axe de rotation fixe dudit premier mobile. Un excentrique est solidaire du premier mobile et porte une pièce rotative constituant le second mobile, laquelle peut tourner sur elle-même autour de son axe indépendamment du mouvement de rotation dudit excentrique. La pièce rotative porte des dents à sa périphérie. Une pièce encadrante présente un bord interne dentelé et entoure la pièce rotative.
Le mouvement de l'excentrique tournant solidairement avec le premier mobile autour dudit axe fixe est tel qu'il fasse faire à la pièce rotative un mouvement orbital autour de cet axe fixe et ce mouvement orbital amène les dents de cette pièce rotative successivement en engagement avec les dents de la pièce encadrante, le tout étant agencé de telle manière que chacun des engagements amène, durant la période où il y a lieu, ladite pièce rotative à faire sur elle-même autour de son axe un mouvement de rotation dont résulte un mouvement du second mobile à nombre de tours différent de celui du premier mobile.
La pièce rotative porte 12 dents et la tranche interne de la pièce encadrante comporte 11 dents, ce qui fait faire à ladite pièce rotative un mouvement d'un douzième de tour sur elle-même autour de son axe chaque fois que le premier mobile fait un tour complet sur son axe.
La pièce rotative est munie d'un canon sur lequel est fixée l'aiguille des heures, le premier mobile portant l'aiguille des minutes.
On connaît également un mécanisme changeur de tour comprenant une roue étoile et une pièce encadrante. La périphérie de la roue étoile est formée d'un certain nombre de surfaces incurvées concaves arrangées symétriquement autour de l'axe et par des projections définies par l'intersection de deux de ces surfaces incurvées adjacentes. La pièce encadrante présente des éléments de surface de came s'étendant autour d'une ouverture de ladite pièce et étant faits d'un certain nombre de surfaces incurvées arrangées symétriquement autour de l'axe de la pièce encadrante.
Il faut remarquer toutefois que, selon l'illustration de la publication antérieure qui présente ce dernier mécanisme, la nombre desdits éléments de surfaces de came présentées par la pièce encadrante est plus grand que le nombre desdites surfaces incurvées concaves présen tées par la roue étoile, ce qui signifie que le mouvement de rotation imparti à cette roue étoile sera dirigé dans le sens inverse du mouvement de translation imposé à l'axe de cette roue étoile. I1 ne serait toutefois pas impossible de changer ces nombres de manière à obtenir un mécanisme fonctionnant, comme le premier mentionné des mécanismes antérieurement connus, de telle sorte que les directions des mouvements de rotation et de translation de la pièce mobile intérieure soient les mêmes.
On peut citer encore deux mécanismes antérieurement proposés qui, partiellement, présentent quelques analogies avec le mécanisme en question.
Le premier est un mécanisme changeur de nombre de tour pour pièce d'horlogerie destiné à l'entraînement unidirectionnel, par un premier mobile d'un second mobile autour d'une aire centrale commune dans laquelle se situe l'axe de rotation fixe dudit premier mobile. Un excentrique est solidaire du premier mobile et porte une pièce rotative constituant le second mobile, laquelle peut tourner sur elle-même autour de son axe indépendamment du mouvement de rotation dudit excentrique. La pièce rotative porte des dents coopérant avec des dents d'une pièce fixe portant les signes d'indication de l'heure.
Le mouvement de l'excentrique est tel qu'il fait faire à la pièce rotative un mouvement orbital autour de l'axe fixe, les engagements des dents se faisant de manière que le mouvement du second mobile ait un nombre de tour différent de celui du premier mobile. Le premier mobile porte l'indicateur des minutes et le second mobile est associé à un canon portant l'indicateur des heures.
Ce canon présente des tiges s'étendant parallèlement à l'axe des minutes et pénétrant dans des perçages ménagés dans la face de la pièce rotative de manière telle que l'aiguille des heures soit entraînée par cette pièce rotative.
Le deuxième est un mécanisme changeur de nombre de tour destiné à l'entraînement par un premier mobile d'un second mobile autour d'une aire centrale commune dans laquelle se situe l'axe de rotation fixe du premier mobile. Ce second mobile présente des surfaces incurvées concaves, le fond de la courbure étant dans la direction opposée de l'axe fixe.
Ces deux derniers mécanismes connus ne correspondent toutefois pas complètement à la définition donnée plus haut; on peut voir, sur l'illustration des publications antérieures qui les présentent, d'une part que les nombres des éléments coopérant pour faire tourner sur elle-même la pièce rotative ne sont pas respectivement 1 1 et 12, et d'autre part que les éléments en question ne sont pas respectivement des projections et des surfaces de came, mais qu'ils sont, soit des dents analogues à celles d'une roue dentée, soit, au moins pour les éléments présentés par la pièce rotative, des pièces de forme cylin driue rapportées sur la pièce rotative et dirigées axialement par rapport à celles-ci.
Tous ces mécanismes antérieurement proposés, et en particulier le premier mentionné qui se rapproche le plus de la définition donnée précédemment, ne prévoient pas, pour les éléments coopérant présentés respectivement par la pièce rotative et par la pièce encadrante, des formes particulièrement favorables pour le fonctionnement de coopération glissante qui distinguent ces dispositifs. Par exemple, dans le premier mécanisme antérieurement connu qui a été cité, les éléments coopérants de la pièce rotative sont des pointes formées par l'intersection de surfaces droites et elles s'engagent avec des surfaces également droites formées dans la pièce encadrante.
Le pas de ces pointes doit être plus petit que celui des encoches subsistant entre les surfaces droites de la pièce encadrante si l'on veut que le mouvement soit possible.
Un jeu relativement important doit être prévu pour permettre aux éléments de sortir d'engagement l'un avec l'autre.
On remarque d'autre part que, dans tous ces mécanismes antérieurement représentés, le contact entre la pièce mobile et la pièce encadrante se fait à l'endroit de la projection maximum de l'excentrique. Ceci ne contribue pas à atténuer les secousses d'avancement et à supprimer les risques de coincement, mais tend, par contre, à introduire ou à laisser subsister des frottements qui limitent les possibilités de transmission de puissance par l'intermédiaire du mécanisme.
Le but de la présente invention est de fournir un mécanisme du type précédemment mentionné qui ne présente pas les inconvénients précités, et qui, notamment, permette de réduire les secousses d'avancement, de supprimer les risques de coincement, et de réaliser une transmission de puissance plus élevée, sans qu'un jeu relativement important soit nécessaire aux endroits des parties venant successivement en contact.
Dans ce but, le mécanisme selon la présente invention, du type précédemment mentionné, est caractérisé en ce que lesdites projections sont des pointes ou des arêtes définies par les intersections d'un nombre correspondant de surfaces incurvées formées à la périphérie de ladite pièce rotative, ces surfaces étant incurvées de manière concave vers l'intérieur de cette périphérie en direction de l'axe central de la pièce rotative, et en ce que lesdits éléments de surface de came sont formés par un nonbre correspondant de surfaces incurvées qui se délimitent par les arêtes de leur intersection mutuelle, ces surfaces étant établies dans la tranche intérieure bordant l'ouverture centrale de ladite pièce encadrante, ces surfaces ayant une concavité dont le fond est dirigé vers l'extérieur relativeinent à l'axe central de ladite pièce rotative,
en une disposition faisant face, de manière inversée, aux surfaces incurvées de la pièce rotative, le tout étant agencé de manière telle que l'engagement desdites projections de la pièce rotative se fasse seulement le long des portions initiales et terminales desdits éléments de surface de came.
Avec une telle configuration des projections présentées par la pièce rotative et des éléments de surfaces de came présentées par la pièce encadrante, l'engagement entre ces parties se produit, soit 900 en avance, soit 900 en retard, par rapport à la projection maximum de l'excentrique. Les configurations concaves, avec le fond des concavités dirigé vers l'extérieur pour les surfaces de la pièce encadrante et vers l'intérieur pour les surfaces de la pièce rotative, types de concavité complé dentaires que l'on ne trouvait pas dans les mécanismes antérieurs, permettent ainsi une transmission à la fois relativement douce (secousses d'avancement fortement réduites ou même totalement éliminées) et relativement puissante (diminution des frottements).
Dans ce mécanisme destiné à une pièce d'horlogerie et avantageusement à une montre pour en constituer le dispositif de minuterie, c'est avantageusement le cadran de la montre lui-meme qui peut servir de pièce encadrante, ce cadran étant alors percé d'une ouverture centrale dont le bord est constitué par lesdits éléments de surface de came.
Une forme d'exécution du mécanisme selon l'invention, destiné à être inclus dans une monture, est maintenant décrite, à titre d'exemple, en liaison avec le dessin annexé dans lequel:
La fig. 1 représente de face une montre incorporant ledit mécanisme,
la fig. 2 est une vue de face, à échelle agrandie, du mécanisme monté dans la montre de la fig. 1 en tant que dispositif de minuterie, les aiguilles étant enlevées,
la fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 111-111 de la fig. 2,
les fig. 4, 5 et 6 sont semblables à la fig. 2, excepté en ce qu elles représentent le mécanisme après que l'arbre portant l'aiguille des minutes ait avancé respectivement d'un quart de tour, d'un demi-tour et de trois quarts de tour, relativement à la position illustrée à la fig. 2,
la fig. 7 représente, en une vue similaire à celle de la fig.
2, une variante d'exécution du mécanisme faisant office de minuterie de montre, dans laquelle l'aiguille des heures, au lieu d'être fixée à la roue étoile, est montée folle sur l'arbre des minutes et entraînée par la roue étoile au moyen de tiges,
la fig. 8 est une vue en coupe similaire à la fig. 3, mais concernant la variante d'exécution de la fig. 7, et
la fig. 9 est une vue frontale d'une montre incorporant ledit mécanisme en tant que minuterie et dans laquelle la roue étoile sert à l'indication des heures dans un dispositif à guichet remplaçant l'aiguille des heures conventionnelle.
Bien que le mécanisme changeur de nombre de tour soit décrit ici sous une forme d'exécution adaptée pour utilisation dans une minuterie de mouvement d'horlogerie, Fhomme du métier se rendra compte sans autre que ce mécanisme peut trouver une application beaucoup plus gçnérale pour tous les cas où un mouvement unidirectionnel d'un premier mobile doit entraîner un second mobile à une vitesse différente autour du même axe (ou d'une même aire) que le premier mobile, comme par exemple dans les compteurs mécaniques.
La suppression de parties non nécessaires pour le présent mécanisme (et qui sont nécessaires dans d'autres mécanismes ayant la même fonction) contribue à rendre ce mécanisme plus compact et à réduire le poids de l'appareil dans lequel il est utilisé.
En se référant aux fig. 1 à 3 du dessin, on voit une montre 10, qui comprend un cadran courant formé d'une plaque 1 1 sur laquelle sont reportés les douze chiffres habituels, et derrière laquelle se trouve un mouvement d'horlogerie 13 qui fournit la puissance nécessaire à la minuterie, ce mouvement étant d'une construction connue, comme par exemple un mouvement de montre à ressort. Ce mouvement comporte un arbre de sortie 14, qui s'avance au centre à travers une ouverture centrale 15, formée dans le cadran 1 1 et bien visible sur la fig. 2, cet arbre de sortie étant agencé, comme cela est normal pour les mouvements d'horlogerie à ressort, pour tourner à la vitesse d'un tour par heure.
L'aiguille des minutes 16 de la montre est fixée sur l'arbre 14 d'une manière connue, de préférence à l'extrémité la plus avancée de celui-ci. L'arbre de sortie 14 porte un excentrique 17, qui peut ou bien former une seule pièce avec l'arbre ou bien constituer une pièce séparée fixée sur cet arbre et tournant solidairement avec lui. Comme cela est le mieux visible sur la fig. 2, l'excentrique présente une surface extérieure cylindrique et tourne autour du même axe 50 que l'arbre de sortie, le centre de cet excentrique se trouvant radialement décalé et se situant au point 18.
Une roue étoile 19, constituant une partie essentielle du mécanisme, est montée de manière rotative autour de cet excentrique 17, et présente une partie cylindrique 20, qui glisse sur l'excentrique 17 avec une tolérance suffisante pour que cette roue puisse tourner facilement sur elle-même indépendamment des mouvements de rotation de l'excentrique. La roue étoile 19 présente un certain nombre de projections ou dents 21-32 espacées circulairement autour de sa périphérie et constituant chacune un suiveur de came, chacune de ces dents étant formée par l'intersection d'une paire de surfaces latérales incurvées 33 formant le bord de la roue étoile. Ces surfaces latérales 33 suivent en principe un profil de cycloïde, bien que des courbes en arc de cercle puissent également être utilisées sans sortir du cadre de la présente conception.
L'important par contre est que ces surfaces incurvées 33 soient symétriques autour de l'axe de la roue étoile de telle manière que les dents 21-32 formées par leur intersection soient équidistantes de cet axe.
L'élément du mécanisme qui coopère avec la roue étoile pour réaliser la différence des nombres de tours est constituée par la pièce à structure dentelée 11, ou plus exactement la tranche intérieure de structure particulière définissant l'ouverture 15. Comme cela peut être le mieux discerné en se référant à la fig. 2, l'ouverture 15 est délimitée par une pluralité de bords incurvés et s'entrecoupant 33-44 formés dans la plaque et qui, similairement aux surfaces latérales 33 de la roue étoile, suivent des courbes d'égale longueur, pouvant être cyclol- dales ou éventuellement circulaires, disposées circulairement, à égale distance l'une de l'autre autour de l'axe de l'arbre portant l'aiguille des minutes.
Les bords à surface incurvée 33-44 constituent les surfaces de came le long desquelles les dents 21-32 de la roue étoile 19 s'engagent durant la course du mouvement orbital de cette roue 19 d'une manière qui sera décrite plus loin. Pour former cette ouverture 15 dans la plaque 11, on peut fabriquer une nouvelle pièce originale selon un dessin particulier ou bien on peut modifier des plaques de cadran existantes de manière correspondante.
En ce qui concerne les surfaces latérales incurvées 33 de la roue étoile 19 et les bords incurvés 34-44 de la plaque 11, la détermination du nombre et du rayon des courbes des surfaces respectives dépend d'un certain nombre de facteurs parmi lesquels la différence de nombre de tours que l'on veut obtenir entre les deux mobiles qui tournent dans le mécanisme, l'excentricité de la roue étoile, et les autres dimensions géométriques du mécanisme. Pour être utilisé comme minuterie de montre, le mécanisme doit réaliser une réduction de 1 à entre
N le nombre de tours d'un premier élément (menant) et celui d'un second élément (mené), ce second élément (la roue étoile) est pourvu de N = 12 dents 21-32, et l'ouverture 15 dans la plaque 1 1 est délimitée par
N-l = 1 1 surfaces de came 34-44.
Examinons maintenant la manière dont le mécanisme travaille pour mouvoir les aiguilles de la montre en se référant pour cela aux fig. 2, 4, 5 et 6. Le mécanisme est appelé à convertir le mouvement d'une révolution par heure de l'arbre de sortie 14 en un mouvement de 1/12 de tour par heure sur elle-même de la roue étoile 19. 1l est bien clair que, tandis que l'arbre 14 tourne autour de son propre axe (point 50 sur la fig. 2), l'axe de rotation de la roue 19 ne coïncide pas avec lui, de sorte que le mouvement rotatif de l'aiguille des minutes 16 et celui de l'aiguille des heures 51 ne sont pas, en fait, dans cette forme d'exécution particulière, des mouvements autour d'un axe commun comme cela est le cas pour les montres conventionnelles.
En lieu et place d'un mouvement parfaitement concentrique, les mouvements rotatifs des aiguilles de la montre se font ici autour d'une aire centrale circulaire à l'intérieur de laquelle se situe l'axe de l'arbre 14, le rayon de cette aire centrale circulaire étant égal à la distance entre l'axe 50 de l'arbre 14 et le centre 18 de l'excentrique 17. L'axe autour duquel tourne la roue étoile, c'est-à-dire son propre axe, se déplace constamment en fonction de la rotation de l'excentrique, ce déplacement se faisant sur un chemin circulaire défini par la circonférence de ladite aire centrale.
Pour raison de convenance de l'illustration, la position de l'excentrique 17 et celle de la roue étoile 19 correspondent sur la fig. 2 à la position des aiguilles marquant six heures. Comme on le verra, la position de la roue étoile et de l'excentrique sera substantiellement la même que sur la fig. 2, chaque fois que l'aiguille des minutes 16 sera dans une position correspondant à une heure entière. De même, l'excentrique et la roue étoile occuperont les positions représentées aux fig. 4, 5 et 6 chaque fois que l'aiguille des minutes sera dans une position correspondant respectivement à un quart d'heure, à une demi-heure, et à trois quarts d'heure après l'heure entière.
Comme cela a déjà été mentionné, le mouvement de rotation de la roue étoile 19 sur elle-même, c'est à-dire autour de son propre axe, est entraîné par l'engagemment de ses dents avec les surfaces de came de la plaque fixe 1 1 de manière telle que se produise un mouvement matériel de la roue étoile réalisant une réduction de nombre de tour indépendante d'autres facteurs, comme par exemple la charge de la roue étoile. Cependant, les conditions exactes et la séquence de l'appui des dents contre les surfaces de came peuvent varier suivant la charge appliquée à la roue étoile; c'est-à-dire que, selon qu'un couple lui est appliqué dans un sens, lui est appliqué dans l'autre sens,, ou ne lui est pas appliqué, le jeu existant entre les dents et les surfaces de came conduira celles-ci à s'appuyer soit d'un côté soit de l'autre.
Si le couple est appliqué dans la direction de la rotation de la roue étoile 19, les dents de celle-ci s'appuieront contre les surfaces de came à un endroit situé à environ 900 en arrière du point d'excentricité maximum (ce point d'excentricité maximum se situe sur une ligne radiale allant du centre 50 de rotation de l'excentrique, à la surface de cet e,xcentrique, en passant par l'axe 18 de cet excentrique). Si le couple est appliqué dans la direction inverse de la rotation de la roue étoile 19, les dents de celle-ci s'appuieront à un endroit situé environ 900 en avant du point d'excentricité maximum.
Lorsque par exemple l'aiguille des heures passe de la position six heures à la position sept heures , et en admettant que le couple de charge soit appliqué dans la direction de la rotation de la roue étoile, les dents de celle-ci prendront successivement les dispositions montrées sur les fig. 2, 4, 5 et 6.
Ainsi, lorsque l'arbre 14 (et avec lui l'aiguille des minutes 16 et l'excentrique 17) se meut de la position montrée à la fig. 2 vers la position montrée à la fig. 4, effectuant donc un quart de tour dans le sens horaire, la roue étoile 19 effectue un mouvement composé; d'une part un quart de révolution orbitale autour de l'axe de l'arbre 14 et d'autre part un mouvement d'une fraction de tour sur elle-même, c'est-à-dire autour de son propre axe 18, ce mouvement d'une fraction de tour étant dû à l'engagement des dents 30, 31 et 32 de la roue étoile 19 respectivement contre les surfaces de came 42, 43 et 44 de la tranol1e intérieure de l'ouverture 15.
Le dégagement de ces dents desdites surfaces se produit dès que l'excentrique continue à tourner pour effectuer un nouveau quart de tour le faisant passer de la position montrée fig. Q à la position montrée fig. 5; durant ce nouveau quart de tour, la roue étoile effectue un nouveau quart de révolution orbitale autour de l'axe de l'arbre 14.
Durant ce nouveau quart de révolution, les dents 21, 22, 23 et 24 sont amenées en appui respectivement contre les surfaces de came 34, 35, 36 et 37 provoquant une nouvelle rotation partielle de la roue étoile sur son propre axe. azurant le mouvement faisant passer la roue étoile de la position montrée à la fig. 5 à celle montrée à la fig. 6, l'excentrique amène les dents 25, 26 et 27 en appui avec les surfaces de came 38, 39 et 40, et durant le dernier quart de révolution durant lequel l'excentrique passe de la position montrée fig. 6 à celle montrée fig. 2, achevant ainsi sa révolution, les dents 27, 28 et 29 se trouvent appuyées avec les surfaces de came 40, 41 et 42, ce qui fait de nouveau avancer la roue étoile d'une fraction de tour sur son axe.
Durant toute une révolution de l'excentrique, la roue étoile effectue 1/12 de tour sur son axe de sorte qu'à sept heures c'est la dent 32 qui va se trouver contre la surface de came 34. Si le couple chargeant la roue étoile agit dans le sens opposé à la rotation de celle-ci, le contact des dents de la roue étoile avec leurs surfaces de came respectives se réalise le long du segment initial de chaque surface de came; ce segment étant défini par a sur la surface de came 39 (fig.
4), étant bien entendu qu'un segment similaire existe sur chacune des autres surfaces de came. Lorsque la roue étoile est soumise à un couple dirigé dans la direction de la rotation, le contact se produit le long d'un segment terminal de chacune des surfaces de came, comme cela est illustré à titre d'exemple sur la fig. 4 par le segment
Z de la surface de came 44. Le résultat direct de la rotation de l'excentrique effectuant un tour complet est d'amener la roue étoile à effectuer une révolution orbitale autour de l'axe de l'arbre 14. Ainsi, puisque la roue étoile comporte 12 dents, mais qu'il n'y a que onze surfaces de came contre lesquelles elles peuvent s'engager, la fraction de tour effectuée sur elle-même par la roue étoile sera d'un douzième du tour effectué par l'excentrique.
Il est bien entendu que ce douzième de tour effectué par la roue étoile sur elle-même est un mouvement de rotation substantiellement continu produit par la somme de mouvements de rotation élémentaires correspondant aux dégagements successifs de chaque dent de la roue étoile de la surface de came contre laquelle elle était engagée, conjointement à l'engagement successif d'autre dent avec une autre surface de came qui lui correspond. La rotation de la roue étoile 19 d'un douzième de tour sur son axe pour chaque tour de l'excentrique provoque donc une avance régulière de l'aiguille des heures 51 entre deux chiffres successifs du cadran de la montre.
On vient de décrire le mode d'engagement des dents avec les surfaces de came qui se produit lorsqu'un couple est appliqué à la roue étoile dans la direction de sa rotation. Il est bien clair que lorsque le couple est appliqué dans la direction contraire à la rotation de la roue étoile, les engagements dent-surface de came se produiront, le long des portions initiales de came, en des situations réciproques de celles montrées aux fig. 2, 4, 5 et 6.
Dans le mécanisme montré fig. 3, la roue des heures 51 de la montre est montée rigidement sur la partie cylindrique 20 de la roue étoile de sorte que l'axe autour duquel cette aiguille tourne se meut constamment. Le mécanisme 70 montré aux fig. 7 et 8 réalise par contre une rotation de l'aiguille des heures 71 autour du même axe que l'aiguille des minutes 72. Dans cette forme d'exécution, L'aiguille des minutes 72 est fixée rigidement sur l'arbre de sortie de mouvement 73 et se meut solidairement avec lui. L'aiguille des heures 71, par contre, est montée folle sur le même arbre. Le mécanisme comporte une roue étoile 74, un excentrique 75 et une plaque comportant une ouverture 76 de construction semblable et de fonctionnement identique à ceux précédemment décrits.
La roue étoile est cependant pourvue d'un certain nombre d'ouvertures 77 qui s'y trouvent pratiquées en une disposition symétrique autour de l'axe central de la roue étoile. Plus grand est le nombre de ces ouvertures 77, plus facilement se déroule le fonctionnement du mécanisme, le nombre minimum d'ouvertures 77 avec lequel le mécanisme peut effectivement fonctionner étant de trois. L'aiguille des heures 71 est couplée avec la roue étoile au moyen d'un nombre correspondant de tiges 78 fixées à l'aiguille des heures et pénétrant de manière libre dans ces ouvertures 77. Lorsque la roue étoile tourne sur elle-même, son mouvement rotatif est transmis à l'aiguille des heures 71 au moyen de ces tiges 78.
Les ouvertures 77 sont d'un diamètre plus grand que les tiges 78 afin de permettre un mouvement relatif de ces derniers lors des déplacements radiaux de la roue étoile relativement à l'axe de l'arbre 73. Le rayon effectif des ouvertures 77 est déterminé comme étant la somme du rayon d'excentricité de l'excentrique 75 et du rayon des tiges 78. On comprendra facilement que, tandis que les aiguilles 71 et 72 tournent autour d'un axe commun (I'axe de l'arbre 73), la rotation de la roue étoile 74 se fera, comme c'est le cas pour l'exécution de la fig. 2, autour d'un axe glissant constamment le long d'un chemin circulaire centré sur l'axe de l'arbre 73.
Il est bien connu dans le domaine de l'horlogerie de fabriquer des montres dans lesquelles le temps est présenté digitalement. Les montres à indication digitale comprennent généralement des disques remplaçant les aiguilles conventionnelles et portant des indications digitales de temps apparaissant successivement derrière un guichet. Le mécanisme ci-décrit est spécialement bien adapté pour les montres de ce type, puisqu'il comprend déjà un disque qui est la roue étoile, ce qui supprime la nécessité d'avoir un disque séparé pour l'indication des heures. Cet avantage important est illustré dans la fig. 9, qui présente une montre 90 munie d'un axe d'aiguille des minutes 91, d'un excentrique 92, d'une roue étoile 93, d'une aiguille des minutes 94 et d'un cadran 95 marqué d'indices 96 indiquant les minutes.
La roue étoile porte des indices 97 indiquant les heures disposées sur sa face avant selon une progression arithmétique ascendante dans le sens antihoraire. Une pièce couvrante 98 est fixée au cadran 95 et recouvre la partie centrale de la face de la montre, étant pourvue d'un guichet 99. Ce dernier est de dimension suffisante pour que deux indices d'heure 97 apparaissent encore suffisamment pour être lus sans erreur durant les périodes intermédiaires, particulièrement aux demi-heures. Le temps est lu par corrélation entre l'indice 97 apparaissant sur le guichet 99 et la position de l'aiguille des minutes 94. Ainsi, le temps marqué par la montre de la fig. 9 est 12 h 08 .
Chaque fois que l'aiguille des minutes 94 achève une révolution, la roue étoile 93 avance d'un douzième de tour, amenant l'indice 97 approprié sous le guichet à mi-distance entre les positions extrêmes de celui-ci, cette position médiane correspond à l'heure entière.
D'autres moyens indicateurs du temps peuvent également être employés, en particulier ceux qui conviennent pour réduire encore le nombre des éléments de la montre et par conséquent son coût. Ainsi, comme on le voit à la fig. 2,1'aiguille des heures (ou un autre élément indicateur de l'heure) peut être éliminée et remplacée par un index de marquage 165 appliqué directement sur la face avant de la roue étoile, cet index 165 donne l'indication des heures selon celui des chiffres 12 en face duquel il se trouve.
Il ressort clairement de ce qui précède que le mécanisme changeur de nombre de tour ci-décrit peut être utilisé dans un grand nombre de domaines, par exemple dans les compteurs et instruments de mesure mécaniques. Dans le cas d'un compteur d'eau par exemple, le mécanisme peut être facilement adapté pour indiquer les quantités en litres et en décilitres (ou en gallons et dixièmes de gallons) en modifiant la roue étoile et le bord intérieur de l'ouverture de façon correspondante. Selon le principe ci-décrit, il apparaîtra clairement aux gens du métier qu'une pluralité de tels mécanismes peut être utilisée pour réaliser des réductions de grand rapport. Par exemple, un train de trois mécanismes peut être utilisé pour réaliser une réduction de nombre de tour de 1/1728.
Il suffit pour cela d'utiliser trois mécanismes du type montré à la fig. 7, la roue étoile du premier commandant l'arbre d'entrée du second, la roue étoile du second commandant l'arbre d'entrée du troisième et le mouvement de sortie étant pris sur la roue étoile du troisième. Utilisé dans une montre, le mécanisme présente des avantages particulièrement intéressants, notamment en ce qui concerne la réduction des frais de fabrication. Sa simplicité de construction permet de l'incorporer aisément dans la pratique actuelle de fabrication des montres sans qu'il soit besoin d'utiliser des outils non usuels ou de modifier les structures des montres actuelles. Par exemple, I'excentrique 17 peut être formé comme partie intégrante de l'arbre de sortie du mouvement 14.
Les outils permettant de fabriquer en grandes quantités les roues étoiles 19 avec leurs surfaces latérales 33 et les plaques 1 1 avec leurs surfaces de came 34 et 44 sont de construction plus simple que ceux qui sont utilisés pour tailler les engrenages conventionnels, car, du fait de la forme circulaire largement ouverte de ces surfaces, on peut les tailler avec des outils de coupe rotatifs ordinaires. Enfin, il est bien apparent que des moyens de remise à l'heure des aiguilles peuvent être incorporés avec facilité au mécanisme.
Timer mechanism for timepiece
The present invention relates to a timer mechanism for a timepiece, comprising on the one hand an eccentric movable in rotation about a fixed axis and on which is mounted a rotary part movable in rotation around its own axis independently of the rotary movement of said eccentric, this rotating part having at its periphery twelve projections equally spaced along this periphery and which are equidistant from the axis of this rotating part, and on the other hand a framing part surrounding said rotating part and having at its inner edge eleven cam surface elements arranged circularly in regular spacing equidistant from said fixed axis,
said eccentric being connected to a drive shaft at constant speed and being moved in rotation with the latter about said fixed axis so as to cause said rotating part to make, around said fixed axis, an orbital movement which moves the projections of this rotating part to bring them into and out of engagement with the cam surface elements of said framing part, each engagement of a projection with a cam surface element having, during the period in which it takes place, the effect of imparting to said rotating part rotates about its own axis with a speed of one twelfth the speed of said drive shaft.
Devices of this type have already been proposed. In particular, a mechanism for changing the number of revolutions is known for a timepiece intended for the unidirectional drive by a first mobile, of a second mobile around a common central area in which the fixed axis of rotation of said first is located. mobile. An eccentric is integral with the first mobile and carries a rotating part constituting the second mobile, which can rotate on itself about its axis independently of the rotational movement of said eccentric. The rotating part has teeth at its periphery. A framing part has a serrated internal edge and surrounds the rotating part.
The movement of the eccentric rotating integrally with the first mobile around said fixed axis is such that it causes the rotating part to make an orbital movement around this fixed axis and this orbital movement brings the teeth of this rotating part successively into engagement with the teeth of the framing part, the whole being arranged in such a way that each of the engagements causes, during the period in which it occurs, the said rotating part to make on itself around its axis a rotational movement resulting in a movement of the second mobile with a number of turns different from that of the first mobile.
The rotating part carries 12 teeth and the internal edge of the framing part has 11 teeth, which causes said rotating part to make a movement of a twelfth of a turn on itself around its axis each time the first mobile makes a full turn on its axis.
The rotating part is provided with a barrel on which the hour hand is fixed, the first mobile bearing the minute hand.
A revolution changer mechanism is also known comprising a star wheel and a framing part. The periphery of the star wheel is formed by a number of concave curved surfaces arranged symmetrically around the axis and by projections defined by the intersection of two of these adjacent curved surfaces. The framing part has cam surface elements extending around an opening of said part and being made of a number of curved surfaces arranged symmetrically around the axis of the framing part.
It should be noted however that, according to the illustration of the previous publication which presents the latter mechanism, the number of said cam surface elements presented by the framing part is greater than the number of said concave curved surfaces presented by the star wheel, which means that the rotational movement imparted to this star wheel will be directed in the opposite direction to the translational movement imposed on the axis of this star wheel. However, it would not be impossible to change these numbers so as to obtain a functioning mechanism, like the first mentioned previously known mechanisms, so that the directions of the rotational and translational movements of the inner moving part are the same.
We can also cite two previously proposed mechanisms which, partially, have some analogies with the mechanism in question.
The first is a revolution number changer mechanism for a timepiece intended for unidirectional drive, by a first mobile of a second mobile around a common central area in which the fixed axis of rotation of said first is located. mobile. An eccentric is integral with the first mobile and carries a rotating part constituting the second mobile, which can rotate on itself about its axis independently of the rotational movement of said eccentric. The rotating part carries teeth cooperating with teeth of a fixed part bearing the time indication signs.
The movement of the eccentric is such that it causes the rotating part to make an orbital movement around the fixed axis, the teeth being engaged in such a way that the movement of the second mobile has a number of turns different from that of the first motive. The first mobile carries the minute indicator and the second mobile is associated with a barrel carrying the hour indicator.
This barrel has rods extending parallel to the minute axis and penetrating into bores made in the face of the rotating part such that the hour hand is driven by this rotating part.
The second is a revolution number changing mechanism intended for the drive by a first mobile of a second mobile around a common central area in which the fixed axis of rotation of the first mobile is located. This second mobile has concave curved surfaces, the bottom of the curvature being in the direction opposite to the fixed axis.
These last two known mechanisms do not however completely correspond to the definition given above; one can see, on the illustration of the previous publications which present them, on the one hand that the numbers of the elements cooperating to make the rotating part turn on itself are not respectively 1 1 and 12, and on the other hand that the elements in question are not respectively projections and cam surfaces, but they are either teeth similar to those of a toothed wheel, or, at least for the elements presented by the rotating part, parts of cylindrical driue form attached to the rotating part and directed axially relative to them.
All these previously proposed mechanisms, and in particular the first one mentioned which is closest to the definition given above, do not provide, for the cooperating elements presented respectively by the rotating part and by the framing part, particularly favorable shapes for the operation. sliding cooperation that distinguish these devices. For example, in the first previously known mechanism which was cited, the cooperating elements of the rotating part are spikes formed by the intersection of straight surfaces and they engage with equally straight surfaces formed in the framing part.
The pitch of these points must be smaller than that of the notches remaining between the straight surfaces of the framing part if the movement is to be possible.
A relatively large clearance must be provided to allow the elements to come out of engagement with each other.
It is also noted that, in all these mechanisms previously represented, the contact between the moving part and the framing part is made at the location of the maximum projection of the eccentric. This does not help to attenuate the jerks of advancement and to eliminate the risks of jamming, but tends, on the other hand, to introduce or allow friction to exist which limits the possibilities of power transmission via the mechanism.
The object of the present invention is to provide a mechanism of the type mentioned above which does not have the aforementioned drawbacks, and which, in particular, makes it possible to reduce the jerks of advancement, to eliminate the risks of jamming, and to achieve a transmission of higher power, without a relatively large play being necessary at the locations of the parts successively coming into contact.
For this purpose, the mechanism according to the present invention, of the type mentioned above, is characterized in that said projections are points or ridges defined by the intersections of a corresponding number of curved surfaces formed at the periphery of said rotating part, these surfaces being curved concavely towards the interior of this periphery in the direction of the central axis of the rotating part, and in that said cam surface elements are formed by a corresponding number of curved surfaces which are delimited by the edges of their mutual intersection, these surfaces being established in the inner edge bordering the central opening of said framing part, these surfaces having a concavity, the bottom of which is directed outward relative to the central axis of said rotating part,
in an arrangement facing, in an inverted manner, the curved surfaces of the rotating part, the whole being arranged in such a way that the engagement of said projections of the rotating part takes place only along the initial and end portions of said surface elements of cam.
With such a configuration of the projections presented by the rotating part and of the cam surface elements presented by the framing part, the engagement between these parts occurs, either 900 ahead or 900 behind, with respect to the maximum projection of the eccentric. Concave configurations, with the bottom of the concavities directed outwards for the surfaces of the framing part and inwards for the surfaces of the rotating part, types of complete dental concavities that were not found in previous mechanisms , thus allow a transmission which is at the same time relatively smooth (greatly reduced or even completely eliminated advancing jolts) and relatively powerful (reduced friction).
In this mechanism intended for a timepiece and advantageously for a watch to constitute the timer device, it is advantageously the dial of the watch itself which can serve as a framing part, this dial then being pierced with a central opening, the edge of which is formed by said cam surface elements.
An embodiment of the mechanism according to the invention, intended to be included in a frame, is now described, by way of example, in conjunction with the appended drawing in which:
Fig. 1 is a front view of a watch incorporating said mechanism,
fig. 2 is a front view, on an enlarged scale, of the mechanism mounted in the watch of FIG. 1 as a timer device, with the hands removed,
fig. 3 is a sectional view taken along line 111-111 of FIG. 2,
figs. 4, 5 and 6 are similar to FIG. 2, except in that they represent the mechanism after the shaft carrying the minute hand has advanced a quarter turn, a half turn and three quarters of a turn, respectively, relative to the position illustrated in fig. 2,
fig. 7 shows, in a view similar to that of FIG.
2, an alternative embodiment of the mechanism acting as a watch timer, in which the hour hand, instead of being fixed to the star wheel, is mounted idle on the minute shaft and driven by the star wheel by means of rods,
fig. 8 is a sectional view similar to FIG. 3, but concerning the variant embodiment of FIG. 7, and
fig. 9 is a front view of a watch incorporating said mechanism as a timer and in which the star wheel is used for indicating the hours in a window device replacing the conventional hour hand.
Although the revolution number changer mechanism is described here in an embodiment suitable for use in a timer for a clockwork movement, those skilled in the art will readily realize that this mechanism can find a much more general application for all. cases where a unidirectional movement of a first mobile must drive a second mobile at a different speed around the same axis (or the same area) as the first mobile, as for example in mechanical counters.
The elimination of parts not necessary for the present mechanism (and which are necessary in other mechanisms having the same function) helps to make this mechanism more compact and to reduce the weight of the apparatus in which it is used.
Referring to Figs. 1 to 3 of the drawing, we see a watch 10, which comprises a current dial formed of a plate 11 on which are transferred the usual twelve digits, and behind which is a clock movement 13 which provides the necessary power to the timer, this movement being of a known construction, such as for example a spring watch movement. This movement comprises an output shaft 14, which projects in the center through a central opening 15, formed in the dial 1 1 and clearly visible in FIG. 2, this output shaft being arranged, as is normal for spring clockwork movements, to rotate at the speed of one revolution per hour.
The minute hand 16 of the watch is fixed to the shaft 14 in a known manner, preferably at the most advanced end thereof. The output shaft 14 carries an eccentric 17, which can either form a single part with the shaft or else constitute a separate part fixed to this shaft and rotating integrally with it. As best seen in fig. 2, the eccentric has a cylindrical outer surface and rotates around the same axis 50 as the output shaft, the center of this eccentric being radially offset and located at point 18.
A star wheel 19, constituting an essential part of the mechanism, is rotatably mounted around this eccentric 17, and has a cylindrical part 20, which slides on the eccentric 17 with a sufficient tolerance so that this wheel can easily turn on it. - even independently of the rotational movements of the eccentric. The star wheel 19 has a number of projections or teeth 21-32 spaced circularly around its periphery and each constituting a cam follower, each of these teeth being formed by the intersection of a pair of curved side surfaces 33 forming the star wheel. edge of the star wheel. These side surfaces 33 in principle follow a cycloid profile, although arcuate curves can also be used without departing from the scope of the present design.
The important thing on the other hand is that these curved surfaces 33 are symmetrical about the axis of the star wheel such that the teeth 21-32 formed by their intersection are equidistant from this axis.
The element of the mechanism which cooperates with the star wheel to achieve the difference in the number of turns is constituted by the piece with a serrated structure 11, or more exactly the inner edge of a particular structure defining the opening 15. As can be best. discerned with reference to fig. 2, the opening 15 is delimited by a plurality of curved and intersecting edges 33-44 formed in the plate and which, similar to the side surfaces 33 of the star wheel, follow curves of equal length, which can be cyclol- dales or possibly circular, arranged circularly, at an equal distance from one another around the axis of the shaft carrying the minute hand.
The curved surface edges 33-44 constitute the camming surfaces along which the teeth 21-32 of the star wheel 19 engage during the stroke of the orbital movement of this wheel 19 in a manner which will be described later. In order to form this opening 15 in the plate 11, a new original part can be fabricated according to a particular design, or existing dial plates can be modified correspondingly.
With respect to the curved side surfaces 33 of the star wheel 19 and the curved edges 34-44 of the plate 11, the determination of the number and radius of the curves of the respective surfaces depends on a number of factors among which the difference the number of turns that we want to obtain between the two moving parts which turn in the mechanism, the eccentricity of the star wheel, and the other geometric dimensions of the mechanism. To be used as a watch timer, the mechanism must achieve a reduction from 1 to between
N the number of revolutions of a first element (driving) and that of a second element (driven), this second element (the star wheel) is provided with N = 12 teeth 21-32, and the opening 15 in the plate 1 1 is bounded by
N-l = 1 1 cam surfaces 34-44.
Let us now examine the way in which the mechanism works to move the hands of the watch with reference to figs. 2, 4, 5 and 6. The mechanism is called to convert the movement of one revolution per hour of the output shaft 14 into a movement of 1/12 of a turn per hour on itself of the star wheel 19. It is quite clear that, while the shaft 14 rotates around its own axis (point 50 in fig. 2), the axis of rotation of the wheel 19 does not coincide with it, so that the rotary movement of the minute hand 16 and that of the hour hand 51 are not, in fact, in this particular embodiment, movements about a common axis as is the case for conventional watches.
Instead of a perfectly concentric movement, the rotary movements of the hands of the watch here take place around a circular central area within which is the axis of the shaft 14, the radius of this circular central area being equal to the distance between the axis 50 of the shaft 14 and the center 18 of the eccentric 17. The axis around which the star wheel turns, that is to say its own axis, is constantly moves as a function of the rotation of the eccentric, this displacement being on a circular path defined by the circumference of said central area.
For convenience of the illustration, the position of the eccentric 17 and that of the star wheel 19 correspond in FIG. 2 at the hands position marking six o'clock. As will be seen, the position of the star wheel and of the eccentric will be substantially the same as in FIG. 2, each time the 16 minute hand is in a position corresponding to a full hour. Likewise, the eccentric and the star wheel will occupy the positions shown in FIGS. 4, 5 and 6 each time the minute hand is in a position corresponding respectively to a quarter of an hour, to a half hour, and to three quarters of an hour after the whole hour.
As has already been mentioned, the rotational movement of the star wheel 19 on itself, i.e. around its own axis, is driven by the engagement of its teeth with the cam surfaces of the plate. fixed 1 1 in such a way that there is a material movement of the star wheel achieving a reduction in the number of turns independent of other factors, such as for example the load of the star wheel. However, the exact conditions and the sequence of teeth pressing against the cam surfaces may vary depending on the load applied to the star wheel; that is, depending on whether a torque is applied to it in one direction, applied to it in the other direction, or not applied to it, the play existing between the teeth and the cam surfaces will lead to these to be supported either on one side or the other.
If the torque is applied in the direction of rotation of the star wheel 19, the teeth of the star wheel will rest against the cam surfaces at a location approximately 900 behind the point of maximum eccentricity (this point of maximum eccentricity is located on a radial line going from the center 50 of rotation of the eccentric, to the surface of this e, xcentric, passing through the axis 18 of this eccentric). If the torque is applied in the opposite direction to the rotation of the star wheel 19, the teeth of the latter will rest at a location approximately 900 in front of the point of maximum eccentricity.
When, for example, the hour hand passes from the six o'clock position to the seven o'clock position, and assuming that the load torque is applied in the direction of the rotation of the star wheel, the teeth of the latter will successively take the arrangements shown in fig. 2, 4, 5 and 6.
Thus, when the shaft 14 (and with it the minute hand 16 and the eccentric 17) moves from the position shown in FIG. 2 towards the position shown in FIG. 4, therefore performing a quarter turn clockwise, the star wheel 19 performs a compound movement; on the one hand a quarter of an orbital revolution around the axis of the shaft 14 and on the other hand a movement of a fraction of a turn on itself, that is to say around its own axis 18 , this movement of a fraction of a turn being due to the engagement of the teeth 30, 31 and 32 of the star wheel 19 respectively against the cam surfaces 42, 43 and 44 of the inner tranol1e of the opening 15.
The disengagement of these teeth from said surfaces occurs as soon as the eccentric continues to turn to perform a further quarter turn causing it to pass from the position shown in fig. Q in the position shown in fig. 5; during this new quarter turn, the star wheel performs a new orbital quarter of revolution around the axis of shaft 14.
During this new quarter of revolution, the teeth 21, 22, 23 and 24 are brought to bear respectively against the cam surfaces 34, 35, 36 and 37 causing a new partial rotation of the star wheel on its own axis. brightening the movement causing the star wheel to pass from the position shown in fig. 5 to that shown in FIG. 6, the eccentric brings the teeth 25, 26 and 27 into contact with the cam surfaces 38, 39 and 40, and during the last quarter of a revolution during which the eccentric passes from the position shown in fig. 6 to that shown in fig. 2, thus completing its revolution, the teeth 27, 28 and 29 are found supported with the cam surfaces 40, 41 and 42, which again causes the star wheel to advance by a fraction of a turn on its axis.
During a whole revolution of the eccentric, the star wheel performs 1/12 of a turn on its axis so that at seven o'clock it is tooth 32 which will be against the cam surface 34. If the torque loading the star wheel acts in the direction opposite to the rotation thereof, the contact of the teeth of the star wheel with their respective cam surfaces takes place along the initial segment of each cam surface; this segment being defined by a on the cam surface 39 (fig.
4), it being understood that a similar segment exists on each of the other cam surfaces. When the star wheel is subjected to a torque directed in the direction of rotation, contact occurs along an end segment of each of the cam surfaces, as exemplified in FIG. 4 by segment
Z of the cam surface 44. The direct result of rotating the eccentric one full turn is to cause the star wheel to orbital revolution around the axis of shaft 14. Thus, since the wheel star has 12 teeth, but since there are only eleven cam surfaces that they can engage against, the fraction of a turn performed on itself by the star wheel will be one-twelfth of the turn performed by the star wheel. eccentric.
It is understood that this twelfth of a turn made by the star wheel on itself is a substantially continuous rotational movement produced by the sum of elementary rotational movements corresponding to the successive clearances of each tooth of the star wheel from the cam surface. against which it was engaged, together with the successive engagement of another tooth with another corresponding cam surface. The rotation of the star wheel 19 by a twelfth of a turn on its axis for each revolution of the eccentric therefore causes a regular advance of the hour hand 51 between two successive digits of the watch dial.
We have just described the mode of engagement of the teeth with the cam surfaces which occurs when torque is applied to the star wheel in the direction of its rotation. It is quite clear that when the torque is applied in the direction opposite to the rotation of the star wheel, tooth-cam surface engagements will occur, along the initial cam portions, in reciprocal situations to those shown in Figs. 2, 4, 5 and 6.
In the mechanism shown in fig. 3, the hour wheel 51 of the watch is rigidly mounted on the cylindrical part 20 of the star wheel so that the axis around which this hand rotates constantly moves. The mechanism 70 shown in FIGS. 7 and 8, on the other hand, rotates the hour hand 71 around the same axis as the minute hand 72. In this embodiment, the minute hand 72 is rigidly fixed to the output shaft of movement 73 and moves in solidarity with it. The hour hand 71, on the other hand, is mounted madly on the same shaft. The mechanism comprises a star wheel 74, an eccentric 75 and a plate comprising an opening 76 of similar construction and identical operation to those previously described.
The star wheel is, however, provided with a number of openings 77 which are formed therein in a symmetrical arrangement around the central axis of the star wheel. The greater the number of these openings 77, the more easily the operation of the mechanism occurs, the minimum number of openings 77 with which the mechanism can actually operate being three. The hour hand 71 is coupled with the star wheel by means of a corresponding number of rods 78 attached to the hour hand and freely entering these openings 77. When the star wheel turns on itself, its Rotary movement is transmitted to the hour hand 71 by means of these rods 78.
The openings 77 are of a larger diameter than the rods 78 in order to allow relative movement of the latter during radial movements of the star wheel relative to the axis of the shaft 73. The effective radius of the openings 77 is determined. as being the sum of the radius of eccentricity of the eccentric 75 and of the radius of the rods 78. It will be easily understood that, while the needles 71 and 72 rotate around a common axis (the axis of the shaft 73) , the rotation of the star wheel 74 will take place, as is the case for the execution of FIG. 2, around an axis constantly sliding along a circular path centered on the axis of the shaft 73.
It is well known in the field of watchmaking to manufacture watches in which time is presented digitally. Watches with digital indication generally include discs replacing conventional hands and bearing digital time indications appearing successively behind a window. The mechanism described above is especially well suited for watches of this type, since it already includes a disc which is the star wheel, which eliminates the need to have a separate disc for indicating the hours. This important advantage is illustrated in fig. 9, which presents a watch 90 provided with a minute hand axis 91, an eccentric 92, a star wheel 93, a minute hand 94 and a dial 95 marked with indices 96 indicating the minutes.
The star wheel bears indices 97 indicating the hours arranged on its front face in an ascending arithmetic progression in the counterclockwise direction. A covering part 98 is fixed to the dial 95 and covers the central part of the face of the watch, being provided with an aperture 99. The latter is of sufficient size for two hour indices 97 still appear sufficiently to be read without error during intermediate periods, particularly at half-hourly intervals. The time is read by correlation between the index 97 appearing on the window 99 and the position of the minute hand 94. Thus, the time marked by the watch of FIG. 9 is 12:08 a.m.
Each time the minute hand 94 completes one revolution, the star wheel 93 advances by one twelfth of a turn, bringing the appropriate index 97 under the window halfway between the extreme positions thereof, this middle position corresponds to the whole hour.
Other time indicating means can also be used, in particular those which are suitable for further reducing the number of elements of the watch and consequently its cost. Thus, as can be seen in FIG. 2.1 The hour hand (or another time indicating element) can be eliminated and replaced by a marking index 165 applied directly to the front face of the star wheel, this index 165 gives the hour indication according to that of the numbers 12 in front of which it is.
It is clear from the above that the revolution number changer mechanism described above can be used in a large number of fields, for example in meters and mechanical measuring instruments. In the case of a water meter for example, the mechanism can be easily adapted to indicate quantities in liters and deciliters (or in gallons and tenths of gallons) by modifying the star wheel and the inner edge of the opening. correspondingly. According to the principle described above, it will be clear to those skilled in the art that a plurality of such mechanisms can be used to achieve high ratio reductions. For example, a train of three mechanisms can be used to achieve a reduction in number of turns of 1/1728.
It suffices for this to use three mechanisms of the type shown in FIG. 7, the star wheel of the first controlling the input shaft of the second, the star wheel of the second controlling the input shaft of the third and the output movement being taken on the star wheel of the third. Used in a watch, the mechanism has particularly interesting advantages, in particular as regards the reduction of manufacturing costs. Its simplicity of construction allows it to be easily incorporated into the current practice of manufacturing watches without it being necessary to use unusual tools or to modify the structures of current watches. For example, the eccentric 17 can be formed as an integral part of the movement output shaft 14.
The tools making it possible to manufacture in large quantities the star wheels 19 with their side surfaces 33 and the plates 11 with their cam surfaces 34 and 44 are of simpler construction than those which are used for cutting conventional gears, because, due to the fact Due to the widely open circular shape of these surfaces, they can be trimmed with ordinary rotary cutting tools. Finally, it is quite apparent that means for resetting the hands can be easily incorporated into the mechanism.