Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un procédé pour la fixation d'un spiral pour oscillateur mécanique balancier-spiral de mouvement d'horlogerie qui, en particulier, permet de en simplifier les étapes de réglage nécessaires lors de et après la fixation malgré la présence de défauts et/ou variations dans le spiral résultant de sa fabrication.
Etat de la technique
[0002] L'organe régulateur des montres mécaniques est conventionnellement composé d'un volant d'inertie, appelé balancier, et d'un ressort en spirale, appelé spiral ou ressort spiral. Cet ensemble balancier-spiral est un élément essentiel de l'ensemble régulateur d'un mouvement d'horlogerie mécanique. Aujourd'hui, le ressort spiral équipant les mouvements de montres mécaniques est le plus souvent une lame métallique élastique, tel qu'un alliage à base de Fe-Ni, de section rectangulaire enroulée sur elle-même en spirale d'Archimède et comportant de 12 à 15 tours.
[0003] L'extrémité intérieure du spiral est conventionnellement fixée par le biais d'une virole sur l'axe du balancier. La virole peut prendre diverses formes et typiquement elle comprend une partie cylindrique fendue qui peut être ajustée à frottement gras sur l'axe du balancier. La virole a un perçage latéral ou autre point de jonction pour recevoir l'extrémité intérieure du spiral qui est fixée à la virole par une goupille, par collage, par soudure laser ou autrement. L'extrémité extérieure du spiral est fixée par un piton sur un pont, appelé coq, dans lequel pivote l'axe du balancier.
[0004] Le balancier-spiral oscille autour de sa position d'équilibre (ou point mort). Lorsque le balancier quitte cette position, il arme le spiral. Cela crée un couple de rappel qui, lorsque le balancier est libéré, le fait revenir à sa position d'équilibre. Comme il a acquis une certaine vitesse, donc une énergie cinétique, il dépasse son point mort jusqu'à ce que le couple contraire du spiral l'arrête et l'oblige à tourner dans l'autre sens. Ainsi, l'ensemble balancier-spiral régule la période d'oscillation du balancier.
[0005] La précision d'un mouvement horloger mécanique est fonction de la qualité du balancier-spiral incluant notamment son isochronisme. En général, la production de l'organe réglant est coûteuse et le maintien d'une qualité constante représente un défi majeur.
[0006] Pour une série de spiraux (résultants d'un procédé de fabrication donné) et une série de balanciers, chaque spiral et chaque balancier présente, compte tenu des tolérances de fabrication, un certain nombre de défauts de réalisation et en conséquence leurs caractéristiques varient dans une certaine mesure. Pour cette raison, les horlogers doivent en premier mettre chaque spiral ensemble avec un balancier étalon afin de répartir les spiraux en un grand nombre de catégories ou classes en fonction de leurs constantes élastiques respectives. De façon similaire, les balanciers sont également répartis en un grand nombre de classes en fonction de leurs inerties respectives.
Traditionnellement, en fonction de la précision recherchée, jusqu'à 20 classes de spiraux et 20 classes de balanciers sont utilisées, et les spiraux d'une classe particulière sont appariés avec des balanciers d'une classe correspondante. Bien entendu, plus le nombre de classes de spiraux et de balanciers est grand, plus leur appairage devient ardu et laborieux et plus la proportion de pièces inutilisables augmente.
[0007] Après cet appairage, un réglage fastidieux et long de l'organe régulateur est toujours nécessaire afin de faire en sorte que l'organe réglant soit isochrone. Cette opération nécessite également de nombreuses interventions manuelles et beaucoup de pièces défectueuses doivent être jetées.
[0008] L'isochronisme d'un balancier-spiral dépend de plusieurs paramètres de l'ensemble. Un de ces paramètres critiques est le point d'attache du spiral qui est l'endroit où le spiral quitte la virole. Ce point d'attache est déterminé angulairement par rapport au point correspondant à la longueur active du spiral. Typiquement, ce dernier est soit un point situé entre le piton et les goupilles d'une raquette qui sert à allonger ou raccourcir cette longueur active soit le point d'attache du spiral au piton dans le cadre d'un balancier-spiral libre (c'est-à-dire, sans raquette).
[0009] Du fait de ses attaches extérieure et intérieure, le centre du gravité du spiral ne reste pas centré sur l'axe du balancier et le couple du spiral ne reste donc pas directement proportionnel à son élongation. Pour cette raison, l'angle du point d'attache joue un rôle important sur la variation de l'isochronisme entre les différentes positions de la montre. Voyez, par exemple, Reymondin et al., "Théorie d'horlogerie", Fédération des Ecoles Techniques (1998). Généralement, des essais minutieux sont nécessaires pour déterminer la position optimale du point d'attache du spiral à la virole, c'est-à-dire le point présentant la plus faible variation d'isochronisme.
Comme indiqué dans le texte susmentionné, la règle Caspari suggère que le point d'attache à la virole est situé à 90[deg.] ou 270[deg.] du point d'attache extérieur pour assurer l'isochronisme des oscillations.
[0010] Lors de et après la fixation du spiral à la virole, il est alors très important de conserver cet angle du point d'attache. En même temps, pour maintenir l'isochronisme, il est également important que la fixation du spiral à la virole soit sans contrainte et notamment que 1) l'écart entre le point d'origine du spiral et l'axe du balancier soit minimisé et 2) le spiral quitte la virole tangentiellement à ce point d'origine.
[0011] Cependant, comme déjà indiqué, chaque spiral présente en réalité des défauts de réalisation, et même avec l'appairage d'une classe de spiraux avec une classe de balanciers, il reste difficile de satisfaire chacune des exigences susmentionnées pour tous les spiraux de même classe. Il en résulte qu'une proportion importante de spiraux d'une même série ne peut quand même pas être utilisée.
[0012] Il serait donc avantageux, lors de et après la fixation d'une série de spiraux dans des ensembles balancier-spiral, de réduire la proportion de spiraux défectueux et/ou inutilisables ainsi que le temps et les efforts nécessaires pour obtenir un ensemble balancier-spiral suffisamment isochrone. En particulier, il serait également avantageux si on pouvait réduire le nombre de classes de spiraux qui sont nécessaires pour l'appairage avec des balanciers.
Bref résumé de l'invention
[0013] La présente invention propose un procédé pour la fixation d'un spiral dans un ensemble balancier-spiral qui surmonte les limitations de l'état de la technique, notamment en augmentant la proportion de spiraux qui peut être utilisée, palliant ainsi aux défauts résultant de la fabrication, et en simplifiant dans une certaine mesure les étapes de réglage nécessaires lors de et après la fixation.
[0014] Un autre but de l'invention est de proposer un procédé pour la réalisation d'un ensemble balancier-spiral isochrone où un spiral d'une série de spiraux est apparié avec un balancier. Le spiral présente des caractéristiques qui varient par rapport à d'autres spiraux dans la série, et le spiral est destiné à être monté sur l'axe du balancier par le biais d'une virole. Une virole d'un jeu de viroles de tailles différentes est choisie en fonction des caractéristiques du spiral. Les viroles de tailles différentes présentent des points de jonction pour l'attache du spiral qui sont situés (après montage) à des distances différentes du centre de l'axe du balancier, et le choix de virole ayant la taille la plus appropriée permet de faciliter le réglage de l'ensemble balancier-spiral.
[0015] Notamment, le choix de virole ayant la taille la plus appropriée évite de contraindre l'extrémité intérieure du spiral ce qui permet de conserver l'angle du point d'attache de ce spiral à la virole et, en même temps, d'éviter que l'origine du spiral ne s'éloigne du centre de l'axe du balancer et de s'assurer que le spiral quitte la virole tangentiellement.
[0016] De préférence, le spiral et le balancier sont répartis en classes avant d'être appariés ensemble, mais le nombre de classes de spiraux peut être avantageusement inférieur ou égal à cinq, tout en conservant une précision de +/-110 secondes/jour ou moins pour le balancier-spiral qui est réalisé.
[0017] Selon un mode de réalisation, la virole est choisie au moins en partie en fonction de la position et courbure de la spire intérieure du spiral.
[0018] De préférence, le jeu de viroles comprend des viroles d'au moins trois tailles différentes. Dans ce cas, la gradation en taille entre les différents types de viroles peut être uniforme.
[0019] La présente invention propose également un tel jeu de viroles.
Brève description des figures
[0020] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles:
[0021] fig. 1 est une vue en plan d'un ensemble balancier-spiral conventionnel;
[0022] la fig. 2 montre l'ensemble balancier-spiral vu en perspective;
[0023] la fig. 3 montre l'ensemble balancier-spiral en coupe transversale selon la ligne A-A de la fig. 1;
[0024] la fig. 4 montre une série de viroles de tailles différents selon un mode de réalisation de l'invention; et
[0025] la fig. 5 illustre comment différents spiraux peuvent être fixé par le biais d'une virole ayant la taille la plus appropriée selon ce mode de réalisation de l'invention tout en conservant l'angle de leur point d'attache.
Exemple d'un mode de réalisation de l'invention
[0026] Un ensemble balancier-spiral conventionnel est représenté aux fig. 1 à 3. Il comprend un balancier 10 ayant, dans cet exemple, des vis réglantes 12 et des bras 14. La position, nombre et même la présence des vis 12 peuvent varier selon le type du balancier. Un plateau 18 (ici un double plateau) est monté sur l'axe 16 du balancier et porte une cheville 17 qui reçoit les impulsions d'une ancre de l'échappement (non-illustrée). Le spiral 20 comprend une spire intérieure qui se termine en une extrémité intérieure 22 et une spire extérieure qui se termine en une extrémité extérieure 24. Comme expliqué ci-dessous, le spiral 20 est monté sur l'axe 16 par le biais d'une virole 30. Notamment, le spiral est fixé prés de son extrémité intérieure 22 à un point de jonction 32 de la virole.
A un point 26 près de son extrémité extérieure 24, le spiral est fixé au pont du balancier (non-illustré) par un piton (également non-illustré).
[0027] En général, le balancier 10 et le spiral 20 peuvent chacun être réalisé dans une variété de matériaux et par différents procédés, mais cela n'a pas d'effet par rapport au procédé de la présente invention.
[0028] La virole 30 peut avoir une grande variété de formes. Elle doit bien entendu avoir une structure interne qui permet son montage sur l'axe 16 du balancier et, à cet égard, la virole 30 comprend un trou interne cylindrique 34. La virole doit aussi aider à maintenir le centre de gravité de l'ensemble balancier-spiral au centre de l'axe du balancier. En général, la virole doit également avoir de faibles dimensions afin de n'avoir qu'une faible influence sur le moment d'inertie de l'ensemble balancier-spiral. La forme de la virole 30 des fig. 1 à 3 est donc illustrée purement à titre d'exemple. La virole peut être réalisée en acier ou en un autre matériau approprié, et encore une fois cela n'a pas d'effet par rapport au procédé de la présente invention.
[0029] Comme il a été expliqué ci-dessus, après l'appairage du spiral 20 avec le balancier 10, un réglage méticuleux de l'ensemble est nécessaire pour le rendre suffisamment isochrone. Pendant ce réglage plusieurs paramètres doivent être ajustés. Une discussion détaillée d'un tel réglage et de tous les paramètres en question va au delà de l'objet de la présente description, mais la fig. 1illustre un nombre de ces paramètres incluant en particulier le point d'attache du spiral.
[0030] Notamment, la fig. 1montre une ligne L1 montrant la position angulaire du point d'attache du spiral à la virole 30, une ligne L2 montrant la position angulaire du point d'attache du spiral au piton, une ligne L3 montrant la position angulaire de la cheville de plateau 17, et une ligne L4 montrant la position angulaire de l'extrémité extérieure du spiral. Chacune des lignes L1-L4 constitue une ligne droite émanant du centre de l'axe du balancier 16 et passant pas le point correspondant de l'ensemble.
[0031] Les lignes L1-L4 définissent trois angles en particulier: l'angle [alpha]1 entre le point d'attache à la virole 30 et la cheville de plateau 17; l'angle [alpha]2 entre la cheville de plateau 17 et l'extrémité extérieure du spiral 24; et l'angle [alpha]3 entre le point d'attache 26 du spiral au piton et l'extrémité extérieure du spiral 24. Dans un mode de réalisation donné à titre d'exemple, après le réglage du balancier-spiral les angles ci-dessus doivent avoir les valeurs suivantes:
[alpha]1 = 147.2[deg.]
[alpha]2 = 47.2[deg.]
[alpha]3 = 10[deg.]
On remarque que l'angle entre la ligne L1 du point d'attache à la virole et la ligne L2 du point d'attache au piton est 90[deg.] dans cet exemple.
[0032] Lors de et après la fixation du spiral à la virole montée sur l'axe 16 du balancier, ces angles doivent être conservés, en particulier afin que l'angle du point d'attache à la virole ne soit pas modifié. Comme il a été indiqué, il est également important que le point d'origine du spiral reste situé sur ou près du centre de l'axe 16. De plus, le spiral doit quitter la virole tangentiellement à ce point d'origine.
[0033] Afin d'améliorer la probabilité que chacune de ces exigences puisse être satisfaites pour un couple balancier-spiral donné et ainsi faciliter cette tâche de réglage, la présente invention propose de sélectionner, parmi un jeu de viroles de différente tailles, une virole ayant une taille la plus appropriée en vue des caractéristiques spécifiques du spiral en question.
[0034] Le jeu de viroles doit comprendre des viroles d'au moins deux tailles différentes. A titre d'exemple, un jeu 40 de trois viroles 30A, 30B, 30C de tailles différentes est montré à la figure4. Chaque virole 30A, 30B, 30C présente un point de jonction respectivement 32A, 32B, 32C qui est situé à une distance respectivement D1, D2, D3 du centre de l'axe du balancier. Dans le cas des viroles cylindriques les distances D1, D2, D3 correspondent essentiellement au rayon de la virole, mais comme il a été déjà précisé, les viroles peuvent avoir d'autres formes. Bien entendu, toutes les viroles 30A, 30B, 30C sont destinées à être montées sur des axes de balancier effectivement identiques, et pour cette raison elles peuvent toutes avoir, par exemple, un trou interne cylindrique 34 de même diamètre.
[0035] Selon l'invention, chacune des distances D1, D2, D3 des viroles dans le jeu 40 est différente des distances correspondantes de toutes les autres viroles dans le jeu. Dans le jeu 40, la virole 30A présente une distance D1 plus petite que les distances D2 et D3 des viroles 30B et 30C, la virole 30C présente une distance D3 plus grande que les distances D1 et D3 des viroles 30A et 30B, et la virole 30B présente une distance D2 comprise entre les distances D1 et D3 des viroles 30A et 30C.
[0036] Selon un mode de réalisation de l'invention, la gradation de taille entre les différentes viroles est uniforme afin que D3 - D2 = D2 - D1. Dans une forme d'exécution où des balanciers ayant des diamètres entre 7-12 mm sont utilisés, le jeu de viroles comprend quatre différentes tailles présentant des points de jonction 32 qui sont respectivement situés à 0.225 mm, 0.25 mm, 0.275 mm, et 0.30 mm du centre de l'axe du balancier (correspondant à des diamètres de 0.45 mm, 0.50 mm, 0.55 mm, et 0.60 mm dans le cadre des viroles cylindriques).
[0037] La fig. 5 illustre comment le choix d'une virole avec la taille la plus appropriée pour un spiral donné facilite le montage de ce spiral d'une manière qui sert à mieux s'assurer que l'origine du spiral reste bien située près du centre de l'axe 16 et que le spiral quitte la virole tangentiellement sans affecter, en particulier, l'angle du point d'attache du spiral. Comme illustré, au vu de la présence de défauts et/ou de variations lors de la fabrication d'une série de spiraux, la position et courbure de la spire intérieure de trois différents spiraux 20-1, 20-2, 20-3 peuvent notamment varier. Selon l'invention l'effet de telles variations est minimisé en choisissant un point de jonction 32A, 32B, ou 32C qui est le plus approprié pour l'attache du spiral particulier.
Notamment en sélectionnant ce point de jonction 32A, 32B, 32C le plus approprié pour le spiral en question, on évite de contraindre l'extrémité intérieure 22 du spiral. Autrement dit, il n'est plus nécessaire de forcer cette extrémité intérieure 22 à prendre une position qui est considérablement plus éloignée ou considérablement plus proche de l'axe de balancier par rapport à sa position de repos (c'est-à-dire, sans contrainte).
[0038] En se référant à la fig. 5, on voit que le spiral 20-1 constitue le choix le plus approprié pour fixer la virole 30A, que le spiral 20-2 constitue le choix le plus approprié pour fixer la virole 30B, et que le spiral 20-3 constitue le choix le plus approprié pour fixer la virole 30C. En même temps, l'angle de la ligne du point d'attache du spiral à la virole L1 n'est pas affecté par ce choix de virole et en conséquence il est plus facile de garder les valeurs des angles cri à [alpha]3 nécessaires pour le réglage de l'ensemble balancier-spiral. On remarque que dans les fig. 4 et 5 les différences en tailles des viroles et en formes des spiraux sont exagérées afin de faciliter la compréhension.
[0039] Si, par exemple, il était nécessaire de fixer le spiral 20-3 par le biais de la virole 30B, on serait alors obligé de contraindre son extrémité intérieure en le forçant d'une manière importante radialement vers l'axe du balancier.
Dans ce cas, il devient très difficile de conserver l'angle du point d'attache de ce spiral à la virole et, en en même temps, d'éviter que l'origine du spiral ne s'éloigne du centre de l'axe du balancer et de s'assurer que le spiral 20-3 quitte la virole 30B aussi tangentiellement qu'il le fait avec la virole 30C. Il en résulte qu'un réglage plus difficile et onéreux serait nécessaire pour le spiral 20-3 avec la virole 30B et que, même après de tels efforts, il est possible que le spiral 20-3 ne soit toujours pas utilisable.
[0040] En utilisant le procédé de réalisation du balancier-spiral et le jeu de viroles correspondant selon l'invention, la proportion de spiraux dans une série qui ne peut pas être utilisée est réduite de façon importante. Le temps et les efforts nécessaires pour régler l'ensemble balancier-spiral afin qu'il soit suffisamment isochrone est également diminué. En outre, le nombre de classes de spiraux qui sont nécessaires pour l'appairage avec des balanciers peut aussi être réduit puisque l'appairage d'un spiral et un balancier devient moins critique en comparaison avec l'état de la technique. Notamment, selon un mode de réalisation, la présente invention permet de répartir les spiraux en cinq classes, tout en conservant une précision d'entre +/- 70 secondes/jour à +/-110 secondes/jour pour les balancier-spiraux qui sont réalisés.
[0041] Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l'homme de métier sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, les viroles dans la série peuvent avoir des formes différentes de celles illustrées aux figures, et elles peuvent avoir des fentes ou d'autre éléments. De plus, des viroles dans le même jeu peuvent avoir des formes différentes si cela est désiré - ce qui est important c'est que le jeu comprend des viroles de tailles différentes.
Numéros de référence employés sur les figures
[0042]
<tb>10<sep>balancier
<tb>12<sep>vis réglante
<tb>14<sep>bras du balancier
<tb>16<sep>axe du balancier
<tb>17<sep>cheville de plateau
<tb>18<sep>double plateau
<tb>20<sep>ressort spiral
<tb>22<sep>extrémité intérieure du spiral
<tb>24<sep>extrémité extérieure du spiral
<tb>26<sep>point d'attache du spiral au piton
<tb>30<sep>virole
<tb>32<sep>point de jonction de la virole
<tb>34<sep>trou cylindrique de la virole
<tb>L1<sep>ligne du point d'attache à la virole
<tb>L2<sep>ligne du point d'attache au piton
<tb>L3<sep>ligne d'échappement
<tb>L4<sep>ligne de l'extrémité extérieure du spiral
<tb>[alpha]1<sep>angle entre la ligne du point d'attache à la virole et la ligne d'échappement
<tb>[alpha]2<sep>angle entre la ligne d'échappement et la ligne de l'extrémité extérieure du spiral
<tb>[alpha]3<sep>angle entre la ligne du point d'attache au piton et la ligne de l'extrémité extérieure du spiral
<tb>30A<sep>virole d'une première taille dans un jeu de viroles
<tb>30B<sep>virole d'une deuxième taille dans le jeu de viroles
<tb>30C<sep>virole d'une troisième taille dans le jeu de viroles
<tb>32A<sep>point de jonction de la virole 30A
<tb>32B<sep>point de jonction de la virole 30B
<tb>33C<sep>point de jonction de la virole 30C
<tb>40<sep>jeu de viroles de différentes tailles
Technical area
The present invention relates to a method for fixing a hairspring for mechanical oscillator balance-spiral watch movement which, in particular, to simplify the necessary adjustment steps during and after fixation despite the presence defects and / or variations in the spiral resulting from its manufacture.
State of the art
The regulating organ of mechanical watches is conventionally composed of a flywheel, called pendulum, and a spiral spring, called spiral or spiral spring. This balance-sprung assembly is an essential element of the regulating assembly of a mechanical clockwork movement. Today, the spiral spring equipping the mechanical watch movements is most often an elastic metal blade, such as an alloy based on Fe-Ni, of rectangular section wound on itself in spiral Archimedes and comprising 12 to 15 rounds.
The inner end of the hairspring is conventionally fixed by means of a ferrule on the axis of the balance. The ferrule may take a variety of forms and typically includes a slotted cylindrical portion that can be frictionally adjusted to the axis of the pendulum. The ferrule has a side piercing or other junction point for receiving the inner end of the hairspring which is attached to the ferrule by a pin, gluing, laser welding or otherwise. The outer end of the hairspring is fixed by a pin on a bridge, called cock, in which pivots the axis of the balance.
The sprung balance oscillates around its equilibrium position (or dead point). When the pendulum leaves this position, it arms the hairspring. This creates a return torque which, when the balance is released, returns it to its equilibrium position. As he has acquired a certain speed, therefore a kinetic energy, he exceeds his dead point until the opposite pair of the hairspring stops him and forces him to turn in the other direction. Thus, the sprung balance assembly regulates the oscillation period of the pendulum.
The accuracy of a mechanical watch movement is a function of the quality of the sprung balance including including its isochronism. In general, the production of the regulating organ is expensive and the maintenance of a constant quality represents a major challenge.
For a series of spirals (resulting from a given manufacturing process) and a series of balances, each spiral and each balance has, given the manufacturing tolerances, a number of defects and consequently their characteristics. vary to a certain extent. For this reason, watchmakers must first put each hairspring together with a standard balance to divide the hairsprings into a large number of categories or classes according to their respective elastic constants. Similarly, the rockers are also divided into a large number of classes according to their respective inertia.
Traditionally, depending on the precision sought, up to 20 classes of spirals and 20 classes of balance wheels are used, and the spirals of a particular class are matched with pendulums of a corresponding class. Of course, the greater the number of classes of spirals and balance wheels, the more difficult and difficult their pairing becomes and the proportion of unusable parts increases.
After this pairing, a fastidious and long adjustment of the regulator member is always necessary to ensure that the regulating member is isochronous. This operation also requires many manual interventions and many defective parts must be discarded.
The isochronism of a sprung balance depends on several parameters of the set. One of these critical parameters is the point of attachment of the hairspring which is where the hairspring leaves the shell. This attachment point is determined angularly with respect to the point corresponding to the active length of the hairspring. Typically, the latter is either a point located between the peak and the pins of a racket which serves to lengthen or shorten this active length is the point of attachment of the spiral to the stud in the framework of a balance-spiral free (c that is, without a racket).
Due to its outer and inner fasteners, the center of gravity of the spiral does not remain centered on the axis of the balance and the pair of the spiral does not remain directly proportional to its elongation. For this reason, the angle of the point of attachment plays an important role in the variation of the isochronism between the different positions of the watch. See, for example, Reymondin et al., "Theory of Watchmaking", Federation of Technical Schools (1998). Generally, careful testing is required to determine the optimum position of the point of attachment of the hairspring to the shell, i.e. the point with the smallest variation in isochronism.
As stated in the above-mentioned text, the Caspari rule suggests that the point of attachment to the ferrule is located at 90 [deg.] Or 270 [deg.] From the external point of attachment to ensure isochronism of the oscillations.
During and after fixing the hairspring to the shell, it is then very important to maintain this angle of the attachment point. At the same time, to maintain the isochronism, it is also important that the attachment of the hairspring to the shell is without constraint and in particular that 1) the difference between the point of origin of the hairspring and the axis of the balance is minimized and 2) the hairspring leaves the shell tangentially at this point of origin.
However, as already indicated, each spiral is actually defects, and even with the pairing of a spiral class with a class of rockers, it remains difficult to meet each of the above requirements for all spiral of the same class. As a result, a large proportion of spirals of the same series can not be used.
It would therefore be advantageous, during and after fixing a series of spirals in sprung-balance assemblies, to reduce the proportion of defective spirals and / or unusable and the time and effort required to obtain a set pendulum balance sufficiently isochronous. In particular, it would also be advantageous if one could reduce the number of spiral classes that are necessary for pairing with pendulums.
Brief summary of the invention
The present invention provides a method for fixing a spiral in a sprung balance assembly which overcomes the limitations of the state of the art, including increasing the proportion of spirals that can be used, thus overcoming defects. resulting from manufacture, and to a certain extent simplifying the necessary adjustment steps during and after fixation.
Another object of the invention is to provide a method for producing an isochronous balance-spiral assembly where a spiral of a series of spirals is matched with a pendulum. The spiral has characteristics that vary from other spirals in the series, and the spiral is intended to be mounted on the axis of the balance by means of a ferrule. A ferrule of a set of ferrules of different sizes is chosen according to the characteristics of the spiral. The ferrules of different sizes have connection points for the attachment of the spiral which are located (after mounting) at different distances from the center of the axis of the balance, and the choice of ferrule having the most appropriate size facilitates the adjustment of the sprung balance assembly.
In particular, the choice of ferrule having the most appropriate size avoids forcing the inner end of the spiral which allows to maintain the angle of the point of attachment of the spiral to the ferrule and, at the same time, avoid that the origin of the spiral away from the center of the axis of the swing and ensure that the spiral leaves the ferrule tangentially.
Preferably, the balance spring and the balance are divided into classes before being paired together, but the number of spiral classes can advantageously be less than or equal to five, while maintaining an accuracy of +/- 110 seconds / day or less for the sprung balance that is realized.
According to one embodiment, the ferrule is selected at least in part according to the position and curvature of the inner coil of the spiral.
[0018] Preferably, the set of ferrules comprises ferrules of at least three different sizes. In this case, the size gradation between the different types of ferrules may be uniform.
The present invention also provides such a set of ferrules.
Brief description of the figures
Examples of implementation of the invention are indicated in the description illustrated by the appended figures in which:
Fig. 1 is a plan view of a conventional balance-hairspring assembly;
FIG. 2 shows the sprung-balance assembly viewed in perspective;
FIG. 3 shows the sprung-balance assembly in cross-section along the line A-A of FIG. 1;
FIG. 4 shows a series of ferrules of different sizes according to one embodiment of the invention; and
FIG. 5 illustrates how different spirals can be fixed through a ferrule having the most appropriate size according to this embodiment of the invention while maintaining the angle of their point of attachment.
Example of an embodiment of the invention
A conventional balance-hairspring assembly is shown in FIGS. 1 to 3. It comprises a rocker 10 having, in this example, adjusting screws 12 and arms 14. The position, number and even the presence of the screws 12 may vary depending on the type of the beam. A plate 18 (here a double plate) is mounted on the axis 16 of the beam and carries a pin 17 which receives the pulses of an anchor of the exhaust (not shown). The hairspring 20 includes an inner turn that terminates at an inner end 22 and an outer turn that terminates at an outer end 24. As explained below, the hairspring 20 is mounted on the pin 16 through a ferrule 30. In particular, the hairspring is fixed near its inner end 22 at a junction point 32 of the ferrule.
At a point 26 near its outer end 24, the hairspring is fixed to the bridge of the balance (not shown) by a pin (also not shown).
In general, the rocker 10 and the hairspring 20 can each be made in a variety of materials and by different methods, but this has no effect with respect to the method of the present invention.
The ferrule 30 can have a wide variety of shapes. It must of course have an internal structure that allows its mounting on the axis 16 of the balance and, in this regard, the ferrule 30 comprises a cylindrical inner hole 34. The ferrule must also help maintain the center of gravity of the assembly balance-spring at the center of the axis of the balance. In general, the ferrule must also have small dimensions in order to have only a small influence on the moment of inertia of the sprung balance assembly. The shape of the ferrule 30 of FIGS. 1 to 3 is therefore illustrated purely by way of example. The ferrule may be made of steel or other suitable material, and again this has no effect with respect to the process of the present invention.
As explained above, after pairing the hairspring 20 with the balance 10, a meticulous adjustment of the assembly is necessary to make it sufficiently isochronous. During this adjustment several parameters must be adjusted. A detailed discussion of such a setting and all the parameters in question goes beyond the object of the present description, but FIG. 1illustrates a number of these parameters including in particular the point of attachment of the spiral.
In particular, FIG. 1shows a line L1 showing the angular position of the point of attachment of the hairspring to the shell 30, a line L2 showing the angular position of the point of attachment of the hairspring to the pin, a line L3 showing the angular position of the plate pin 17 , and a line L4 showing the angular position of the outer end of the hairspring. Each of the lines L1-L4 constitutes a straight line emanating from the center of the axis of the balance 16 and passing the corresponding point of the assembly.
L1-L4 lines define three angles in particular: the angle [alpha] 1 between the point of attachment to the ferrule 30 and the plate pin 17; the angle [alpha] 2 between the plate pin 17 and the outer end of the spiral 24; and the angle [alpha] 3 between the attachment point 26 of the hairspring and the outer end of the hairspring 24. In an exemplary embodiment, after adjusting the hairspring the angles above must have the following values:
[alpha] 1 = 147.2 [deg.]
[alpha] 2 = 47.2 [deg.]
[alpha] 3 = 10 [deg.]
Note that the angle between the line L1 of the point of attachment to the ferrule and the line L2 of the point of attachment to the peak is 90 [deg.] In this example.
During and after fixing the hairspring to the ferrule mounted on the axis 16 of the balance, these angles must be retained, in particular so that the angle of the point of attachment to the ferrule is not changed. As indicated, it is also important that the point of origin of the hairspring remain on or near the center of the axis 16. In addition, the hairspring must leave the hoop tangentially at this point of origin.
In order to improve the probability that each of these requirements can be satisfied for a given sprung balance pair and thus facilitate this adjustment task, the present invention proposes to select, from a set of ferrules of different sizes, a ferrule. having the most appropriate size for the specific characteristics of the hairspring in question.
The set of ferrules must comprise ferrules of at least two different sizes. By way of example, a set 40 of three rings 30A, 30B, 30C of different sizes is shown in FIG. Each ferrule 30A, 30B, 30C has a junction point respectively 32A, 32B, 32C which is located respectively at a distance D1, D2, D3 from the center of the axis of the balance. In the case of cylindrical shells the distances D1, D2, D3 correspond essentially to the radius of the sheath, but as already mentioned, the shells may have other shapes. Of course, all the rings 30A, 30B, 30C are intended to be mounted on balance axes effectively identical, and for this reason they can all have, for example, a cylindrical inner hole 34 of the same diameter.
According to the invention, each of the distances D1, D2, D3 of the ferrules in the game 40 is different from the corresponding distances of all the other ferrules in the game. In the game 40, the ferrule 30A has a smaller distance D1 that the distances D2 and D3 of the ferrules 30B and 30C, the ferrule 30C has a distance D3 greater than the distances D1 and D3 of the ferrules 30A and 30B, and the ferrule 30B has a distance D2 between the distances D1 and D3 of the ferrules 30A and 30C.
According to one embodiment of the invention, the size gradation between the different ferrules is uniform so that D3 - D2 = D2 - D1. In one embodiment where pendulums having diameters between 7-12 mm are used, the set of ferrules comprises four different sizes having junction points 32 which are respectively located at 0.225 mm, 0.25 mm, 0.275 mm, and 0.30 mm. mm from the center of the balance shaft (corresponding to diameters of 0.45 mm, 0.50 mm, 0.55 mm, and 0.60 mm in the case of cylindrical shells).
FIG. 5 illustrates how the choice of a ferrule with the most appropriate size for a given hairspring facilitates the assembly of this hairspring in a way that is used to better ensure that the origin of the hairspring remains well located near the center of the hairspring. 16 axis and the spiral leaves the ferrule tangentially without affecting, in particular, the angle of the attachment point of the spiral. As shown, in view of the presence of defects and / or variations in the production of a series of spirals, the position and curvature of the inner turn of three different spirals 20-1, 20-2, 20-3 can notably vary. According to the invention the effect of such variations is minimized by choosing a junction point 32A, 32B, or 32C which is most suitable for attachment of the particular hairspring.
In particular by selecting this junction point 32A, 32B, 32C the most suitable for the spiral in question, it avoids forcing the inner end 22 of the spiral. In other words, it is no longer necessary to force this inner end 22 to take a position which is considerably farther away or substantially closer to the balance axis with respect to its rest position (i.e. without restraint).
Referring to FIG. 5, it will be seen that the 20-1 hairspring is the most appropriate choice for fixing the shell 30A, that the hairspring 20-2 is the most appropriate choice for fixing the shell 30B, and that the hairspring 20-3 constitutes the choice the most suitable for fixing the ferrule 30C. At the same time, the angle of the line from the point of attachment of the hairspring to the shell L1 is not affected by this choice of shell and therefore it is easier to keep the values of the angles Cree at [alpha] 3 necessary for the adjustment of the sprung balance assembly. Note that in figs. 4 and 5 the differences in ferrule sizes and spiral shapes are exaggerated to facilitate understanding.
If, for example, it was necessary to fix the spiral 20-3 through the ferrule 30B, then we would be forced to constrain its inner end by forcing it significantly radially towards the axis of the balance wheel .
In this case, it becomes very difficult to maintain the angle of the point of attachment of the hairspring to the shell and, at the same time, to prevent the origin of the hairspring from moving away from the center of the axis. swinging it and making sure that the spiral 20-3 leaves the ferrule 30B as tangentially as it does with the ferrule 30C. As a result, a more difficult and expensive adjustment would be necessary for the hairspring 20-3 with the shell 30B and that even after such efforts, it is possible that the hairspring 20-3 is still not usable.
Using the method of producing the sprung balance and the corresponding set of ferrules according to the invention, the proportion of spirals in a series that can not be used is significantly reduced. The time and effort required to adjust the sprung balance assembly so that it is sufficiently isochronous is also decreased. In addition, the number of spiral classes that are necessary for pairing with rockers can also be reduced since the pairing of a balance spring and a balance becomes less critical in comparison with the state of the art. In particular, according to one embodiment, the present invention makes it possible to distribute the spirals into five classes, while maintaining an accuracy of between +/- 70 seconds / day and +/- 110 seconds / day for the balance-springs which are made.
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment which has just been described and that various modifications and simple variants can be envisaged by the skilled person without departing from the scope of the present invention. . For example, the ferrules in the series may have different shapes than those illustrated in the figures, and they may have slots or other elements. In addition, ferrules in the same game may have different shapes if desired - what is important is that the game includes ferrules of different sizes.
Reference numbers used in the figures
[0042]
<Tb> 10 <September> pendulum
<tb> 12 <sep> adjusting screw
<tb> 14 <sep> balance arm
<tb> 16 <sep> axis of the balance
<tb> 17 <sep> plateau pin
<tb> 18 <sep> double plateau
<tb> 20 <sep> spiral spring
<tb> 22 <sep> inner end of the hairspring
<tb> 24 <sep> outer end of the hairspring
<tb> 26 <sep> attachment point of the hairspring
<Tb> 30 <September> ferrule
<tb> 32 <sep> junction point of the ferrule
<tb> 34 <sep> cylindrical hole of ferrule
<tb> L1 <sep> line of the point of attachment to the ferrule
<tb> L2 <sep> line of the attachment point to the peak
<tb> L3 <sep> exhaust line
<tb> L4 <sep> line of the outer end of the hairspring
<tb> [alpha] 1 <sep> angle between the point of attachment point to the ferrule and the exhaust line
<tb> [alpha] 2 <sep> angle between the exhaust line and the line of the outer end of the hairspring
<tb> [alpha] 3 <sep> angle between the line of the point of attachment to the peak and the line of the outer end of the spiral
<tb> 30A <sep> ferrule of a first size in a set of ferrules
<tb> 30B <sep> ferrule of a second size in the set of ferrules
<tb> 30C <sep> ferrule of a third size in the set of ferrules
<tb> 32A <sep> junction point of ferrule 30A
<tb> 32B <sep> junction point of ferrule 30B
<tb> 33C <sep> junction point of ferrule 30C
<tb> 40 <sep> set of ferrules of different sizes