CH705465B1 - The process of formation of a sprung balance assembly of watches and oscillation frequency adjustment. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de constitution d’un ensemble balancier-spiral d’horlogerie et d’ajustement en fréquence d’oscillation comportant les étapes suivantes: – on pilote des moyens de production pour être capables, suivant des lois normales de moyenne et d’écart-type maximal prédéterminés, de réaliser l’usinage de: – spiraux capables d’une fréquence d’oscillation donnée (NO) pour une inertie de balancier (J0) prédéterminée, chacun fini, coupé pour son pitonnage et prêt à l’assemblage; – et de balanciers capables de ladite fréquence (NO) pour un couple de spiral (C0) prédéterminé; – on détermine les paramètres de fabrication de moyenne et d’écart-type des balanciers, pour avoir, entre les distributions gaussiennes des valeurs de fréquence théoriques, d’une part des balanciers, et d’autre part des spiraux, un écart correspondant à une diminution d’inertie possible de chaque balancier; – on prélève au hasard un spiral fini quelconque (Sx) et un balancier quelconque (By); – on effectue un usinage d’ajustement d’équilibrage dudit balancier (By) prélevé pour l’amener dans une tolérance d’équilibrage donnée, et un usinage complémentaire d’ajustement d’inertie en fonction du couple dudit spiral (Sx) prélevé, de façon à constituer un ensemble balancier-spiral capable d’osciller à ladite fréquence d’oscillation (N0) après ladite opération d’ajustement d’inertie.The invention relates to a method for constituting a pendulum balance-balance and oscillation frequency adjustment assembly comprising the following steps: - pilot means of production to be able, according to normal laws of average and predetermined maximum standard deviation, to perform the machining of: - spirals capable of a given oscillation frequency (NO) for a predetermined pendulum inertia (J0), each finished, cut for its pitonnage and ready to 'assembly; - And rockers capable of said frequency (NO) for a pair of spiral (C0) predetermined; The average and standard deviation manufacturing parameters of the pendulums are determined so as to have, between the Gaussian distributions of the theoretical frequency values, on the one hand balancers, and on the other hand spirals, a difference corresponding to a possible reduction of inertia of each pendulum; Randomly taking any finite spiral (Sx) and any balance (By); A balancing adjustment machining operation is performed for said balance (By) taken to bring it within a given balancing tolerance, and a complementary inertia adjustment machining as a function of the torque of said hairspring (Sx) taken, so as to constitute a sprung-balance assembly capable of oscillating at said oscillation frequency (N0) after said inertia adjustment operation.
Description
Domaine de l’inventionField of the invention
[0001] L’invention concerne un procédé de constitution d’un ensemble balancier-spiral d’horlogerie et d’ajustement en fréquence d’oscillation. The invention relates to a method of constituting a pendulum balance-spiral clock and adjusting oscillation frequency.
[0002] L’invention concerne le domaine de la fabrication des composants d’horlogerie, et en particulier de la fabrication des ensembles réglants, et de l’opération de leur réglage d’ajustement en fréquence. The invention relates to the field of the manufacture of timepiece components, and in particular the manufacture of sets, and the operation of their adjustment frequency adjustment.
Arrière-plan de l’inventionBackground of the invention
[0003] Traditionnellement, les balanciers et spiraux sont fabriqués, puis triés en un grand nombre de classes. Pour constituer un ensemble balancier-spiral susceptible d’osciller au voisinage d’une certaine fréquence d’oscillation, il convient alors de prélever un balancier et un spiral chacun dans une classe capable de se rapprocher de cette fréquence, puis d’ajuster la paire ainsi formée pour obtenir réellement la fréquence désirée, en ajustant la longueur du spiral, ou/et en modifiant l’inertie du balancier. Traditionally, the pendulums and spiral are manufactured, then sorted into a large number of classes. To constitute a balance-spiral assembly capable of oscillating in the vicinity of a certain frequency of oscillation, it is then necessary to take a balance and a spiral each in a class capable of approaching this frequency, then to adjust the pair thus formed to actually obtain the desired frequency, adjusting the length of the hairspring, and / or changing the inertia of the balance.
[0004] De ce fait, un volumineux en-cours de production est nécessaire pour satisfaire la demande. Et, malgré cet en-cours, des opérations restent nécessaires sur le spiral et le balancier, qui ne sont pas prêts à l’emploi. Therefore, a large work in progress is needed to meet the demand. And, despite this work in progress, operations are still necessary on the balance spring and balance, which are not ready for use.
[0005] La précision d’ajustement en fréquence dépend naturellement de l’ampleur de chacune des classes de spiraux et de balanciers, ce qui explique leur nombre élevé. Frequency adjustment accuracy naturally depends on the magnitude of each class of spirals and pendulums, which explains their high number.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
[0006] L’invention se propose d’éliminer ces en-cours de production extrêmement coûteux, et de mettre en place un procédé nouveau qui permette de fabriquer, de façon extrêmement rapide et économique, des ensembles balanciers-spiral correctement ajustés à une fréquence d’oscillation donnée. The invention proposes to eliminate these extremely expensive work in progress, and to implement a new process that allows to manufacture, extremely quickly and economically, balanced balance-balance assemblies correctly adjusted to a frequency given oscillation.
[0007] L’invention se propose, encore, de traiter en même temps la problématique d’équilibrage nécessaire pour les balanciers. The invention proposes, still, to treat at the same time the problem of balancing necessary for the pendulums.
[0008] A cet effet, l’invention concerne un procédé de constitution d’un ensemble balancier-spiral d’horlogerie et d’ajustement en fréquence d’oscillation, par lequel: <tb>–<SEP>on pilote des moyens de production pour être capables, suivant des lois normales de moyenne et d’écart-type maximal prédéterminés, de réaliser l’usinage de: <tb><SEP>–<SEP>spiraux capables d’une fréquence d’oscillation donnée pour une inertie de balancier prédéterminée, chacun fini, coupé pour son pitonnage et prêt à l’assemblage; <tb><SEP>–<SEP>et de balanciers capables de ladite fréquence pour un couple de spiral prédéterminé; <tb>–<SEP>on détermine les paramètres de fabrication de moyenne et d’écart-type des balanciers, pour avoir, entre les distributions gaussiennes des valeurs de fréquence théoriques, d’une part des balanciers, et d’autre part des spiraux, un écart correspondant à une diminution d’inertie possible de chaque balancier; <tb>–<SEP>on prélève au hasard un spiral fini quelconque et un balancier quelconque; <tb>–<SEP>on effectue un usinage d’ajustement d’équilibrage dudit balancier prélevé pour l’amener dans une tolérance d’équilibrage donnée, et un usinage complémentaire d’ajustement d’inertie en fonction du couple dudit spiral prélevé, de façon à constituer un ensemble balancier-spiral capable d’osciller à ladite fréquence d’oscillation après ladite opération d’ajustement d’inertie.For this purpose, the invention relates to a method of constituting a pendulum-balance spring and oscillation frequency adjustment assembly, whereby: <tb> - <SEP> pilot means of production to be able, according to normal laws of average and predetermined maximum standard deviation, to perform the machining of: <tb> <SEP> - <SEP> spirals capable of a given oscillation frequency for a predetermined balance inertia, each finished, cut for its pitonnage and ready for assembly; <tb> <SEP> - <SEP> and rockers capable of said frequency for a predetermined pair of hairsprings; <tb> - <SEP> one determines the parameters of manufacture of average and standard deviation of the rockers, to have, between the Gaussian distributions of the theoretical values of frequencies, on the one hand of the rockers, and on the other hand of the spirals, a gap corresponding to a possible decrease of inertia of each pendulum; <tb> - <SEP> we take at random any finite spiral and any pendulum; <tb> - <SEP> balancing adjustment machining of said picked-up rocker is carried out to bring it within a given balancing tolerance, and additional machining of inertia adjustment as a function of the torque of said hairspring taken, so as to constitute a sprung-balance assembly capable of oscillating at said oscillation frequency after said inertia adjustment operation.
[0009] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, on fabrique une population de spiraux capables d’une fréquence d’oscillation donnée en fonction d’une inertie de balancier de référence, selon une loi normale de moyenne prédéterminée et d’écart-type limité à une valeur prédéterminée, lesdits spiraux de ladite population étant chacun fini, de longueur prédéterminée pour son pitonnage et prêt à être assemblé avec un balancier pour constituer un ensemble balancier-spiral. According to a particular embodiment of the invention, a population of spirals capable of a given oscillation frequency is produced as a function of a reference balance inertia, according to a normal law of predetermined average and of standard deviation limited to a predetermined value, said spirals of said population being each finite, of predetermined length for its pitonnage and ready to be assembled with a balance to form a balance sprung-balance.
Description détaillée des modes de réalisation préférésDetailed Description of the Preferred Embodiments
[0010] L’invention concerne un procédé de constitution d’un ensemble balancier-spiral d’horlogerie et d’ajustement en fréquence d’oscillation. The invention relates to a method of constituting a pendulum balance-spiral clock and oscillation frequency adjustment.
[0011] Selon ce procédé, on effectue les opérations suivantes: <tb>–<SEP>on pilote en capabilité des moyens de production suivant des lois normales de moyenne et d’écart-type maximal prédéterminés, pour l’usinage de spiraux capables d’une fréquence d’oscillation donnée N0 pour une inertie de balancier J0 prédéterminée, chacun de ces spiraux étant fini, coupé pour son pitonnage et prêt à l’assemblage, et pour l’usinage de balanciers capables de cette même fréquence N0 pour un couple de spiral C0 prédéterminé; <tb>–<SEP>on détermine les paramètres de fabrication, pour avoir, entre les distributions gaussiennes des valeurs de fréquence théoriques des balanciers et des spiraux un écart correspondant à une diminution d’inertie possible de chaque balancier, <tb>–<SEP>on prélève au hasard un spiral et un balancier quelconques <tb>–<SEP>on effectue un usinage d’ajustement d’équilibrage du balancier prélevé pour l’amener dans une tolérance d’équilibrage donnée si nécessaire, et un usinage complémentaire d’ajustement d’inertie, en fonction du couple, mesuré au préalable ou au plus tard lors de cette opération, du spiral prélevé, <tb><SEP>de façon à constituer un ensemble balancier-spiral capable d’osciller à la fréquence d’oscillation N0 après ladite opération d’ajustement d’inertie.According to this method, the following operations are carried out: <tb> - <SEP> means of production are piloted in terms of normal laws of predetermined mean and maximum standard deviation, for the machining of spirals capable of a given oscillation frequency N0 for an inertia of predetermined balance J0, each of these spirals being finished, cut for pitonnage and ready for assembly, and for machining balances capable of this same frequency N0 for a predetermined pair of spiral C0; <tb> - <SEP> one determines the parameters of manufacture, to have, between the Gaussian distributions of the theoretical values of the frequency of the pendulums and the spirals a difference corresponding to a possible decrease of inertia of each pendulum, <tb> - <SEP> randomly picks up any hairspring and pendulum <tb> - <SEP> balancing adjustment machining of the picked-up beam is carried out to bring it into a given balancing tolerance if necessary, and complementary machining of inertia adjustment, depending on the torque, measured before or at the latest during this operation, the hairspring taken, <tb> <SEP> so as to constitute a sprung-balance assembly capable of oscillating at the oscillation frequency N0 after said inertia adjustment operation.
[0012] De façon plus particulière, ce procédé est tel que: <tb>–<SEP>on fabrique, dans un processus de production piloté par des moyens de pilotage de capabilité des moyens de production suivant une loi normale de moyenne ms prédéterminée et d’écart-type as limité à une valeur prédéterminée, une population de spiraux capables d’une fréquence d’oscillation donnée N0 en fonction d’une inertie de balancier J0 de référence, ces spiraux étant chacun fini, de longueur prédéterminée pour son pitonnage et prêt à être assemblé avec un balancier pour constituer un ensemble balancier-spiral, <tb>–<SEP>on fabrique, dans un processus de production piloté par des moyens de pilotage de capabilité des moyens de production suivant une loi normale de moyenne mb prédéterminée et d’écart-type σb limité à une valeur prédéterminée, et dans une tolérance de balourd donnée, une population de balanciers capables de cette fréquence d’oscillation donnée N0 en fonction d’un couple de spiral C0 de référence; <tb>–<SEP>on détermine les paramètres de fabrication, selon ces lois normales, des balanciers et des spiraux afin de qualifier la moyenne mb de la population de balanciers, en fonction de la moyenne ms de la population de spiraux, de telle façon qu’il subsiste, entre: <tb>–<SEP>d’une part la distribution gaussienne des valeurs de fréquence théoriques pour chaque balancier en fonction du couple de spiral C0 de référence, <tb>–<SEP>et d’autre part la distribution gaussienne des valeurs de fréquence théoriques pour chaque spiral en fonction de l’inertie de balancier J0 de référence, un écart correspondant à une diminution d’inertie possible de chaque balancier; <tb>et, pour constituer un tel ensemble balancier-spiral et procéder à son ajustement en fréquence d’oscillation: <tb>–<SEP>on prélève au hasard parmi la population de spiraux un spiral quelconque Sx et on prélève au hasard parmi la population de balanciers un balancier quelconque By, <tb>–<SEP>puis on effectue une opération d’ajustement d’inertie consistant à effectuer, simultanément ou successivement: <tb>–<SEP>un usinage d’ajustement d’équilibrage du balancier prélevé By pour l’amener dans une tolérance d’équilibrage donnée si le balourd de ce balancier prélevé By est supérieur à la tolérance d’équilibrage donnée, et <tb>–<SEP>un usinage complémentaire d’ajustement de l’inertie de ce balancier By, en fonction du couple, mesuré au préalable, de ce spiral prélevé Sx, de façon à constituer un ensemble balancier-spiral Sx-By capable d’osciller à la fréquence d’oscillation N0 après cette opération d’ajustement d’inertie.More particularly, this method is such that: <tb> - <SEP> is produced in a production process driven by capability control means means of production according to a normal law of predetermined average ms and standard deviation as limited to a predetermined value, a population of spirals capable of a given oscillation frequency N0 as a function of a reference rocker inertia J0, these spirals being each finite, of predetermined length for its pitonnage and ready to be assembled with a balance to constitute a pendulum assembly; spiral, <tb> - <SEP> is produced, in a production process driven by capability control means production means according to a normal law of predetermined mb average and standard deviation σb limited to a predetermined value, and in a given unbalance tolerance, a population of balances capable of this given oscillation frequency N0 as a function of a reference spiral torque C0; <tb> - <SEP> the manufacturing parameters, according to these normal laws, of the pendulums and the spirals are determined in order to qualify the average mb of the population of pendulums, according to the average ms of the spiral population, such way it remains, between: <tb> - <SEP> on the one hand the Gaussian distribution of the theoretical frequency values for each pendulum as a function of the reference spiral torque C0, <tb> - <SEP> and on the other hand the Gaussian distribution of the theoretical frequency values for each hairspring as a function of the reference inertia J0, a difference corresponding to a possible inertia decrease of each pendulum; <tb> and, to constitute such a balance-spiral assembly and proceed to its adjustment in oscillation frequency: <tb> - <SEP> is taken at random from the spiral population any spiral Sx and is taken at random from among the population of pendulums any balance By, <tb> - <SEP> then performs an inertia adjustment operation consisting of performing, simultaneously or successively: <tb> - <SEP> a balancing adjustment machining of the balance taken By to bring it within a given balancing tolerance if the unbalance of this balance taken By is greater than the given balancing tolerance, and <tb> - <SEP> a complementary machining of adjustment of the inertia of this pendulum By, as a function of the torque, measured beforehand, of this hairspring Sx, so as to constitute a Sx-By balance-hairspring assembly capable to oscillate at the oscillation frequency N0 after this inertia adjustment operation.
[0013] De façon préférée, lorsqu’on détermine les paramètres de fabrication, selon ces lois normales, des balanciers et des spiraux, afin de qualifier la moyenne mb de la population de balanciers, en fonction de la moyenne ms de la population de spiraux, on le fait de telle façon qu’il subsiste, entre: <tb>–<SEP>d’une part la distribution gaussienne des valeurs de fréquence théoriques pour chaque balancier en fonction du couple de spiral C0 de référence, <tb>–<SEP>et d’autre part la distribution gaussienne des valeurs de fréquence théoriques pour chaque spiral en fonction de l’inertie de balancier J0 de référence, un écart correspondant à une diminution d’inertie possible de chaque dit balancier, <tb>et on limite cette diminution d’inertie possible à la valeur maximale de la tolérance de balourd.Preferably, when determining the manufacturing parameters, according to these normal laws, rockers and spirals, to qualify the average mb of the population of rockers, depending on the average ms of the spiral population. it is done in such a way that it remains, between: <tb> - <SEP> on the one hand the Gaussian distribution of the theoretical frequency values for each pendulum as a function of the reference spiral torque C0, <tb> - <SEP> and on the other hand the Gaussian distribution of the theoretical frequency values for each hairspring as a function of the inertia of reference beam J0, a difference corresponding to a possible decrease of inertia of each said balance, <tb> and this possible reduction of inertia is limited to the maximum value of the unbalance tolerance.
[0014] Dans une variante de réalisation, on effectue un usinage par enlèvement de matière sur le balancier prélevé By pour une première mise d’inertie sans équilibrage, puis, après une mesure du balourd de ce balancier By et un calcul de définition d’usinage, un usinage d’équilibrage et de deuxième mise d’inertie à une valeur calculée pour que l’ensemble balancier-spiral Sx-By oscille à la fréquence d’oscillation N0. In an alternative embodiment, a machining is carried out by removal of material on the balance taken By for a first inertia setting without balancing, then after a measurement of the balance of this By balance and a calculation of definition of machining, balancing and second inertia machining to a value calculated so that the Sx-By spiral balance assembly oscillates at the oscillation frequency N0.
[0015] Dans un mode de réalisation particulier, notamment pour mettre en évidence une éventuelle contrefaçon, on effectue un usinage par enlèvement de matière sur le balancier By en réservant certaines premières surfaces du balancier By à cet usinage de première mise d’inertie, et en réservant certaines deuxièmes surfaces de ce balancier By à l’usinage d’équilibrage et de deuxième mise d’inertie. In a particular embodiment, in particular to highlight a possible infringement, it performs a machining by removal of material on the pendulum By reserving some first surfaces of the pendulum By this machining first inertia setting, and by reserving certain second surfaces of this By balance for the balancing and second inertia setting machining.
[0016] On peut alors déterminer ces premières surfaces comme distinctes de ces deuxièmes surfaces du balancier By. We can then determine these first surfaces as distinct from these second surfaces of the By balance.
[0017] Il est possible d’imposer la position des différentes surfaces, et on peut notamment définir les premières surfaces et les deuxièmes surfaces du balancier By au moins en interdisant tout usinage dans certaines troisièmes zones du balancier By, réservées pour la réception de masselottes d’équilibrage ou de composants rapportés. It is possible to impose the position of the different surfaces, and it is possible in particular to define the first surfaces and the second surfaces of the beam By at least prohibiting any machining in certain third zones of the beam By, reserved for the reception of weights balancing or reported components.
[0018] En particulier, dans une variante, on définit les premières surfaces et les deuxièmes surfaces du balancier By au moins en interdisant tout usinage sur les bras du balancier By. In particular, in a variant, the first surfaces and the second surfaces of the By balance are defined at least by prohibiting any machining on the arms of the By balance.
[0019] Dans une variante particulière, on effectue l’usinage d’équilibrage de façon symétrique par rapport à un plan passant par l’axe de pivotement du balancier By, et au voisinage de ce plan. In a particular embodiment, the balancing machining is carried out symmetrically with respect to a plane passing through the axis of pivoting of the balance beam By, and in the vicinity of this plane.
[0020] Dans une variante particulière, on effectue au moins l’usinage de première mise d’inertie de façon symétrique par rapport à l’axe de pivotement du balancier By. In a particular variant, at least the machining of first inertia setting is carried out symmetrically with respect to the pivot axis of the By balance.
[0021] Dans une variante avantageuse, on calcule le volume de matière à enlever en chaque zone d’usinage, et on répartit le débit de matière sur une surface suffisante pour respecter des sections minimales prédéfinies dans les différentes zones du balancier By, de façon à prévenir tout problème de tenue en fatigue. In an advantageous variant, the volume of material to be removed in each machining zone is calculated, and the flow of material is distributed over a sufficient area to respect predefined minimum sections in the different zones of the By beam, so that to prevent any problem of fatigue resistance.
[0022] En particulier, on calcule le volume de matière à enlever en chaque zone d’usinage de façon à ne pas dépasser un certain débit en masse prédéfini par rapport à la masse totale du balancier By, et on répartit le débit de matière au niveau de surfaces suffisamment éloignées de l’axe de pivotement du balancier By pour atteindre la valeur d’inertie calculée pour le balancier By. In particular, the volume of material to be removed in each machining zone is calculated so as not to exceed a certain predefined mass flow rate with respect to the total weight of the By balance, and the material flow is distributed at level of surfaces sufficiently far from the axis of pivoting of the balance By to reach the value of inertia calculated for the balance By.
[0023] De préférence, après ajustement final de l’inertie du balancier By pour constituer un ensemble balancier-spiral Sx-By de la fréquence d’oscillation N0 recherchée, en fonction du couple mesuré du spiral Sx, on chasse au repère l’un sur l’autre ce spiral Sx sur ce balancier By. Preferably, after final adjustment of the inertia of the pendulum By to constitute a Sx-By balance-hairspring assembly of the desired oscillation frequency N0, as a function of the measured torque of the spiral Sx, the reference is taken to the reference point. one on the other this spiral Sx on this pendulum By.
[0024] L’invention permet de réduire drastiquement les en-cours de production. Elle permet de disposer presque instantanément d’un ensemble balancier-spiral accordé à une fréquence particulière, avec une grande fiabilité et une grande précision. The invention can drastically reduce work in progress. It makes it possible to dispose almost instantaneously of a balance-spiral set tuned to a particular frequency, with a great reliability and a great precision.
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