EP1967919A1 - Echappement à impulsions tangentielles - Google Patents

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EP1967919A1
EP1967919A1 EP07103860A EP07103860A EP1967919A1 EP 1967919 A1 EP1967919 A1 EP 1967919A1 EP 07103860 A EP07103860 A EP 07103860A EP 07103860 A EP07103860 A EP 07103860A EP 1967919 A1 EP1967919 A1 EP 1967919A1
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EP
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pallet
wheel
ring
pulse
wheels
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Andrés Cabezas Jurin
Thierry Conus
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ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/06—Free escapements

Definitions

  • the present invention relates to a tangential pulse escapement comprising a rocker articulated on a pivot, this rocker having as first arm a rod terminated by a fork intended to cooperate with a plateau pin and as a second arm, opposite the first, a ring substantially surrounding an escapement mobile, this ring being equipped with pallets rest and pulse for cooperating with the teeth which is provided with said mobile to alternately block the latter and then restart said plate.
  • the figure 1 presents an operating phase of the exhaust according to the prior art.
  • tooth F of the wheel was at rest on the pallet D.
  • the turntable A in the direction of the arrow C has released the escapement wheel which then rotates in the direction of the arrow P.
  • the tooth E of the wheel comes into contact with the pallet R of the ring which rotates the rocker B in the direction of the arrow Q and gives a pulse to the plate by the dowel L and that in the direction of the arrow C.
  • the wheel and more precisely its tooth H is blocked by pallet D '. From this moment on, the tray goes through its extra bow and reverses its meaning.
  • the ankle L then drives the fork in an opposite direction and the rocker rotates in a direction opposite to that shown by the arrow Q.
  • the locking or resting of the tooth H on the pallet D ' is broken, which allows the tooth G to the wheel to give a new impetus to the ring by its pallet R 'and revive the plate A.
  • the figure 1 shows that the Melly Fringham system has a footprint that is difficult to match when used in a watch of normal size.
  • the system has indeed a length that will be difficult to incorporate into a timepiece worn on the wrist.
  • the escapement of the invention is original in that the escape wheel 8 comprises a plurality of integral and coaxial wheels, at least first and second wheels 17 and 18, the first wheel 17 having a larger diameter than the second wheel 18. These first and second wheels each cooperate with a range of pulses 10 and 12 which is provided with the ring 7 The rest pallets 9 and 11 are arranged to cooperate with any one of the wheels of which the escape wheel 8 is provided.
  • the invention proposes an escapement wheel which can have more than two integral and coaxial mounted wheels, the essential part being to have at least two wheels of different diameters, each of which it activates its own pulse palette. It is the implementation of these two wheels of different diameters that improves the exhaust Melly Fromme both in terms of size and security that will be discussed later.
  • the pallets of rest can indifferently cooperate with the large or the small wheel or both at the same time or with a third wheel which would be entirely devolving to them.
  • the ring 7 comprises first and second paddles 12 and 10 cooperating respectively with the teeth which are provided with the first and second escape wheels 17 and 18.
  • first and second rest pallets 11 and 9 cooperate with the teeth provided with the first escape wheel 17.
  • the vanes are arranged alternately inside the ring 7.
  • the first pulse pallet 12 is followed by the first pallet of rest 11.
  • the latter is followed in turn by the second pulse pallet 10, the latter being followed finally by the second pallet of rest 9.
  • the second pulse pallet 10 is fixed to the end of a leg 19, this leg being secured to the ring 7 by its other end. Finally, it will be noted that the leg 19 is oriented substantially in the extension of the rod 3 forming part of the first arm of the rocker 1.
  • the figure 3 is an enlargement of the figure 13 and presents the end of the pulse caused by the tooth 16 on the pallet 12, the beginning of the pulse being materialized by the point 22 (carried over from the figure 12 ).
  • the angle ⁇ traveled by the pallet 12 is more important in the present invention than in the prior art in a proportion of 8.5 / 3.5 or 2.5.
  • the security of the system has been improved.
  • the end of the impulse is shown in figure 7 .
  • the tooth 14 has left the pallet 10.
  • the rod 3 of the rocker 1 has turned in the direction of the arrow 25 and is ready to come to bear against a limiting pin 26.
  • the ring 7 has also tilted in the direction of the arrow 25, the tooth 13 of the big wheel 17 has approached the pallet of rest 9 carried by the ring 7.
  • the wheel 17 continuing its course in the direction of the arrow 20 causes the tooth 30 to meet the rest pallet 11 disposed on the ring 7. It is a resting phase which blocks the wheel 17, illustrated by the figure 14 .
  • the figure 15 shows the total rest of the tooth 30 on the pallet 11.
  • the pull exerted by the rotational force of the wheel 17 has penetrated the tooth 30 more deeply along the pallet 11 until this movement is stopped by the meeting of the fork 3 with the limiting pin 24.

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Abstract

L'échappement à impulsions tangentielles comprend une bascule (1) comportant une baguette (3) entraînant un plateau (6) et un anneau (7) entourant un mobile d'échappement (8), cet anneau étant équipé de palettes (9, 10, 11, 12) destinées à coopérer avec les dents (13, 14, 15, 16) dont est muni ledit mobile pour alternativement bloquer ce dernier puis relancer ledit plateau. Le mobile d'échappement comprend au moins des première (17) et seconde (18) roues solidaires et coaxiales. Les palettes (9, 11, 12) de l'anneau coopèrent avec les dents (13, 15, 16) de la première roue (17) à l'exception d'une seule (10) qui est arrangée pour coopérer avec les dents de la seconde roue (18).

Description

  • La présente invention est relative à un échappement à impulsions tangentielles comprenant une bascule articulée sur un pivot, cette bascule comportant comme premier bras une baguette terminée par une fourchette destinée à coopérer avec une cheville de plateau et comme second bras, opposé au premier, un anneau entourant substantiellement un mobile d'échappement, cet anneau étant équipé de palettes de repos et d'impulsion destinées à coopérer avec les dents dont est muni ledit mobile pour, alternativement, bloquer ce dernier puis relancer ledit plateau.
  • Un tel échappement est connu et décrit dans l'ouvrage de Paul M. Chamberlain intitulé It's About Time et publié à Londres en 1978 par The Holland Press. L'auteur y décrit un échappement à impulsions tangentielles dû à Melly Frères en page 79. La figure 1 de la présente description montre un dessin de cet art antérieur.
  • L'échappement en question comprend une bascule B articulé sur un pivot. Le bras supérieur de cette bascule est constitué d'une baguette terminée par une fourchette destinée à coopérer avec une cheville L d'un plateau A. Le bras inférieur comprend un anneau entourant une roue d'échappement. L'anneau porte quatre palettes, soit deux palettes d'impulsion R et R' destinées à la relance du plateau A et deux palettes de repos D et D' destinées à bloquer la roue d'échappement, cette dernière comportant des dents E, F, G, H coopérant avec les palettes de l'anneau.
  • La figure 1 présente une phase de fonctionnement de l'échappement selon l'art antérieur. Précédant cette phase, la dent F de la roue était au repos en appui sur la palette D. Le plateau A tournant selon le sens de la flèche C a libéré la roue d'échappement qui tourne alors dans le sens de la flèche P. La dent E de la roue entre en contact avec la palette R de l'anneau ce qui fait tourner la bascule B dans le sens de la flèche Q et donne une impulsion au plateau par la cheville L et cela dans le sens de la flèche C. Une fois cette impulsion terminée, la roue et plus précisément sa dent H est bloquée par la palette D'. Dès cet instant le plateau parcourt son arc supplémentaire et inverse son sens. La cheville L entraîne alors la fourchette dans un sens opposé et la bascule tourne dans un sens opposé à celui montré par la flèche Q. Le blocage ou repos de la dent H sur la palette D' est rompu ce qui permet à la dent G de la roue de donner une nouvelle impulsion à l'anneau par sa palette R' et à relancer le plateau A.
  • Les explications données ci-dessus montrent qu'on a affaire à un échappement dit à impulsions tangentielles. En effet l'impulsion est donnée par le sommet de la dent de la roue d'échappement sur un point de la palette qui reste le même pendant toute la durée de l'impulsion, à l'image des dents d'un engrenage. II n'y a donc pas ou très peu de glissement de la dent sur la palette, ce qui n'est pas le cas d'un échappement à ancre, par exemple. L'échappement à impulsions tangentielles n'implique donc aucun système de lubrification très délicat, sensible au vieillissement et couramment utilisé dans les échappements à ancre. On remarquera cependant qu'une lubrification simple est faite afin d'éviter des phénomènes d'usure des organes en contact.
  • On indiquera encore qu'un échappement à impulsions tangentielles a été décrit dans l'ouvrage de G. Daniels intitulé "La montre: Principes et Méthodes de Fabrication" en pages 249 à 252, éditions Scriptar S.A., La Conversion / Lausanne, 1993. Cet échappement appelé coaxial comporte deux palettes réceptrices d'impulsions, l'une se trouvant sur la bascule et l'autre directement associée au plateau. On peut penser que la présente invention simplifie les choses en associant les deux palettes d'impulsion à la seule bascule.
  • Si l'on revient maintenant à l'échappement Melly Frères montré en figure 1 on verra qu'il est affecté d'au moins deux inconvénients: son encombrement et sa sécurité de fonctionnement qui ne semble pas assurée.
  • La figure 1 montre que le système Melly Frères présente un encombrement difficilement compatible à son utilisation dans une montre de grandeur normale. Le système présente en effet une longueur qu'il sera difficile d'incorporer dans une pièce d'horlogerie portée au poignet.
  • Sur la même figure on a tracé deux angles: un premier angle α montrant l'angle de déplacement de la palette R pendant la durée de l'impulsion et un second angle β figurant l'angle de déplacement de la pointe de la dent E pendant la même durée d'impulsion. On a: α = 2° et β = 8°. En d'autres termes l'impulsion reçue de la dent par la palette n'est effective que sur une excursion de 2 degrés de la bascule et on peut se demander si un angle si court permet de transmettre au plateau toute l'énergie déployée par la roue d'échappement. D'autre part cet angle si faible ne laisse aucune réserve de sécurité, compte tenu des tolérances de fabrication inhérentes aux pièces mécaniques qui sont ici en jeu. La situation est cependant légèrement meilleure en ce qui concerne la palette R' et la dent G où l'on a mesuré α = 3.5° et β=14° (situation non représentée au dessin).
  • Pour éviter les inconvénients décrits ci-dessus, la présente invention, en plus qu'elle obéit à ce qui est décrit au premier paragraphe de cette description, est remarquable en ce que le mobile d'échappement comprend une pluralité de roues solidaires et coaxiales, dont au moins des première et seconde roues, la première roue présentant un diamètre plus grand que la seconde, ces première et seconde roues coopérant chacune avec une palette d'impulsion dont est muni l'anneau, les palettes de repos étant arrangées pour coopérer avec l'une quelconque des roues dont est muni le mobile d'échappement
  • L'invention va être expliquée maintenant en détail ci-dessous par un mode d'exécution donné à titre d'exemple non limitatif, cette exécution étant illustrée par des dessins annexés dans lesquels:
    • la figure 1 est une vue en plan d'un échappement à impulsions tangentielles selon l'art antérieur,
    • la figure 2 est une vue en plan de l'échappement selon l'invention où est illustrée la fin de l'impulsion par la petite roue,
    • la figure 3 est une vue en plan de l'échappement selon l'invention où est illustrée la fin de l'impulsion par la grande roue, et
    • les figures 4 à 15 sont des vues en plan expliquant les phases de fonctionnement de l'échappement selon l'invention, ces phases couvrant une oscillation complète du plateau.
  • Les figures 2 à 15 montrent des vues en plan de l'échappement à impulsions tangentielles. Cet échappement comprend une bascule 1 articulée sur un pivot 2. La bascule 1 comporte comme premier bras une baguette 3 terminée par une fourchette 4. La fourchette 4 coopère avec une cheville 5 solidaire d'un plateau 6. De façon connue, le plateau est attaché à un balancier spiral qui n'est pas représenté sur les dessins. Le second bras de la bascule 1, opposé au premier bras, comporte un anneau 7 qui entoure substantiellement un mobile d'échappement 8. De façon connue également, le mobile d'échappement est entraîné par le rouage de la pièce d'horlogerie qui tire son énergie d'un barillet à ressort, par exemple. Quand le mobile d'échappement n'est pas bloqué, il tourne dans le sens de la flèche 20. L'anneau 7 est équipé de palettes de repos et d'impulsion fixées sur sa ceinture intérieure. Les palettes sont destinées à coopérer avec des dents dont est muni le mobile d'échappement 8 pour alternativement, bloquer ledit mobile 8 puis relancer le plateau 6.
  • L'échappement de l'invention est original en ce que le mobile d'échappement 8 comprend une pluralité de roues solidaires et coaxiales, dont au moins des première et seconde roues 17 et 18, la première roue 17 présentant un diamètre plus grand que la seconde roue 18. Ces première et seconde roues coopèrent chacune avec une palette d'impulsions 10 et 12 dont est muni l'anneau 7. Les palettes de repos 9 et 11 sont arrangées pour coopérer avec l'une quelconque des roues dont est muni le mobile d'échappement 8.
  • Ainsi, dans son acception la plus générale, l'invention propose un mobile d'échappement pouvant compter plus de deux roues montées solidaires et coaxiales, l'essentiel consistant à disposer d'au moins de deux roues de diamètres différents, chacune de celle-ci activant sa propre palette d'impulsion. C'est la mise en oeuvre de ces deux roues de diamètres différents qui permet d'améliorer l'échappement Melly Frères tant en ce qui concerne l'encombrement qu'en ce qui a trait à la sécurité comme on le verra plus loin. Dans ce système nouveau, les palettes de repos peuvent indifféremment coopérer avec la grande ou la petite roue ou les deux à la fois ou encore avec une troisième roue qui leur serait entièrement dévolue.
  • Plus précisément, dans le mode d'exécution pris ici en exemple non limitatif, l'anneau 7 comporte des première et seconde palettes d'impulsions 12 et 10 coopérant respectivement avec les dents dont sont pourvues les premières et seconde roues d'échappement 17 et 18. Dans ce même mode d'exécution, des première et seconde palettes de repos 11 et 9 coopèrent avec les dents dont est pourvue la première roue d'échappement 17.
  • Dans cet exemple et comme le montrent bien les figures, les palettes sont arrangées de manière alternée à l'intérieur de l'anneau 7. En tournant dans le sens antihoraire, la première palette d'impulsion 12 est suivie par la première palette de repos 11. Cette dernière est suivie à son tour par la seconde palette d'impulsion 10, cette dernière étant suivie enfin par la seconde palette de repos 9.
  • La seconde palette d'impulsion 10 est fixée à l'extrémité d'une jambe 19, cette jambe étant solidaire de l'anneau 7 par son autre extrémité. Finalement on signalera que la jambe 19 est orientée sensiblement dans le prolongement de la baguette 3 faisant partie du premier bras de la bascule 1.
  • On a dit dans le préambule de cette description que l'échappement proposé dans la présente invention offre un encombrement réduit par rapport à celui que présente l'échappement de Melly Frères. La comparaison des figures 1 (Melly Frères) et 2 fait apparaître immédiatement l'avantage apporté par la présente invention, la longueur totale de l'échappement nouveau étant réduite de façon significative.
  • On a dit aussi que le nouvel échappement présente une meilleure sécurité par rapport à celle offerte par Melly Frères. Les figures 2 et 3 en apportent la preuve.
  • La figure 2 est un agrandissement de la figure 7 et présente la fin de l'impulsion occasionnée par la dent 14 sur la palette 10, le début d'impulsion étant matérialisé par le point 21 (reporté de la figure 6). On mesure alors l'angle α parcouru par la palette 10 qui est de 9 degrés et l'angle β parcouru par la dent 14 qui est de 13 degrés, ces valeurs étant respectivement de 2 et 8 degrés chez Melly Frères. Par rapport à Melly Frères, l'angle α parcouru par la palette 10 est donc au moins quatre fois plus important dans l'échappement de l'invention, ce qui ne peut qu'améliorer la sécurité du système proposé.
  • La figure 3 est un agrandissement de la figure 13 et présente la fin de l'impulsion occasionnée par la dent 16 sur la palette 12, le début d'impulsion étant matérialisé par le point 22 (reporté de la figure 12). Comme pour la figure précédente on peut mesurer l'angle α parcouru par la palette 12 qui est de 8,5 degrés et l'angle β parcouru par la dent 16 qui est de 21 degrés, ces valeurs étant respectivement de 3,5 et 14 degrés chez Melly Frères. On constate encore une fois que l'angle α parcouru par la palette 12 est plus important dans la présente invention que dans l'art antérieur dans une proportion de 8,5 / 3,5 soit de 2,5. Là encore la sécurité du système a été améliorée.
  • Une oscillation complète du plateau 6 qui entraîne le balancier (non représenté) est illustrée aux figures 4 à 15. On va en analyser maintenant les différentes phases de fonctionnement.
  • En figure 4 la dent 15 de la grande roue d'échappement 17 est immobilisée sur la palette de repos 11 quand la cheville 5 du plateau 6 tournant dans le sens de la flèche 23 pénètre dans la fourchette 4. C'est le début du dégagement. La baguette 3 de la bascule 1 repose contre une goupille de limitation 24.
  • En figure 5, la cheville 5, entraînée par le plateau 6 continuant à tourner dans le sens de la flèche 23, entraîne la bascule 1 dans le sens de la flèche 25. La dent 15 n'est plus retenue par la palette 11 et la roue d'échappement 17 est libérée.
  • Comme le montre la figure 6, la roue 17 libérée peut alors tourner dans le sens de la flèche 20 entraînée qu'elle est par le rouage de la pièce d'horlogerie. La dent 14 de la petite roue d'échappement 18 entre en contact avec la palette 10 fixée à l'extrémité de la jambe 19. C'est le début de l'impulsion par la petite roue 18 qui force la bascule 1 à continuer à tourner dans le sens de la flèche 25.
  • La fin de l'impulsion est montrée en figure 7. La dent 14 a quitté la palette 10. La baguette 3 de la bascule 1 a tourné dans le sens de la flèche 25 et est prête à venir s'appuyer contre une goupille de limitation 26. L'anneau 7 ayant aussi basculé dans le sens de la flèche 25, la dent 13 de la grande roue 17 s'est approchée de la palette de repos 9 portée par l'anneau 7.
  • La prise de repos de la dent 13 sur la palette 9 est représentée en figure 8 provoquant le blocage de la grande roue 17.
  • En figure 9, la force exercée par la dent 13 sur la palette 9, ce que les horlogers appelle du nom de tirage, fait glisser plus profondément la pointe de la dent 13 sur la palette 9. Ce mouvement est stoppé par la goupille de limitation 26 au moment où la baguette 3 vient s'appuyer contre ladite goupille. Cette situation représente le repos total de la bascule 1. Dès cet instant la cheville 5 sort de la fourchette 4 et le plateau 6, relancé par l'impulsion qu'il a reçu de la dent 14 (figure 6), accomplit son arc supplémentaire selon le sens de la flèche 23 puis, arrivé en bout de course, inverse son sens comme l'indique la flèche 27.
  • La cheville 5 du plateau 6 pénètre alors dans la fourchette 4 provoquant le début du dégagement de la dent 13 de l'emprise de la palette 9 comme cela est représenté en figure 10.
  • En figure 11 la cheville 5 entraîne la bascule 1 dans le sens de la flèche 28, le plateau 6 continuant sa course selon le sens de la flèche 27. Le dégagement de la dent 13 est alors total ce qui va libérer la roue 17.
  • Comme on le voit en figure 12, la roue 17 entraînée par le rouage tourne dans le sens de la flèche 20. La dent 16 de la roue 17 entre alors en contact avec la palette d'impulsion 12 et c'est le début d'une nouvelle impulsion qui fait tourner la bascule dans le sens de la flèche 28 et relance le plateau 6 dans le sens de la flèche 27.
  • La fin de l'impulsion sur la grande roue 17 est montrée en figure 13. La baguette 3 s'est rapprochée de la goupille de limitation 24. La roue 17 est alors libre de reprendre sa course selon la flèche 20.
  • La roue 17 continuant sa course selon le sens de la flèche 20 provoque la rencontre de la dent 30 avec la palette de repos 11 disposée sur l'anneau 7. C'est une phase de prise de repos qui bloque la roue 17, illustrée par la figure 14.
  • La figure 15 montre le repos total de la dent 30 sur la palette 11. Le tirage exercé par la force de rotation de la roue 17 a fait pénétrer la dent 30 plus profondément le long de la palette 11 jusqu'à ce que ce mouvement soit arrêté par la rencontre de la fourchette 3 avec la goupille de limitation 24. A partir de maintenant le plateau 6, relancé par l'impulsion qu'il a reçue de la dent 16 (figure 12), peut parcourir librement son arc supplémentaire selon le sens de la flèche 27, la cheville 5 étant sortie de la fourchette 4, ce plateau arrivé en bout de course, inversant son sens comme l'indique la flèche 23.
  • Un cycle ou oscillation de la bascule 1 est ainsi terminé et va reprendre immédiatement. En effet, la cheville 5 revenant selon le sens de la flèche 23, va pénétrer dans la fourchette 4 ce qui ramène le lecteur à la situation présentée en figure 4.

Claims (5)

  1. Echappement à impulsions tangentielles comprenant une bascule (1) articulée sur un pivot (2), cette bascule comportant comme premier bras une baguette (3) terminée par une fourchette (4) destinée à coopérer avec une cheville (5) de plateau (6) et comme second bras, opposé au premier, un anneau (7) entourant substantiellement un mobile d'échappement (8), cet anneau étant équipé de palettes de repos (9, 11) et d'impulsion (10, 12) destinées à coopérer avec les dents dont est muni ledit mobile pour, alternativement, bloquer ce dernier puis relancer ledit plateau, caractérisé en ce que le mobile d'échappement (8) comprend une pluralité de roues solidaires et coaxiales, dont au moins des première (17) et seconde (18) roues, la première roue (17) présentant un diamètre plus grand que la seconde (18), les première et seconde roues coopérant chacune avec une palette d'impulsion (10, 12) dont est muni l'anneau (7), les palettes de repos (9, 11) étant arrangées pour coopérer avec l'une quelconque des roues (17, 18) dont est muni le mobile d'échappement (8).
  2. Echappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (7) comporte des première (12) et seconde (10) palettes d'impulsion coopérant respectivement avec les dents dont sont pourvues les première (17) et seconde (18) roues d'échappement, et des première (11) et seconde (9) palettes de repos coopérant avec les dents dont est pourvue la première roue (17) d'échappement.
  3. Echappement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les palettes sont arrangées de manière alternée à l'intérieur de l'anneau (7), la première palette (12) d'impulsion étant suivie par la première palette (11) de repos, cette dernière étant suivie à son tour par la seconde palette (10) d'impulsion, cette dernière étant suivie enfin par la seconde palette (9) de repos.
  4. Echappement selon la revendication 2, caractérisée en ce que la seconde palette (10) d'impulsion est fixée à l'extrémité d'une jambe (19) cette jambe étant solidaire de l'anneau par son autre extrémité.
  5. Echappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la jambe (19) est orientée sensiblement dans le prolongement de la baguette (3) faisant partie du premier bras de la bascule (1).
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