Arrière-plan de l'invention
[0001] La présente invention concerne des mouvements d'horlogerie mécanique, en particulier dans les montres, et elle a pour objet certaines dispositions pour réduire des défauts d'isochronisme qui résultent des imperfections du système réglant de la montre.
[0002] Le tourbillon inventé il y a deux siècles par Abraham-Louis Breguet est un dispositif qui réduit des défauts d'isochronisme résultant des effets produits notamment par la gravité sur les organes régulateurs de la montre, en raison des inévitables défauts d'équilibrage de ces organes.
L'oscillateur et l'échappement étant montés dans une cage qui tourne autour d'un axe parallèle à l'axe de l'ensemble balancier-spiral, la composante de la gravité qui s'exerce dans le plan perpendiculaire à ces axes effectue une rotation continue par rapport à ces organes, de sorte que chaque tour de la cage conduit à une compensation des effets des déséquilibres dans ce plan et améliore donc la régularité de marche de la montre au porter, spécialement quand la montre est en position verticale.
Pour simplifier la terminologie, on entend désigner ici par le terme "tourbillon" à la fois des dispositifs dans lesquels l'axe du balancier coïncide avec l'axe de rotation de la cage (par exemple selon Breguet ou selon le brevet CH 262 017) et les dispositifs appelés souvent "carrousels", où ces axes sont distincts (voir par exemple les brevets CH 30 754, CH 256 590 et EP 846 987).
[0003] Etant donné qu'un tourbillon classique n'effectue qu'une compensation imparfaite des effets de la gravité, les horlogers cherchant à encore améliorer l'isochronisme des montres mécaniques de haute qualité ont imaginé des tourbillons à deux ou trois axes de rotation mutuellement perpendiculaires, décrits notamment dans les publications de brevet GB 2 027 232, CH 693 832, EP 1 465 024 et WO 2004/077 171.
Ces constructions constituent des prouesses techniques remarquables, mais elles occupent un espace sphérique et ne peuvent donc prendre place que dans une montre extrêmement épaisse.
[0004] Selon la publication WO 03/017 009, un but analogue est atteint au moyen d'un tourbillon à deux axes de rotation qui se coupent sous un angle différent de 90 degrés, par exemple 30 degrés. Cette construction est moins encombrante en hauteur que celle à deux axes perpendiculaires, mais elle reste notablement plus épaisse qu'un mouvement à tourbillon classique.
[0005] Le brevet FR 2 784 203 présente encore une autre manière de renforcer la compensation produite par le tourbillon. Celui-ci, le barillet qui l'entraîne et le rouage reliant ces deux éléments sont montés sur une platine tournante faisant un tour par heure, dont l'axe de rotation est parallèle à celui du tourbillon.
Cet agencement forme en quelque sorte un tourbillon sur un carrousel, le tourbillon effectuant des révolutions autour du centre de la platine tournante.
[0006] Une autre manière d'améliorer l'isochronisme a été formulée dans les années 1930 par M. Vuilleumier et publiée dans le brevet CH 156 801 et consiste à utiliser deux systèmes réglants usuels comprenant chacun un balancier-spiral et un échappement dans un seul mouvement d'horlogerie, ces deux systèmes étant couplés au rouage de finissage au moyen d'un engrenage différentiel remplissant la double fonction de distribuer l'énergie motrice à parts égales sur les deux systèmes et de moyenner leur marche pour réguler la vitesse du rouage de finissage.
Ce principe n'a pas eu de succès, probablement parce que les gains théoriques étaient contrebalancés par des pertes de rendement dans les rouages supplémentaires, en particulier dans l'engrenage différentiel. Cependant, avec la mode actuelle du tourbillon, différents horlogers ont repris ce principe pour créer des montres comportant deux ou plusieurs tourbillons couplés par un engrenage différentiel.
De tels agencements confèrent un aspect prestigieux à ces montres, mais il reste à vérifier s'ils améliorent réellement l'isochronisme par rapport à un mouvement à un seul tourbillon.
Résumé de l'invention
[0007] La présente invention a pour objet une montre à mouvement mécanique comportant au moins deux systèmes réglants comprenant chacun un oscillateur mécanique et un échappement, les systèmes réglants étant montés sur un support commun et reliés à un dispositif d'affichage de l'heure commun par l'intermédiaire d'un engrenage différentiel, et elle vise à perfectionner un tel agencement d'une façon permettant d'améliorer la marche d'une montre.
Un but additionnel est de créer une montre ayant un aspect inédit, mettant en valeur la haute technicité de son mouvement.
[0008] Sous son aspect le plus général, une montre selon l'invention est caractérisée en ce que son mouvement comporte autant de sous-ensembles que de systèmes réglants, chacun desdits sous-ensembles comprenant un système réglant, un barillet et un rouage de finissage transmettant de l'énergie du barillet au système réglant à l'intérieur du sous-ensemble, et en ce que l'engrenage différentiel, dit d'affichage, relie le barillet ou le rouage de finissage de chacun desdits sous-ensembles à l'affichage.
[0009] Ainsi, contrairement aux mouvements utilisant le principe illustré par le brevet CH 156 801, l'engrenage différentiel ne sert pas à distribuer aux systèmes réglants l'énergie mécanique emmagasinée dans les ressorts de barillets,
mais seulement à faire avancer les organes d'affichage à une vitesse qui est la moyenne de celles des systèmes réglants. Cet engrenage ne transmet donc presque pas d'efforts et n'affecte pas du tout le rendement des rouages de finissage.
[0010] De préférence, les barillets sont reliés entre eux et à un dispositif de remontage par un engrenage différentiel de remontage.
Cela n'a pas seulement l'avantage de permettre de remonter les deux barillets ensemble, mais aussi d'assurer une compensation de l'armage entre eux, ce qui tend à égaliser les amplitudes d'oscillation des balanciers entre les systèmes réglants.
[0011] Le support commun des systèmes réglants peut être fixe dans la montre, mais dans des versions plus perfectionnées, il peut être formé par une platine tournante, ce qui ajoute une compensation des effets de la gravité sur les déséquilibres comme dans un tourbillon.
Pour obtenir un aspect particulier de la montre, on peut prévoir que la platine tournante effectue deux tours par jour et porte une aiguille des heures.
[0012] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les systèmes réglants montés sur la platine tournante sont deux systèmes à tourbillon, ce qui ajoute aux effets de base de l'invention les effets compensatoires prévus dans le brevet FR 2 784 203, afin d'améliorer encore la régularité de marche de la montre.
Ce principe est appliqué dans les exemples décrits ci-dessous.
Description sommaire des dessins
[0013] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante, qui présente un mode de réalisation préféré à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
<tb>la fig. 1<sep>est un schéma fonctionnel d'un mouvement de montre mécanique à deux systèmes réglants, du genre décrit dans le brevet CH 156 801,
<tb>la fig. 2<sep>est un schéma fonctionnel d'un mouvement de montre mécanique selon un mode de réalisation préféré de l'invention,
<tb>la fig. 3<sep>est une vue en plan schématique du mouvement et du cadran d'une montre réalisée conformément au schéma de la fig. 2, avec deux tourbillons sur une platine tournante,
<tb>la fig. 4<sep>est une vue en coupe du mouvement suivant la ligne IV-IV de la fig. 3,
<tb>la fig. 5<sep>est une vue en plan des rouages situés au-dessus de la platine tournante de la montre des fig. 3 et 4,
<tb>la fig. 6<sep>est une vue en plan du rouage de mise à l'heure de la montre des fig. 3 et 4, et
<tb>les fig. 7 et 8<sep>sont des vues en plan et en coupe partielle du rouage de remontage de la montre des fig. 3 et 4.
Description détaillée d'un mode de réalisation préféré
[0014] Pour mieux faire comprendre le fonctionnement de l'exemple décrit ci-dessous, les schémas fonctionnels des fig. 1 et 2 représentent respectivement un mouvement de montre selon le brevet CH 156 801 et un mode de réalisation préféré de l'invention. On se référera à la légende suivante:
<tb>A<sep>Affichage
<tb>B, B1, B2<sep>Barillet à ressort
<tb>Df<sep>Différentiel du rouage de finissage
<tb>Dr<sep>Différentiel du rouage de remontage
<tb>Da<sep>Différentiel d'affichage
<tb>F, F1, F2<sep>Rouage de finissage
<tb>MH<sep>Mise à l'heure
<tb>SR1, SR2<sep>Système réglant
<tb>R<sep>Remontage
[0015] Dans ces schémas, les flèches simples caractérisent des rouages sans transmission d'énergie aux systèmes réglants, tandis que les flèches à doubles traits caractérisent des rouages avec transmission d'énergie aux systèmes réglants. On notera aussi que dans ces schémas, le symbole SR peut représenter aussi bien un système réglant mécanique ordinaire qu'un système réglant tournant, notamment un tourbillon.
[0016] Dans le schéma de la fig. 1, la partie supérieure comprenant les éléments R, B, F, A et MH est la même que pour un mouvement d'horlogerie classique.
Mais dans ce cas, l'unique système réglant est remplacé par un ensemble comprenant deux systèmes réglants SR1 et SR2 et un différentiel de finissage Df qui répartit sur ceux-ci le couple moteur et, en même temps, régule la vitesse du rouage sur la base de la moyenne des vitesses des deux systèmes réglants.
[0017] Selon le mode de réalisation de l'invention qui est illustré par la fig. 2, chaque système réglant SR1, SR2 est apparié à un barillet B1, B2 qui l'entraîne via un rouage approprié F1, F2, c'est-à-dire que chaque couple B1-SR1 et B2-SR2 forme un sous-ensemble SE1, SE2 qui peut avoir sa propre marche, comme s'il s'agissait d'un mouvement d'horlogerie indépendant. Ces deux sous-ensembles peuvent être de construction identique.
Dans cet exemple, les deux barillets sont reliés en permanence par un différentiel de remontage Dr dont l'élément d'entrée est bloqué par un cliquet pendant la marche normale de la montre. Il en résulte que les couples d'armage s'équilibrent en permanence à travers le différentiel Dr, ce qui contribue à égaliser la marche des deux systèmes réglants, en particulier l'amplitude d'oscillation des balanciers.
[0018] Les vitesses de rotation respectives des deux barillets B1 et B2 sont transmises par deux rouages appropriés à deux éléments d'entrée du différentiel d'affichage Da, qui en fait la moyenne sur son élément de sortie couplé à l'affichage A.
Contrairement au cas de la fig. 1, cet agencement a l'avantage de ne pas transmettre l'énergie destinée aux tourbillons à travers les engrenages qui relient les barillets à l'affichage, en particulier à travers le différentiel d'affichage Da. Ceci permet aussi une exécution plus légère de ces rouages.
[0019] Dans l'exemple décrit ci-dessous, le mouvement réalisé selon le schéma de la fig. 2 comporte encore les particularités suivantes, contribuant à accroître l'isochronisme dans différentes positions de la montre. D'une part, les deux systèmes réglants SR1 et SR2 sont des tourbillons. D'autre part, les deux sous-ensembles SE1 et SE2 sont montés sur une platine tournante, dont une grande partie est visible à la face supérieure de la montre.
La montre a ainsi un aspect attrayant et inédit, en présentant du côté du cadran deux tourbillons qui effectuent un mouvement orbital autour du centre de la montre tout en tournant chacun sur lui-même.
[0020] La structure générale du mouvement de la montre est illustrée par les fig. 3 et 4. Le mouvement comporte une platine fixe 1 destinée à être montée dans la boîte de la montre et portant sur sa face inférieure un pont de mise à l'heure 2. Sur la face supérieure de la platine 1 est fixée la bague extérieure d'un grand roulement à billes 3 centré sur un axe 4. La bague intérieure de ce roulement porte un support tournant 5 comprenant une platine tournante 6 sur laquelle sont fixés un pont principal 7 et divers autres ponts pour supporter les rouages.
Sur le pont 7 est fixée une barrette supérieure 8 dont une extrémité pointue 9 constitue l'aiguille des heures de la montre, se déplaçant en regard d'un tour d'heures situé sur un cadran annulaire 10. La barrette 8 porte en outre les paliers supérieurs des deux tourbillons 11 et 12, qui sont diamétralement opposés par rapport à l'axe de rotation 4 du support tournant 5. Au-dessus du tourbillon 12, la barrette 8 est munie d'une partie annulaire 13 portant une graduation des secondes en regard d'une aiguille des secondes 14 fixée au pivot supérieur du tourbillon 12.
[0021] Les deux barillets sont montés sur le support tournant 5 afin de pouvoir entraîner chacun l'un des tourbillons 11 et 12. Dans la fig. 3, ces barillets sont cachés sous le pont 7, mais les paliers 15 qui les supportent dans ce pont montrent leur position en plan.
L'un 16 des deux barillets est visible dans la fig. 4, où l'on note qu'une roue 18 est fixée au barillet, tandis que l'arbre 19 du barillet est pourvu d'un rochet 20.
[0022] Le dessin de la fig. 4 laisse voir que la structure du tourbillon 11 est tout à fait classique dans ce cas, de sorte que l'on ne la décrira pas en détail. On notera simplement que les pivots inférieur et supérieur de la cage du tourbillon sont montés par des paliers respectifs 22 et 23 sur la platine tournante 6 et la barrette supérieure 8. Le pignon de seconde 25 fixé à la cage du tourbillon se trouve au niveau de la face supérieure de la platine tournante 6. Le pignon d'échappement 26 du tourbillon s'engrène sur la roue de seconde fixe 27 fixée à la platine 6.
Le second tourbillon 12 est construit de la même façon et se trouve au même niveau que le premier.
[0023] Dans la fig. 5, on voit les deux rouages de finissage 31, 32 reliant chaque barillet 16, 17 au tourbillon correspondant 11, 12, dont on n'a représenté ici seulement le pignon de seconde 25, 35 et la roue d'échappement 36, 37 dont le pignon coopère avec la roue de seconde fixe 27, 38. Le rouage de finissage 31 comporte un mobile de grande moyenne 40 et un mobile de moyenne 41. Le pignon 42 de la grande moyenne s'engrène sur une denture périphérique 43 du barillet 16. La roue du mobile de moyenne 41 est en prise avec la roue de seconde 25 du tourbillon 11, qu'elle fait tourner ainsi sous l'action du barillet.
L'autre rouage de finissage 32 est de construction identique, avec un mobile de grande moyenne 44 et un mobile de moyenne 45.
[0024] Les fig. 4 et 5 montrent en outre des rouages reliant chaque barillet 16, 17 aux organes d'affichage à travers le différentiel d'affichage Da apparaissant dans la fig. 2. Il s'agit ici d'un engrenage épicycloïdal dont un des trois éléments principaux est formé par un canon 51 muni d'une roue dentée 52. Le canon 51 constitue l'élément d'appui de l'engrenage différentiel et habituellement ne tourne pas, mais pour permettre la mise à l'heure il est monté de manière rotative au moyen d'un palier inférieur 53 dans la platine 1 et d'un palier supérieur 54 dans un pont 55 de la partie tournante.
Une roue de mise à l'heure 56 est fixée à l'extrémité inférieure du canon 51 et coopère avec un rouage de mise à l'heure qui sera décrit plus loin et dont l'un des éléments est immobilisé par un dispositif à friction.
[0025] Le deuxième élément principal du différentiel d'affichage Da est un porte-satellite 60 composé de deux pièces dont l'une est une roue d'entrée 62 à denture extérieure. Dans le cas présent, il est prévu un seul satellite 64 pourvu de deux dentures dont l'une s'engrène avec la roue 52 du canon 51 et l'autre s'engrène avec un pignon 65 solidaire d'une autre roue d'entrée 66 du différentiel. Les deux roues 62 et 66 ont le même diamètre et jouent un rôle symétrique, de sorte qu'on n'a représenté que la moitié de chacune d'elles dans la fig. 5.
La roue 66 est en prise avec la roue 18 du barillet 16 par l'intermédiaire d'un renvoi 67. De même la roue 62 du différentiel est en prise avec une roue 68 du barillet 17 par l'intermédiaire d'un renvoi 69. Si plusieurs satellites étaient prévus au lieu d'un seul dans cet engrenage différentiel, la transmission des couples ne serait pas meilleure, car elle se ferait majoritairement sur un seul d'entre eux en raison des jeux inhérents aux engrenages d'horlogerie.
[0026] Les dentures du satellite 64 et les dentures correspondantes des éléments 52 et 65 sont telles que les roues d'entrée 62 et 66 de l'engrenage différentiel puissent tourner à des vitesses égales et opposées quand le canon 51 est immobile.
Mais comme ces deux vitesses sont régulées chacune par l'un des tourbillons 11 et 12 et peuvent donc différer légèrement à cause des écarts de marche momentanés, le différentiel Da a pour effet de moyenner ces deux vitesses dans la vitesse de révolution du support 5 portant les paliers des tourbillons et des rouages qu'on vient de décrire. On obtient ainsi une régularité de marche (isochronisme) qui est meilleure que celle de chacun des tourbillons.
[0027] L'aiguille des minutes 70 représentée à la fig. 3 est portée par un arbre 72 passant à l'intérieur du canon 51 et munie d'un pignon de minutes 73 au-dessous de la platine 1. Un mobile de minuterie 74 classique relie le pignon 73 à une roue des heures 76 fixée sous la platine tournante 6.
Ainsi, c'est le support 5 portant l'aiguille des heures 9 qui entraîne l'arbre de l'aiguille des minutes 70 avec un rapport de transmission de 12:1.
[0028] Le mécanisme de mise à l'heure sera décrit en référence aux fig. 4 et 6. Contrairement à l'usage, il n'agit pas au niveau du mobile de minuterie, mais sur la roue 56 solidaire du canon 51 qui sert de point d'appui au différentiel d'affichage Da, servant ainsi à définir la position angulaire de la platine tournante 6. La mise à l'heure s'effectue à partir d'une tige de remontoir 77 qui porte un pignon coulant 78 commandé de manière classique au moyen d'une tirette 79 et d'une bascule 80. Lorsqu'il est en position de mise à l'heure, le pignon coulant 78 s'engrène sur un rouage de mise à l'heure 82 qui le relie à la roue 56.
Ce rouage comprend un premier pignon 83, un mobile intermédiaire 84 et une roue de renvoi 85. L'extrémité inférieure du mobile 84 est montée dans le pont 2 à l'aide d'une bague de friction 86 qui oppose un couple de retenue à toute rotation de ce mobile. C'est ce couple qui, multiplié par le rapport de transmission entre le mobile 84 et le canon 51, fournit un couple d'appui assez élevé pour empêcher une rotation du canon 51 durant la marche de la montre. Par contre, le couple de friction offre peu de résistance à la rotation de la tige 77, grâce à la démultiplication qui existe entre ces deux éléments.
[0029] Comme on le voit dans la fig. 2, le remontage des deux barillets utilise un engrenage différentiel de remontage Dr.
On décrira ce différentiel et le rouage de remontage en référence aux fig. 4, 7 et 8.
[0030] La partie centrale de la platine tournante 6 présente vers le bas une protubérance cylindrique 90 qui sert de moyeu pour les trois éléments principaux du différentiel de remontage Dr, à savoir un porte-satellites 91 et deux roues de sortie 92 et 93. Ce différentiel est du type planétaire, ses deux satellites 94 s'engrenant sur une denture intérieure de la roue 92 et sur une denture du moyeu central 89 de la roue 93. La roue 92 entraîne le rochet 20 du barillet 16 par l'intermédiaire d'un rouage monté sur la platine 6, comprenant un mobile 95 et un renvoi 96. De même, la roue 93 entraîne le rochet 97 du second barillet 17 par l'entremise d'un rouage comprenant un mobile 98 et un renvoi 99.
Bien entendu, les diamètres des éléments d'engrenage du différentiel Dr et des rouages qui suivent sont déterminés de façon que le couple appliqué au porte-satellites 91 lors du remontage se répartisse à parts égales sur les rochets des deux barillets.
[0031] Le porte-satellites 91 ne peut tourner que dans un seul sens, car dans l'autre sens il est bloqué par un cliquet 100 (fig. 4) qui pivote autour d'une vis 109 montée dans une position fixe par rapport à la platine tournante 6.
Puisque ce blocage des arbres des deux barillets est effectué à l'entrée du différentiel Dr au lieu d'agir comme d'habitude directement sur le rochet de chaque barillet, le différentiel permet à l'un des barillets de transmettre de l'énergie à l'autre si celui-ci est plus désarmé que le premier, par exemple si le tourbillon qui lui est associé a fonctionné à une fréquence légèrement plus élevée que celle de l'autre tourbillon. Il en résulte une égalisation de l'armage des deux barillets en tout temps, ce qui contribue à égaliser les amplitudes d'oscillation des balanciers dans les deux tourbillons.
[0032] Dans la fig. 4, on voit un pignon de remontoir 101 qui peut être entraîné par le pignon coulant 78 quand on fait tourner la tige de remontoir 77.
Les fig. 7 et 8 montrent que le pignon 101 entraîné le porte-satellites 91 par l'intermédiaire d'un rouage de remontage 102 qui comprend une couronne 103, un mobile intermédiaire 104 et un pignon baladeur 105 qui va s'engrener sur la denture extérieure du porte-satellites 91 lorsque le rouage tourne dans le sens du remontage.
[0033] Un homme du métier comprendra aisément que le schéma de la fig. 2 peut être réalisé aussi bien sur une platine fixe que sur un support tournant, et que dans chaque cas chaque système réglant SR1 ou SR2 peut être soit fixe, soit tournant comme un tourbillon, et peut aussi être un tourbillon à plusieurs axes de rotation, en particulier de l'un des types mentionnés dans l'introduction.
Un homme du métier pourra aussi concevoir un mouvement à plus de deux systèmes réglants en appliquant les principes de la présente invention, puisqu'un engrenage différentiel adéquat permet de coupler plus de deux sous-ensembles tels que B1-SR1 et B2-SR2 pour moyenner leurs vitesses sur l'affichage de la montre.
[0034] Par ailleurs, même si les deux systèmes réglants SR1 et SR2 ont la même fréquence nominale dans l'exemple décrit ci-dessus, ce n'est pas indispensable, car un dimensionnement adéquat des rouages et du différentiel d'affichage permet de moyenner convenablement deux fréquences nominales différentes.
Background of the invention
The present invention relates to mechanical watch movements, especially in watches, and it has for its object certain provisions for reducing isochronism defects that result from imperfections of the regulating system of the watch.
The vortex invented two centuries ago by Abraham-Louis Breguet is a device that reduces isochronism defects resulting from the effects produced in particular by gravity on the regulating organs of the watch, because of the inevitable balancing defects of these organs.
As the oscillator and the escapement are mounted in a cage which rotates about an axis parallel to the axis of the balance-spring assembly, the component of the gravity which is exerted in the plane perpendicular to these axes performs a continuous rotation relative to these bodies, so that each tower of the cage leads to a compensation of the effects of imbalances in this plane and thus improves the regularity of the watch to wear, especially when the watch is in the vertical position.
To simplify the terminology, here is meant by the term "vortex" both devices in which the axis of the balance coincides with the axis of rotation of the cage (for example according to Breguet or according to patent CH 262 017) and devices often called "carousels", where these axes are distinct (see, for example, CH 30 754, CH 256 590 and EP 846 987).
[0003] Given that a classical tourbillon only imperfectly compensates for the effects of gravity, watchmakers seeking to further improve the isochronism of high-quality mechanical watches have devised swirls with two or three axes of rotation. mutually perpendicular, described in particular in patent publications GB 2 027 232, CH 693 832, EP 1 465 024 and WO 2004/077 171.
These constructions constitute remarkable technical feats, but they occupy a spherical space and can therefore take place only in an extremely thick watch.
According to the publication WO 03/017 009, a similar object is achieved by means of a tourbillon with two axes of rotation which intersect at an angle other than 90 degrees, for example 30 degrees. This construction is less bulky in height than that with two perpendicular axes, but it remains noticeably thicker than a classic tourbillon movement.
[0005] Patent FR 2 784 203 presents yet another way of reinforcing the compensation produced by the vortex. The latter, the barrel that drives it and the gear train connecting these two elements are mounted on a turntable making one turn per hour, whose axis of rotation is parallel to that of the tourbillon.
This arrangement forms a kind of swirl on a carousel, the vortex revolving around the center of the turntable.
Another way to improve isochronism was formulated in the 1930s by M. Vuilleumier and published in patent CH 156 801 and consists in using two usual control systems each comprising a sprung balance and an exhaust in a only clockwork movement, these two systems being coupled to the finishing gear train by means of a differential gearing fulfilling the dual function of distributing the driving energy in equal parts on the two systems and of averaging their progress to regulate the speed of the gear train finishing.
This principle was not successful, probably because the theoretical gains were counterbalanced by yield losses in the extra workings, especially in the differential gearing. However, with the current fashion of the tourbillon, different watchmakers have taken this principle to create watches with two or more vortices coupled by a differential gear.
Such arrangements confer a prestigious appearance on these watches, but it remains to be seen whether they actually improve isochronism compared to a single vortex movement.
Summary of the invention
The present invention relates to a mechanical movement watch comprising at least two control systems each comprising a mechanical oscillator and an exhaust, the control systems being mounted on a common support and connected to an hour display device common through a differential gear, and it aims to perfect such an arrangement in a way to improve the running of a watch.
An additional goal is to create a watch with a new look, highlighting the high technicality of its movement.
In its most general aspect, a watch according to the invention is characterized in that its movement comprises as many subsets as control systems, each of said subassemblies comprising a regulating system, a barrel and a gear train. finisher transmitting energy from the barrel to the regulating system within the subassembly, and in that the differential gearing, said display, connects the barrel or the work train of each of said subassemblies to the display.
Thus, unlike the movements using the principle illustrated by patent CH 156 801, the differential gear is not used to distribute to the control systems the mechanical energy stored in the barrel springs,
but only to advance the display members at a speed which is the average of those of the control systems. This gear thus transmits almost no effort and does not affect at all the performance of the workings of finishing.
Preferably, the barrels are connected to each other and to a winding device by a differential winding gear.
This not only has the advantage of making it possible to raise the two barrels together, but also to ensure a compensation of the arming between them, which tends to equalize the amplitudes of oscillation of the balances between the control systems.
The common support of the control systems can be fixed in the watch, but in more advanced versions, it can be formed by a turntable, which adds compensation for the effects of gravity on imbalances as in a vortex.
To obtain a particular aspect of the watch, it is expected that the turntable performs two turns per day and carries a hour hand.
According to a preferred embodiment of the invention, the control systems mounted on the turntable are two vortex systems, which adds to the basic effects of the invention the compensatory effects provided in the patent FR 2 784 203 , to further improve the regularity of the watch.
This principle is applied in the examples described below.
Brief description of the drawings
Other features and advantages of the present invention will emerge from the following description, which shows a preferred embodiment by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which:
<tb> fig. 1 <sep> is a block diagram of a mechanical watch movement with two control systems, of the type described in patent CH 156 801,
<tb> fig. 2 <sep> is a block diagram of a mechanical watch movement according to a preferred embodiment of the invention,
<tb> fig. 3 <sep> is a schematic plan view of the movement and the dial of a watch made according to the diagram of FIG. 2, with two swirls on a turntable,
<tb> fig. 4 <sep> is a sectional view of the movement along the line IV-IV of FIG. 3
<tb> fig. 5 <sep> is a plan view of the wheels located above the turntable of the watch of FIGS. 3 and 4,
<tb> fig. 6 <sep> is a plan view of the clock setting train of FIGS. 3 and 4, and
<tb> figs. 7 and 8 <sep> are plan views and partial section of the winding train of the watch of FIGS. 3 and 4.
Detailed description of a preferred embodiment
To better understand the operation of the example described below, the block diagrams of Figs. 1 and 2 respectively represent a watch movement according to the patent CH 156 801 and a preferred embodiment of the invention. We will refer to the following legend:
<Tb> A <September> Display
<tb> B, B1, B2 <sep> Spring barrel
<tb> Df <sep> Differential of the finishing gear
<tb> Dr <sep> Differential winding gear
<tb> Da <sep> Display Differential
<tb> F, F1, F2 <sep> Finishing gear
<tb> MH <sep> Time setting
<tb> SR1, SR2 <sep> Regulating system
<Tb> R <September> Reassembly
In these diagrams, the simple arrows characterize cogs without power transmission to the control systems, while the double-line arrows characterize cogs with power transmission to the control systems. It will also be noted that in these diagrams the symbol SR may represent both an ordinary mechanical regulating system and a rotating regulating system, in particular a vortex.
In the diagram of FIG. 1, the upper part comprising the elements R, B, F, A and MH is the same as for a conventional clockwork movement.
But in this case, the single control system is replaced by a set comprising two control systems SR1 and SR2 and a finishing differential Df which distributes on them the engine torque and, at the same time, regulates the speed of the gear on the basis of the average speeds of the two control systems.
According to the embodiment of the invention which is illustrated in FIG. 2, each system regulating SR1, SR2 is matched to a cylinder B1, B2 which drives it via a suitable gear F1, F2, that is to say that each pair B1-SR1 and B2-SR2 forms a subset SE1, SE2 which can have its own market, as if it were an independent watch movement. These two subsets may be of identical construction.
In this example, the two barrels are permanently connected by a winding differential Dr whose input element is blocked by a ratchet during the normal running of the watch. As a result, the armature couples are balanced permanently through the differential Dr, which contributes to equalize the operation of the two control systems, in particular the oscillation amplitude of the rockers.
The respective rotational speeds of the two barrels B1 and B2 are transmitted by two wheels suitable for two input elements of the display differential Da, which averages its output element coupled to the display A.
Unlike the case of fig. 1, this arrangement has the advantage of not transmitting the energy for vortices through the gears which connect the barrels to the display, in particular through the display differential Da. This also allows a lighter execution of these wheels.
In the example described below, the movement made according to the diagram of FIG. 2 also has the following features, contributing to increase the isochronism in different positions of the watch. On the one hand, the two control systems SR1 and SR2 are vortices. On the other hand, the two subsets SE1 and SE2 are mounted on a turntable, a large part of which is visible on the upper face of the watch.
The watch thus has an attractive and original appearance, presenting on the dial side two swirls that perform an orbital movement around the center of the watch while turning each on itself.
The general structure of the movement of the watch is illustrated in FIGS. 3 and 4. The movement comprises a fixed plate 1 intended to be mounted in the watch case and bearing on its underside a time setting bridge 2. On the upper face of the plate 1 is fixed the outer ring a large ball bearing 3 centered on an axis 4. The inner ring of this bearing carries a rotating support 5 comprising a turntable 6 on which are fixed a main bridge 7 and various other bridges to support the wheels.
On the bridge 7 is fixed an upper bar 8, a pointed end 9 constitutes the hour hand of the watch, moving next to a turn of hours located on an annular dial 10. The bar 8 also carries the upper bearings of the two vortices 11 and 12, which are diametrically opposed relative to the axis of rotation 4 of the rotating support 5. Above the vortex 12, the bar 8 is provided with an annular portion 13 bearing a graduation of seconds facing a seconds hand 14 attached to the upper pivot of the vortex 12.
The two barrels are mounted on the rotating support 5 in order to drive each one of the vortices 11 and 12. In FIG. 3, these barrels are hidden under the bridge 7, but the bearings 15 which support them in this bridge show their position in plan.
One 16 of the two barrels is visible in FIG. 4, where it is noted that a wheel 18 is fixed to the barrel, while the shaft 19 of the barrel is provided with a ratchet 20.
The drawing of FIG. 4 shows that the structure of the vortex 11 is quite conventional in this case, so that it will not be described in detail. It will be noted simply that the lower and upper pivots of the tourbillon cage are mounted by respective bearings 22 and 23 on the turntable 6 and the upper bar 8. The second pinion 25 fixed to the tourbillon cage is at the level of the upper face of the turntable 6. The exhaust pinion 26 of the tourbillon meshes with the fixed second wheel 27 fixed to the plate 6.
The second vortex 12 is constructed in the same way and is at the same level as the first vortex.
In FIG. 5, we see the two finishing wheels 31, 32 connecting each barrel 16, 17 to the corresponding vortex 11, 12, which is shown here only the second gear 25, 35 and the escape wheel 36, 37 of which the pinion cooperates with the fixed second wheel 27, 38. The finishing gear train 31 comprises a mobile of medium 40 and a mobile of average 41. The pinion 42 of the large average meshes with a peripheral toothing 43 of the cylinder 16 The wheel of the average wheel 41 is engaged with the second wheel 25 of the vortex 11, which makes it turn under the action of the barrel.
The other work train 32 is of identical construction, with a mobile of medium 44 and a mobile of average 45.
Figs. 4 and 5 further show cogs connecting each cylinder 16, 17 to the display members through the display differential Da shown in FIG. 2. This is an epicyclic gear, one of the three main elements is formed by a barrel 51 provided with a toothed wheel 52. The barrel 51 is the support element of the differential gear and usually does not not rotate, but to allow time setting it is mounted rotatably by means of a lower bearing 53 in the plate 1 and an upper bearing 54 in a bridge 55 of the rotating part.
A setting wheel 56 is fixed to the lower end of the barrel 51 and cooperates with a time setting wheel which will be described later and one of whose elements is immobilized by a friction device.
The second main element of the display differential Da is a satellite carrier 60 composed of two parts, one of which is an input wheel 62 with external teeth. In the present case, there is provided a single satellite 64 provided with two teeth, one of which meshes with the wheel 52 of the barrel 51 and the other meshes with a pinion 65 secured to another wheel input 66 of the differential. The two wheels 62 and 66 have the same diameter and play a symmetrical role, so that only half of each of them has been shown in FIG. 5.
The wheel 66 is engaged with the wheel 18 of the barrel 16 via a return 67. Similarly, the wheel 62 of the differential is engaged with a wheel 68 of the barrel 17 via a return 69. If several satellites were provided instead of only one in this differential gear, the transmission of couples would not be better, because it would be mainly on one of them because of the inherent games in the watch gears.
The teeth of the satellite 64 and the corresponding teeth of the elements 52 and 65 are such that the input wheels 62 and 66 of the differential gear can rotate at equal and opposite speeds when the barrel 51 is stationary.
But since these two speeds are each regulated by one of the vortices 11 and 12 and can therefore differ slightly because of momentary momentum deviations, the differential Da has the effect of averaging these two speeds in the speed of revolution of the support 5 carrying the bearings of the vortices and the wheels just described. This gives a regularity of operation (isochronism) which is better than that of each of the vortices.
The minute hand 70 shown in FIG. 3 is carried by a shaft 72 passing inside the barrel 51 and provided with a minute pinion 73 below the plate 1. A conventional timer 74 connects the pinion 73 to a hour wheel 76 fixed under the turntable 6.
Thus, it is the holder 5 carrying the hour hand 9 which drives the shaft of the minute hand 70 with a transmission ratio of 12: 1.
The time setting mechanism will be described with reference to FIGS. 4 and 6. Unlike the use, it does not act at the mobile timer, but on the wheel 56 secured to the barrel 51 which serves as a fulcrum display differential Da, thus serving to define the angular position of the turntable 6. The time is set from a winding rod 77 which carries a sliding pinion 78 controlled in a conventional manner by means of a pull tab 79 and a rocker 80. When in the setting position, the sliding pinion 78 meshes with a time setting train 82 which connects it to the wheel 56.
This wheel comprises a first pinion 83, an intermediate wheel 84 and a return wheel 85. The lower end of the wheel 84 is mounted in the bridge 2 by means of a friction ring 86 which opposes a retaining torque to any rotation of this mobile. It is this torque which, multiplied by the transmission ratio between the mobile 84 and the barrel 51, provides a bearing torque high enough to prevent rotation of the barrel 51 during the running of the watch. By against the friction torque offers little resistance to the rotation of the rod 77, thanks to the reduction between these two elements.
As seen in FIG. 2, the winding of the two barrels uses a differential gear winding Dr.
This differential and the winding gear will be described with reference to FIGS. 4, 7 and 8.
The central portion of the turntable 6 has a cylindrical protrusion 90 which serves as a hub for the three main elements of the winding differential Dr, namely a planet carrier 91 and two output wheels 92 and 93. This differential is of the planetary type, its two satellites 94 meshing on an internal toothing of the wheel 92 and on a toothing of the central hub 89 of the wheel 93. The wheel 92 drives the ratchet 20 of the barrel 16 through a wheel mounted on the plate 6, comprising a mobile 95 and a return 96. Similarly, the wheel 93 drives the ratchet 97 of the second cylinder 17 through a train comprising a mobile 98 and a return 99.
Of course, the diameters of the gear elements of the differential Dr and the workings that follow are determined so that the torque applied to the planet carrier 91 during reassembly is divided equally between the ratchets of the two barrels.
The planet carrier 91 can only rotate in one direction, because in the other direction it is blocked by a pawl 100 (FIG 4) which pivots about a screw 109 mounted in a fixed position relative to at the turntable 6.
Since this locking of the shafts of the two barrels is done at the entrance of the differential Dr instead of acting as usual directly on the ratchet of each barrel, the differential allows one of the barrels to transmit energy to the other if the latter is more disarmed than the first, for example if the vortex associated with it has operated at a slightly higher frequency than that of the other vortex. This results in an equalization of the winding of the two barrels at all times, which contributes to equalize the amplitudes of oscillation of the rockers in the two vortices.
In FIG. 4, we see a winding pinion 101 which can be driven by the sliding pinion 78 when the winding stem 77 is rotated.
Figs. 7 and 8 show that the pinion 101 drives the planet carrier 91 via a winding train 102 which comprises a ring gear 103, an intermediate wheel 104 and a sliding pinion 105 which will mesh with the outer toothing of planet carrier 91 when the train rotates in the direction of reassembly.
A person skilled in the art will readily understand that the diagram of FIG. 2 can be realized both on a fixed plate and on a rotating support, and that in each case each system regulating SR1 or SR2 can be either fixed or rotating like a vortex, and can also be a vortex with several axes of rotation, in particular one of the types mentioned in the introduction.
A person skilled in the art can also design a motion with more than two control systems by applying the principles of the present invention, since a suitable differential gearing makes it possible to couple more than two subsets such as B1-SR1 and B2-SR2 to average their speeds on the display of the watch.
Moreover, even if the two control systems SR1 and SR2 have the same nominal frequency in the example described above, it is not essential, because adequate dimensioning of the workings and the display differential makes it possible to suitably average two different nominal frequencies.