CH705733A2

CH705733A2 - Plastic oscillating weight for automatic winding mechanism of watch, has basic part including interior part and peripheral part to which heavy metal elements are fixed, where parts are realized in distinct composite materials

Info

Publication number: CH705733A2
Application number: CH01790/11A
Authority: CH
Inventors: Laurent Kaelin; Xavier Tinguely
Original assignee: Eta Sa Manufacture Horlogeres Suisse
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2013-05-15
Also published as: CH705733B1

Abstract

The weight has a composite material basic part (1) including an interior part of a board sector (5), and a peripheral part (3) to which heavy metal elements (9) are fixed. The interior part and the peripheral part are realized from two distinct composite materials by molding one of the parts on the other part, where one of the composite material in which the peripheral part is manufactured, is charged with heavy metal particles. The metal elements are stacked in the peripheral part and fixed at the peripheral part using an adhesive tape.

Description

DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

[0001] La présente invention concerne les masses oscillantes pour montre à remontoir automatique. La présente invention concerne plus particulièrement de telles masses oscillantes réalisées en plastique ou en résine. The present invention relates to the oscillating masses for automatic winding watch. The present invention relates more particularly to such oscillating masses made of plastic or resin.

ART ANTERIEURPRIOR ART

[0002] On connaît des pièces de montre réalisées en matière plastique ou en résine synthétique. Ces pièces peuvent être réalisées par des procédés de moulage, ce qui présente l’avantage de permettre d’obtenir des formes diverses parfois très compliquées sans aucune opération de reprise. Ces pièces ont également la caractéristique d’avoir une densité voisine de 1 et donc d’être légères; ce qui constitue le plus souvent un avantage. [0002] Watch parts made of plastic or synthetic resin are known. These parts can be made by molding processes, which has the advantage of allowing to obtain various shapes sometimes very complicated without any recovery operation. These pieces also have the characteristic of having a density close to 1 and therefore of being light; which is most often an advantage.

[0003] Toutefois, on comprendra que la caractéristique de légèreté que présentent les pièces réalisées en plastique peut également constituer un grave défaut. C’est notamment le cas lorsque la pièce en plastique est destinée à servir de masse oscillante dans un remontoir automatique. En effet, dans un remontoir automatique, le couple de remontage est proportionnel au balourd de la masse oscillante. However, it will be understood that the lightness characteristic of plastic parts can also be a serious defect. This is particularly the case when the plastic part is intended to serve as an oscillating weight in an automatic winding. Indeed, in an automatic winding, the winding torque is proportional to the unbalance of the oscillating weight.

[0004] Dans le but de remédier au défaut mentionné ci-dessus, le document de brevet US 3 942 317 propose de réaliser par moulage des pièces ayant une densité supérieure à 7. Ces pièces sont réalisées à partir d’une masse de matière plastique dans laquelle ont été dispersées une grande quantité de particules d’un métal lourd. Le procédé proposé est destiné notamment à la réalisation de masses oscillantes pour remontoir de montres automatiques. Un inconvénient des pièces réalisées par ce procédé est qu’elles sont cassantes. En effet, des tests effectués par la demanderesse ont montré que la masse oscillante avait tendance à se casser en cas de choc sur la montre. In order to remedy the defect mentioned above, US Patent 3,942,317 proposes to make by molding parts having a density greater than 7. These parts are made from a mass of plastics material. in which a large amount of heavy metal particles have been dispersed. The proposed method is intended in particular for producing oscillating masses for winding automatic watches. A disadvantage of the parts made by this method is that they are brittle. Indeed, tests performed by the Applicant have shown that the oscillating weight has a tendency to break in case of shock on the watch.

[0005] Une solution envisageable pour améliorer la résistance au choc des masses oscillantes réalisées selon le procédé ci-dessus, est d’ajouter également des fibres (des fibres de verre ou de carbone par exemple) à la masse de matière plastique chargée de particules de métal lourd. La présence de fibres a pour effet, tout à la fois, d’augmenter la raideur et d’améliorer la résistance au choc des pièces en matière plastique injectée. Toutefois, un inconvénient de cette solution est que l’ajout simultané de fibres et de particules de métal lourd a pour effet d’augmenter considérablement la viscosité de la matière plastique à injecter. A partir d’une certaine concentration en fibres et de particules de métal, la viscosité du mélange devient même tellement élevée que l’opération d’injection de la préparation dans un moule ne peut plus se dérouler normalement. Ainsi, on comprendra que des raisons pratiques limitent la densité maximum, et donc le balourd, des masses oscillantes réalisées en plastique chargé de particules de métal lourd. A possible solution to improve the impact resistance of the oscillating masses made according to the above method, is to also add fibers (glass or carbon fibers for example) to the mass of plastic material loaded with particles. heavy metal. The presence of fibers has the effect, at the same time, to increase the stiffness and improve the impact resistance of plastic parts injected. However, a disadvantage of this solution is that the simultaneous addition of fibers and heavy metal particles has the effect of significantly increasing the viscosity of the plastic material to be injected. From a certain concentration of fibers and metal particles, the viscosity of the mixture becomes so high that the injection operation of the preparation in a mold can not proceed normally. Thus, it will be understood that practical reasons limit the maximum density, and therefore the unbalance, oscillating masses made of plastic loaded with heavy metal particles.

BREF EXPOSE DE L’INVENTIONBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

[0006] Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients susmentionnés en fournissant une masse oscillante en plastique ayant une densité, et plus particulièrement un balourd, plus élevé que celui des masses oscillantes en plastique connues. La présente invention atteint ce but en fournissant une masse oscillante pour remontoir automatique de montre conforme à la revendication 1 annexée. An object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks by providing a plastic oscillating mass having a density, and more particularly an unbalance, higher than that of known plastic oscillating masses. The present invention achieves this goal by providing an oscillating weight for automatic watch winding according to the appended claim 1.

[0007] Précisons qu’ici, l’expression «métal lourd» désigne tout métal dont la densité est supérieure à 11, et préférablement supérieure à 17. D’autre part, l’expression «matériau composite» désigne ici généralement un matériau constitué d’une matrice en matière plastique et d’un renfort (de préférence sous la forme de fibres) qui assure la tenue mécanique. Note that here, the term "heavy metal" refers to any metal whose density is greater than 11, and preferably greater than 17. On the other hand, the expression "composite material" generally refers here to a material consisting of a plastic matrix and a reinforcement (preferably in the form of fibers) which ensures the mechanical strength.

[0008] Pour réaliser la masse oscillante selon l’invention, le matériau composite est tout d’abord injecté dans un moule à l’état liquide pour former la pièce de base. Selon une variante avantageuse de la présente invention, la partie périphérique, au moins, de la pièce de base est réalisée en un matériau composite chargé de particules de métal lourd; de préférence de particules de tungstène. Les éléments en métal lourd sont ensuite rapportés sur la partie périphérique de la pièce de base. To achieve the oscillating mass according to the invention, the composite material is first injected into a mold in the liquid state to form the base piece. According to an advantageous variant of the present invention, the peripheral part, at least, of the base part is made of a composite material loaded with heavy metal particles; preferably tungsten particles. The heavy metal elements are then attached to the peripheral portion of the base piece.

BREVES DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0009] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: <tb>- la fig. 1a<sep>est une vue en perspective du côté mouvement d’une masse oscillante selon un mode de réalisation particulier de la présente invention; <tb>- la fig. 1b<sep>est une vue en perspective du côté fond de la masse oscillante de la fig. 1a. <tb>- la fig. 2<sep>est une vue partielle en coupe de la masse oscillante des fig. 1a et 1b, la coupe passant par l’axe de rotation de la masse oscillante et se prolongeant radialement à travers la partie périphérique de celle-ci.Other features and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of nonlimiting example, and with reference to the accompanying drawings in which: <tb> - fig. 1a <sep> is a perspective view of the movement side of an oscillating mass according to a particular embodiment of the present invention; <tb> - fig. 1b <sep> is a perspective view of the bottom side of the oscillating mass of FIG. 1a. <tb> - fig. 2 <sep> is a partial sectional view of the oscillating mass of FIGS. 1a and 1b, the section passing through the axis of rotation of the oscillating mass and extending radially through the peripheral portion thereof.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

[0010] Dans le mode de réalisation illustré, la pièce de base de la masse oscillante selon l’invention est réalisée en matériau composite chargé de particules de métal lourd. Rappelons toutefois que selon d’autre variante de l’invention, la pièce de base peut être réalisée à partir d’un matériau composite sans particules de métal lourd. La réalisation de telles variantes non chargées n’est pas décrite en détail ici, puisque l’homme du métier est capable de réaliser sans difficulté de telles pièces de base conformes à la présente invention. In the illustrated embodiment, the base piece of the oscillating mass according to the invention is made of composite material loaded with heavy metal particles. However, remember that according to another variant of the invention, the base piece can be made from a composite material without heavy metal particles. The realization of such uncharged variants is not described in detail here, since the skilled person is able to achieve without difficulty such base parts according to the present invention.

[0011] Pour réaliser une pièce de base en matériau composite chargé de métal lourd, on peut procéder de la manière suivante. On prépare d’abord un mélange homogène contenant la matière plastique, les particules de métal lourd, et le renfort sous forme de fibres; ce mélange étant à l’état liquide. De manière avantageuse, il est possible d’utiliser des produits intermédiaires disponibles dans le commerce pour préparer le mélange. To make a base piece of composite material loaded with heavy metal, one can proceed as follows. First, a homogeneous mixture is prepared containing the plastic material, the heavy metal particles, and the reinforcement in the form of fibers; this mixture being in the liquid state. Advantageously, it is possible to use commercially available intermediates to prepare the mixture.

[0012] On peut par exemple se procurer le tungstène sous la forme de granulés de polyamide 12 (densité 1,02) chargé de poudre de tungstène (densité 19,2). Ces granulés sont commercialisés notamment sous la marque Gravi-Tech<®> GRV-NJ-110-W par la société PolyOne Corporation. Le mélange dont sont faits les granulés a une densité de 11.0 et il convient pour le moulage par injection. De même, des fibres mélangées à du polyamide 12 sont commercialisées, par exemple, par la société EMS-GRIVORY sous l’appellation Grilamid<®> TRVX-50X9 Natur. Il s’agit également de granulés. Ils sont constitués d’environ 50% (en volume) de fibres de verre; le reste étant du polyamide 12. For example, tungsten can be obtained in the form of granules of polyamide 12 (density 1.02) loaded with tungsten powder (density 19.2). These granules are marketed in particular under the trademark Gravi-Tech ® ® GRV-NJ-110-W by the company PolyOne Corporation. The mixture from which the granules are made has a density of 11.0 and is suitable for injection molding. Similarly, fibers mixed with polyamide 12 are marketed, for example, by the company EMS-GRIVORY under the name Grilamid <®> TRVX-50X9 Natur. It is also pellets. They consist of approximately 50% (by volume) of glass fibers; the rest being polyamide 12.

[0013] On peut réaliser le mélange selon l’invention en mélangeant des granulés de Grilamid TR<®> et de Gravi-Tech<®>de manière à ce que le Grilamid constitue de préférence entre 2,5% et 5% du poids total du mélange. On utilise ce mélange de granulés pour alimenter le réservoir de moulage d’une installation qui peut être de type usuel. On comprendra que les granulés de Grilamid TR<®> et de Gravi-Tech<®>ont des densités très différentes. Les granulés de Grilamid TR<®> ont donc tendance à se concentrer dans la partie supérieure du mélange. Il est donc important de s’assurer que le mélange est bien homogène, de manière à garantir une bonne reproductibilité des pièces moulées. The mixture according to the invention can be prepared by mixing Gralamid® TR <®> and Gravi-Tech <®> granules so that the Grilamid is preferably between 2.5% and 5% by weight. total of the mixture. This mixture of granules is used to feed the molding reservoir of an installation which may be of the usual type. It will be appreciated that Grilamid TR <®> and Gravi-Tech <®> granules have very different densities. Grilamid TR <®> granules therefore tend to concentrate in the upper part of the mixture. It is therefore important to ensure that the mixture is homogeneous, so as to ensure good reproducibility of the molded parts.

[0014] Le moulage par injection de la matière plastique chargée de métal lourd et de fibres permet de réaliser des pièces de base de forme relativement compliquée en une seule opération de mise en forme, sans nécessiter d’opération de reprise ou de finition. A titre d’exemple, le moulage par injection permet de réaliser la pièce de base de la masse oscillante représentée dans les figures. Cette masse oscillante comporte donc une pièce de base 1 comportant une serge 3 s’étendant sur un arc de cercle d’environ 180°, et un secteur de planche 5 reliant la serge 3 à l’axe de rotation de la masse oscillante. On comprendra que la serge 3 constitue la partie périphérique de la pièce de base, et que le secteur de planche 5 constitue la partie intérieure de cette pièce. On peut voir encore sur les fig. 1a et 2 que la partie périphérique 3 comporte des logements 7 dans lesquels sont sertis des pastilles 9 en métal lourd. Dans l’exemple illustré, on peut voir que les logements pour les éléments en métal lourd sont tous placés du côté mouvement de la masse oscillant, et que le côté fond de la masse oscillante (cf. fig. 1b) présente une surface parfaitement lisse. Cet arrangement confère une esthétique particulièrement sobre à un mouvement équipé de cette masse oscillante. The injection molding of the heavy metal and fiber-filled plastic material makes it possible to produce relatively complicated-shaped basic parts in a single shaping operation, without the need for rework or finishing operations. By way of example, injection molding makes it possible to produce the base part of the oscillating mass represented in the figures. This oscillating mass therefore comprises a base part 1 comprising a serge 3 extending over a circular arc of approximately 180 °, and a plate sector 5 connecting the serge 3 to the axis of rotation of the oscillating mass. It will be understood that the serge 3 constitutes the peripheral portion of the base piece, and that the plate sector 5 constitutes the inner part of this piece. We can still see figs. 1a and 2 that the peripheral portion 3 comprises housings 7 in which are crimped pellets 9 of heavy metal. In the illustrated example, it can be seen that the housings for the heavy metal elements are all placed on the movement side of the oscillating mass, and that the bottom side of the oscillating mass (see Fig. 1b) has a perfectly smooth surface. . This arrangement confers a particularly sober aesthetic to a movement equipped with this oscillating mass.

[0015] Dans les l’exemple illustré, les pastilles de métal lourd 9 sont chassées dans des logements 7 de la pièce de base 1. Un avantage de ce mode de réalisation et qu’il permet de produire des masses oscillantes avec des balourds différents à partir de la même pièce de base. En effet, on comprendra que le balourd de la masse oscillante dépend dans une large mesure du nombre de pastilles de métal lourd 9 dont est munie la partie périphérique 3 de la pièce de base. Par exemple, si l’on se réfère à nouveau aux figures, on comprendra que la masse oscillante avec le plus fort balourd est obtenue en insérant une pastille de métal lourd 9 dans chacun des treize logements 7 formés dans la partie périphérique. Une masse oscillante avec un balourd moins important peut être obtenue par exemple en laissant un logement 7 vide entre chaque logement dans lequel est insérée une pastille de métal lourd. Un tel arrangement conduit à un total de sept pastilles de métal lourd 9 au lieu de treize. In the example shown, the heavy metal pellets 9 are driven into housings 7 of the base part 1. An advantage of this embodiment and it allows to produce oscillating masses with different unbalances from the same basic piece. Indeed, it will be understood that the unbalance of the oscillating mass depends to a large extent on the number of pellets of heavy metal 9 which is provided with the peripheral portion 3 of the base piece. For example, referring again to the figures, it will be understood that the oscillating mass with the greatest imbalance is obtained by inserting a heavy metal pellet 9 into each of the thirteen housings 7 formed in the peripheral portion. An oscillating mass with a smaller imbalance can be obtained for example by leaving an empty housing 7 between each housing in which is inserted a heavy metal pellet. Such an arrangement leads to a total of seven pellets of heavy metal 9 instead of thirteen.

[0016] On comprendra toutefois, qu’au lieu d’être chassés, les éléments de métal lourd pourraient tout aussi bien être collés au fond des logements, ou encore maintenus chacun dans son logement au moyen d’une garniture jouant le rôle de bouchon pour refermer le logement. Dans le même ordre d’idée, selon une variante particulièrement simple, les logements 7 pourraient être refermés sur les pastilles en métal lourd 9 au moyen d’un simple morceau de ruban adhésif. D’autre part, on comprendra également qu’il n’est pas nécessaire de prévoir des logements pour les pastilles de métal lourd 9. Selon une autre variante, ces pastilles pourraient par exemple être directement collées sur la surface de la pièce de base 1. It will be understood, however, that instead of being driven, the heavy metal elements could just as well be glued to the bottom of the housing, or kept each in its housing by means of a filling acting as a plug to close the housing. In the same vein, according to a particularly simple variant, the housing 7 could be closed on the heavy metal pellets 9 by means of a single piece of tape. On the other hand, it will also be understood that it is not necessary to provide housing for the heavy metal pellets 9. According to another variant, these pellets could for example be directly bonded to the surface of the base part 1 .

[0017] Selon une variante particulièrement avantageuse de la présente invention, les éléments ou pastilles de métal lourd 9 pourraient être produits par pressage de poudre métallique et par frittage (pas de retouches mécaniques si ce n’est une mise en épaisseur). On sait que la densité des pastilles obtenues par pressage de poudre et frittage peut être très grande. De plus, cette variante permet de réutiliser certains déchets de poudre. Elle est donc particulièrement économique. According to a particularly advantageous variant of the present invention, the elements or pellets of heavy metal 9 could be produced by pressing metal powder and by sintering (no mechanical retouching if not a setting in thickness). It is known that the density of pellets obtained by powder pressing and sintering can be very large. In addition, this variant makes it possible to reuse certain powder waste. It is therefore particularly economical.

[0018] On comprendra en outre que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour un homme du métier peuvent être apportées au mode de réalisation qui fait l’objet de la présente description sans sortir du cadre de la présente invention définie par les revendications annexées. On pourra notamment donner à la pièce de base la forme d’un disque complet plutôt que d’un secteur de disque. Selon cette dernière variante, la serge de la pièce de base (partie périphérique) s’étend donc sur 360°. Les éléments de métal lourd, toutefois, ne se trouvent que sur un secteur limité de la serge, de façon à donner à la masse oscillante son balourd. It will further be understood that various modifications and / or improvements obvious to a person skilled in the art can be made to the embodiment which is the subject of the present description without departing from the scope of the present invention defined by the appended claims. In particular, the basic piece may be shaped like a complete disk rather than a disk sector. According to this latter variant, the serge of the base piece (peripheral portion) thus extends over 360 °. The heavy metal elements, however, are found only on a limited sector of the serge, so as to give the oscillating mass its imbalance.

[0019] Selon encore une autre variante, on pourra réaliser la partie périphérique 3 et la partie intérieure 5 de la pièce de base 1 à partir de deux matières plastiques différentes. On pourra par exemple injecter la matière plastique chargée de tungstène pour former le segment périphérique lourd lors d’une première opération. Ensuite, on pourra injecter de la matière plastique chargée uniquement de fibres lors d’une seconde opération pour former la partie intérieure de la pièce de base. According to yet another variant, we can achieve the peripheral portion 3 and the inner portion 5 of the base part 1 from two different plastics. For example, it is possible to inject the plastic material loaded with tungsten to form the heavy peripheral segment during a first operation. Then, we can inject plastic material loaded only fibers during a second operation to form the inner part of the base part.

Claims

An oscillating weight for an automatic watch winding comprising a base piece (1) of composite material and heavy metal elements (9), the base piece comprising an inner part (5) and a peripheral part (3) to which the heavy metal elements are fixed.

2. oscillating mass according to claim 1, characterized in that the composite material in which the peripheral portion (3) of the base piece (1) is manufactured is itself loaded with heavy metal particles.

Oscillating mass according to Claim 2, characterized in that the inner part (5) and the peripheral part (3) of the base part (1) are made from two different composite materials by overmolding one of the parts. on the other.

4. oscillating mass according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the heavy metal elements (9) are driven into the peripheral portion (3) of the base piece (1).

5. oscillating mass according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the heavy metal elements (9) are bonded to the peripheral portion (3) of the base part (1).

6. oscillating mass according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the heavy metal elements (9) are attached to the peripheral portion (3) of the base piece (1) with the aid of adhesive tape.

Oscillating mass according to one of the preceding claims, characterized in that the heavy metal elements (9) are crimped in housings (7) which the peripheral part (3) of the base part (1) has -

8. oscillating mass according to claim 7, characterized in that some of the housing (7) that has the peripheral portion (3) of the base part (1) do not contain heavy metal elements.

9. oscillating mass according to claim 7 or 8, characterized in that the heavy metal elements (9) are concealed by a seal closing the housing (7).