EP2748684A1 - Système oscillant pour mouvement d'horlogerie - Google Patents

Système oscillant pour mouvement d'horlogerie

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EP2748684A1
EP2748684A1 EP13740039.6A EP13740039A EP2748684A1 EP 2748684 A1 EP2748684 A1 EP 2748684A1 EP 13740039 A EP13740039 A EP 13740039A EP 2748684 A1 EP2748684 A1 EP 2748684A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oscillating system
electrically conductive
conductive path
oscillating
anchor
Prior art date
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Granted
Application number
EP13740039.6A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP2748684B1 (fr
Inventor
Frédéric GONZALES
Maria FERNANDEZ CIURLEO
Daniel Mallet
Lucie BROCHER
Jean-Luc Helfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Original Assignee
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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Publication date
Application filed by ETA SA Manufacture Horlogere Suisse filed Critical ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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Publication of EP2748684A1 publication Critical patent/EP2748684A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2748684B1 publication Critical patent/EP2748684B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • 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
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton

Definitions

  • the present invention relates to an oscillating system for a watch movement.
  • the present invention relates in particular to an oscillating system comprising a watch winder from which the electrostatic charges can be eliminated.
  • spirals that constitute with the balance the time base of the mechanical timepieces. These spirals are schematically in the form of a very thin spring wound in concentric turns and a first end is connected to a shell and a second end is connected to a pin.
  • the material used for making the spirals is usually an alloy based on cobalt, nickel and chromium. Ductile, such an alloy must resist corrosion. Recent developments propose to realize the spirals in silicon. Due to their very small dimensions and the friction between the turns, the spirals tend to charge in static electricity, so that the turns stick to each other. The spirals are then unusable as is.
  • the present invention provides an oscillating system for a watch movement comprising a watch winder from which the electrostatic charges can be eliminated.
  • the present invention relates to an oscillating system mounted on a platen of a watch movement, this oscillating system comprising a watch winder fixed via a first turn inside to an axis of a pendulum by means of a ferrule , and fixed via a last outer turn to a peak, characterized in that at least one of the components of the oscillating system is connected to an electrical ground via an electrically conductive path.
  • the present invention provides an oscillating system for a watch movement comprising a watch winder connected to an electrical mass via an electrically conductive path, which allows the electrostatic charges possibly accumulated on the surface of the balance spring. flow to the electrical ground and be eliminated.
  • the oscillating system comprises a sprung balance and an escapement.
  • the balance consists of a balance shaft connected to a serge by means of radial arms and pivoted between a first and second bearings.
  • the hairspring is fixed via a first turn inside to the balance shaft for example by means of a ferrule.
  • the hairspring is fixed via a last outer turn at a point of attachment formed by a pin possibly carried by a peg holder.
  • the exhaust comprises a double plate consisting of a large plate which carries a plateau pin and a small plate in which is formed a notch.
  • the escapement also includes an anchor with an anchor axis pivoted between first and second bearings.
  • the anchor consists of a rod that connects a fork to an input arm and an output arm.
  • the fork consists of an entrance horn and an exit horn between which a dart extends.
  • the travel of the fork is limited by an entry limiting pin and an output limiting pin that can be made from one piece with an anchor bridge.
  • the input arm and the output arm respectively carry an entry pallet and a pallet of exit.
  • the anchor cooperates with an escape wheel comprising an exhaust wheel axle pivoted between a first and a second bearing.
  • the spiral is glued to the stud by means of a photo-polymerizable glue.
  • photopolymerizable glue a polymer adhesive capable of polymerizing under the effect of ultraviolet radiation. This is why photo-polymerizable adhesives are usually referred to as UV glue.
  • Photopolymerizable adhesives have a large number of advantages: they are monocomponent, their polymerization is fast and can, in some cases, be done without solvent, their application is easy, they allow to carry out heat-sensitive collages and do not have pot life or pot life in Anglo-Saxon terminology. Pot life is the period of time available to use a resin before complete curing from the moment when the two components of the resin are mixed, and the chemical reaction takes place.
  • a photo-polymerizable glue consists of a base resin, a photoactivator and, where appropriate, one or more additives.
  • the base resin which may be a monomer or an oligomer has well-defined functional groups which, after UV polymerization, will condition the physical and chemical properties of the resulting polymer.
  • the polymerization reaction may be based either on radical mechanisms to which the acrylic components are subjected, for example, or on cationic mechanisms to which the epoxy components are subjected for example.
  • a radical-type reaction the photo-polymerization phenomenon is interrupted as soon as the exposure to ultraviolet radiation ceases.
  • radical systems of acrylic type are subject to inhibition by oxygen.
  • the photo-polymerization phenomenon continues even after interruption of the UV illumination and is not inhibited by oxygen.
  • the base resin may be chosen from:
  • epoxide compounds which include cycloaliphatic epoxides and glycidyl epoxides, vinyl ethers and electron-rich vinyl compounds;
  • a photoactivator is a molecule that absorbs light and forms a reactive chemical species. These photoinitiator compounds generally generate a hyperacid which allows the cross-linking of the cationic systems. These systems are therefore inhibited in basic or wet medium. On the other hand, they are not inhibited by the presence of oxygen.
  • Conventional cationic photoactivators include:
  • dialkylphenacylsulfonium salts These salts which react at short wavelengths (200-300 nm) can be used alone or in combination with photo-sensitizers, that is to say molecules capable of absorbing light and transferring the excitation to another molecule, for greater efficiency.
  • the photoactivators must have excellent reactivity, a suitable absorption spectrum, a lack of yellowing, good stability, compatibility with the monomers and substrates, minimum odor and non-toxicity.
  • composition of a photo-polymerizable adhesive may be supplemented by one or more additives among which mention may be made of co-initiators, that is to say molecules which do not participate in the absorption of light but which contribute the production of reactive particles, antioxidants, UV stabilizers, reactive diluents or adhesion promoters or surfactants.
  • co-initiators that is to say molecules which do not participate in the absorption of light but which contribute the production of reactive particles, antioxidants, UV stabilizers, reactive diluents or adhesion promoters or surfactants.
  • the glue is polymerized by exposure to ultraviolet radiation, and then the glue after polymerization is sprayed with conductive particles, for example dispersed in a spray.
  • the photo-polymerizable adhesive intended to be used in the context of the present invention is loaded with conductive particles.
  • the conduction in the UV adhesive is carried out by contacting the conductive particles during the removal of the polymer at the time of crosslinking. It is therefore necessary to find the appropriate compromise between a minimum concentration of these charges in order to obtain a good conductivity and a maximum concentration in order to preserve good mechanical properties of the adhesive.
  • the invention because of the conductivity of the UV adhesive, it allows the electrostatic charges accumulated on the surface of the hairspring to flow towards the mass formed by the peak. Moreover, the polymerization of the glue by exposure to UV radiation induces no mechanical stress, nor any need to manipulate the spiral-piton assembly. Simply drop a drop of glue at the point of connection between the hairspring and the bolt, then expose the assembly to UV radiation for the polymerization to occur and the glue hardens.
  • the invention is particularly well suited to bonding a silicon spiral which is known that the turns have a strong tendency to charge electrostatically and to stick to each other.
  • the polymerization time is very short and can simultaneously expose a large number of spiral / piton sets to the radiation of an ultraviolet light source, which allows to significantly increase production rates.
  • An example of a photo-polymerizable conductive adhesive well suited to the requirements of the invention is such a glue loaded with silver particles such as the glue sold under the designation Epotek H20S.
  • Silver is a noble material less expensive than gold by example and its oxide is also conductive.
  • the silver particles are flake-shaped, which allows them, because of their large surface area, to offer a higher number of contact points and thus to allow a better conductivity than particles of spherical shape.
  • the size of the silver particles is generally between 1 and 20 microns.
  • the UV glue is loaded at 45% by weight with silver particles. With such a high charge of silver particles, the glue can not be cured by exposure to UV radiation alone, and a subsequent firing step is required, which can be problematic.
  • Such a conductive adhesive can indeed be polymerized radically or cationically under the effect of exposure to ultraviolet radiation, the subsequent firing step can even be avoided in the case of cationic polymerization. Indeed, because of their high conductivity and their specific ratio (length / diameter) and surface area, the carbon nanotubes percolate and are electron-conducting at much lower concentrations in the UV glue, so that the polymerization of the it is facilitated and does not require additional cooking step.
  • UV glue An example of such a UV glue is given by the following composition:
  • composition is given purely for illustrative and not limiting purposes only and that other compositions of a UV conductive adhesive according to the invention can be envisaged without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.
  • FIG. 1A is a general perspective view of an oscillating system for a watch movement to which the present invention applies;
  • Figure 1 B is a view similar to that of Figure 1A, the balance has been omitted;
  • FIG. 2 is a detailed view of the oscillating system of FIG. 1 on which the entry and exit pins which limit the deflection of the fork and which come from the material with the anchor bridge and the large one are visible; platter of the double-platter which carries the plateau peg and the fork of which the dart has been omitted;
  • FIG. 3 schematically illustrates a hairspring, an outer end is glued to a peak by means of a photopolymerizable conductive adhesive
  • FIG. 4 schematically illustrates a spiral made of silicon with a ferrule which comes from the material with the spiral and which is glued on its axis by means of the UV-polymerizable conductive adhesive
  • FIGS. 5A and 5B schematically illustrate the bonding of a watch hairspring to a peak by means of a drop of non-conductive photopolymerizable adhesive on which electrically conductive particles are sprayed after polymerization.
  • the present invention proceeds from the general inventive idea of connecting a hairspring of a clock oscillating system to an electric mass via an electrically conductive path to allow electrostatic charges possibly accumulated on the surface of the hairspring to flow. .
  • electricity conductive at least the parts of the clock oscillating system that are on the path of leakage of electrostatic charges.
  • a large number of electrostatic charge flow paths can be envisaged, which makes it possible to to adapt to any type of watchmaking construction.
  • FIGS. 1A and 1B An exemplary embodiment of the invention is illustrated in FIGS. 1A and 1B appended to the present patent application.
  • This oscillating system mounted on a bridge 2 of the turntable of a watch movement, comprises a watch winder 4 formed of a very thin spring wound in concentric turns and which is fixed via a first turn inside 6 to a balance shaft 8 by means of a ferrule 10.
  • the spiral 4 is fixed via a last outer turn 12 at a point d fastener formed by a stud 14 carried by a bolt carrier or a bridge 16.
  • the oscillating system 1 also comprises a rocker 18 whose axis 8 is connected to a serge 20 by means of radial arms 22.
  • the balance shaft 8 is pivoted between a first and a second bearing 24, only one of which is visible in the drawing. and which are hunted in bridge 2 and platinum of the watch movement.
  • the oscillating system 1 comprises (see in particular FIG. 2) a double plate 26 consisting of a large plate 28 which carries a plate pin 30 and a small plate 32 in which a notch 34 is formed.
  • the oscillating system finally comprises an anchor 36, an axis 38 is pivoted between a first and a second bearing 40, only one of which is visible in the drawing.
  • the anchor 36 consists of a rod 42 which connects a fork 44 to an input arm 46 and an output arm 48.
  • the fork 44 consists of an input horn 50 and a horn of output 52 between which extends a stinger 54.
  • the travel of the fork 44 is limited by an input limiting pin 56 and an output limiting pin 58 which can be made in one piece with an anchor bridge 60.
  • the inlet arm 46 and the output arm 48 respectively carry an inlet pallet 62 and an outlet pallet 64.
  • the anchor 36 cooperates with an escape wheel 66 comprising an exhaust wheel pin 66 pivoted between a first and a second bearing 70 which are in contact with the bridges 2 of the plate. If necessary, the active length of the hairspring 4 is adjusted by means of a racket 72.
  • an electrical connection between these components and the spiral 4 can be achieved by driving, welding, soldering or by means of an electric wire.
  • the elements of the oscillating system 1 such as the anchor 36 or the escape wheel 66 which are on the leakage path of the electrostatic charges are made of a material with little or no electrically conductive electricity such as silicon or diamond, it is proposed to dope silicon or diamond by means of phosphorus or boron to make the material more conductive.
  • Another technique that can be envisaged for making the elements of the oscillating system 1 that are not naturally conductive and which are on the leakage path of the electrostatic charges conductive consists of coating these elements with a layer of a conductive material such as aluminum.
  • This layer of conductive material may be deposited for example by atomic layer deposition, a technique better known by its Anglo-Saxon name Atomic Layer Deposition or ALD.
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • the various bearings between which are pivoted the balance shaft 8, the axis 38 of the anchor 36 and the axis 68 of the escape wheel 66 include contact elements of the stone type.
  • Another technique for creating the leakage path of the electrostatic charges consists in using for these stones and for the bearings a lubrication oil rendered electrically conductive by being for example loaded with graphite particles.
  • the same conductive lubricating oil can be used for the entry and exit pallets 62 and 64.
  • the entry and exit pallets 62 and 64 as well as the Bearing stones are typically made of ruby or synthetic poly-ruby that can be obtained by sintering.
  • the ruby and the poly-ruby can therefore be made conductive by doping at the time of sintering.
  • the hairspring it can be made of quartz or sapphire which can be made conductive by ion implantation. Another possible solution is to coat these materials (ruby, poly-ruby and quartz) with a conductive layer.
  • the last outer turn 12 of the spiral 4 is bonded to the stud 14 by means of a drop 74 of photopolymerizable conductive adhesive. Due to the electrical conductivity of the UV adhesive, the electrostatic particles accumulated on the surface of the coils of the spiral 4 flow towards the mass constituted by the peak 14 and the bridge 16 of the movement stage.
  • the drop 74 of photopolymerizable conductive adhesive is polymerized by exposure to light radiation produced by an ultraviolet light source 76. Depending on the nature of the conductive particles and their concentration in the photo-polymerizable adhesive, the exposure to ultraviolet light may be sufficient to cause complete polymerization of the glue.
  • the first turn inside the spiral 4 can also be glued to the ferrule 10 by means of the same UV conductive glue as that used for gluing the spiral 4 to the stud 14.
  • the ferrule 10 in the case where the spiral 4 is made of silicon and the ferrule 10 is made of material with the spiral 4, the ferrule 10 can be glued on the axis 8 of the beam 18 by means of the same light-conducting conductive glue as that used to glue the hairspring 4 to the pin 14.
  • the present invention is not limited to the embodiments which have just been described and that various modifications and simple variants can be envisaged by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.
  • the piton, the racket or even the bearings between which are pivoted the axis of the balance, the axis of the racket and the axis of the escape wheel are in contact with bridges / platinum conductors electricity.
  • the invention applies to a coaxial-type escapement in which the escape wheel works for one of the two pulses with a pallet carried by the double-plate without passing through the anchor.
  • the electrically conductive path extends from the hairspring to the escape wheel through the ferrule, the balance shaft, the double tray and the pallet.

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Abstract

L'invention concerne un système oscillant monté entre des ponts d'une platine d'un mouvement horloger, ce système oscillant (1 ) comprenant un spiral horloger (4) fixé via une première spire à l'intérieur (6) à un axe (8) d'un balancier (18) au moyen d'une virole (10), et fixé via une dernière spire extérieure (12) à un piton (14), caractérisé en ce que l'un au moins des composants du système oscillant (1 ) est relié à une masse électrique via un chemin conducteur de l'électricité.

Description

Système oscillant pour mouvement d'horlogerie
La présente invention concerne un système oscillant pour mouvement d'horlogerie. La présente invention concerne en particulier un système oscillant comprenant un spiral horloger duquel les charges électrostatiques peuvent être éliminées.
On connaît dans le domaine de l'horlogerie les spiraux qui constituent avec le balancier la base de temps des pièces d'horlogerie mécaniques. Ces spiraux se présentent schématiquement sous la forme d'un très fin ressort enroulé en spires concentriques et dont une première extrémité est reliée à une virole et dont une seconde extrémité est reliée à un piton.
Le matériau utilisé pour la réalisation des spiraux est habituellement un alliage à base de cobalt, de nickel et de chrome. Ductile, un tel alliage doit résister à la corrosion. Des développements récents proposent de réaliser les spiraux en silicium. Du fait de leurs très faibles dimensions et des frottements entre les spires, les spiraux ont tendance à se charger en électricité statique, de telle sorte que les spires collent les unes aux autres. Les spiraux sont alors inutilisables tels quels.
Pour pallier ce problème, des solutions plus ou moins complexes suggérant par exemple d'effectuer sur tout ou partie de la surface des spiraux un faible dépôt d'un matériau, de préférence inoxydable et amagnétique, tel que de l'or, du platine, du rhodium ou du silicium ont été proposées. De telles techniques nécessitent cependant des étapes de fabrication supplémentaires qui ont notamment pour inconvénient d'être coûteuses. En outre, ces techniques ont tendance à ralentir les cadences de fabrication. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention propose un système oscillant pour mouvement d'horlogerie comprenant un spiral horloger duquel les charges électrostatiques peuvent être éliminées.
A cet effet, la présente invention concerne un système oscillant monté sur une platine d'un mouvement horloger, ce système oscillant comprenant un spiral horloger fixé via une première spire à l'intérieur à un axe d'un balancier au moyen d'une virole, et fixé via une dernière spire extérieure à un piton, caractérisé en ce que l'un au moins des composants du système oscillant est relié à une masse électrique via un chemin conducteur de l'électricité.
Grâce à ces caractéristiques, la présente invention procure un système oscillant pour mouvement d'horlogerie comprenant un spiral horloger relié à une masse électrique via un chemin conducteur de l'électricité, ce qui permet aux charges électrostatiques éventuellement accumulées en surface du spiral de s'écouler vers la masse électrique et d'être éliminées.
Le système oscillant comprend un couple balancier-spiral et un échappement. Le balancier se compose d'un axe de balancier relié à une serge au moyen de bras radiaux et pivoté entre un premier et un second paliers. Le spiral est fixé via une première spire à l'intérieur à l'axe de balancier par exemple au moyen d'une virole. Le spiral est fixé via une dernière spire extérieure en un point d'attache formé par un piton éventuellement porté par un porte-piton. L'échappement comprend un double plateau constitué d'un grand plateau qui porte une cheville de plateau et d'un petit plateau dans lequel est ménagée une encoche. L'échappement comprend également une ancre dont un axe d'ancre est pivoté entre un premier et un second paliers. L'ancre se compose d'une baguette qui relie une fourchette à un bras d'entrée et un bras de sortie. La fourchette est constituée d'une corne d'entrée et d'une corne de sortie entre lesquelles s'étend un dard. Le débattement de la fourchette est limité par une goupille de limitation d'entrée et une goupille de limitation de sortie qui peuvent être faites d'une pièce avec un pont d'ancre. Le bras d'entrée et le bras de sortie portent respectivement une palette d'entrée et une palette de sortie. Enfin, l'ancre coopère avec une roue d'échappement comprenant un axe de roue d'échappement pivoté entre un premier et un second paliers.
Avec un système oscillant tel que décrit ci-dessus, différents chemins de fuite des charges électrostatiques accumulées dans le spiral sont possibles. On comprendra que le ou les composants du système oscillant présents sur le chemin de fuite des charges électrostatiques doivent être conducteurs de l'électricité.
On peut citer, de manière non limitative :
• la virole, l'axe de balancier et au moins l'un des premier et second paliers entre lesquels est pivoté l'axe de balancier ;
• la virole, l'axe de balancier, la cheville de plateau, l'ancre, au moins l'une des goupilles de limitation d'entrée ou de sortie de l'ancre et le pont d'ancre ;
• la virole, l'axe de balancier, la cheville de plateau, l'ancre, l'axe de l'ancre et au moins l'un des premier et second paliers entre lesquels est pivoté l'axe de l'ancre ;
• la virole, l'axe de balancier, la cheville de plateau, l'ancre, au moins l'une des palettes d'entrée et de sortie, la roue d'échappement ;
• la virole, l'axe de balancier, l'axe de la roue d'échappement et au moins l'un des premier et second paliers entre lesquels est pivotée la roue d'échappement.
Selon une autre variante de réalisation de l'invention, le spiral est collé sur le piton au moyen d'une colle photo-polymérisable.
On entend par colle photo-polymérisable une colle polymérique capable de polymériser sous l'effet d'une radiation ultraviolette. C'est pourquoi les colles photo-polymérisables sont habituellement désignées par l'expression colle UV. Les colles photo-polymérisables présentent un grand nombre d'avantages: elles sont monocomposants, leur polymérisation est rapide et peut, dans certains cas, se faire sans solvant, leur application est aisée, elles permettent d'effectuer des collages sensibles à la chaleur et n'ont pas de vie en pot ou pot life en terminologie anglo-saxonne. On entend par vie en pot la période dont on dispose pour utiliser une résine avant durcissement complet à partir du moment où l'on a mélangé les deux composants de la résine, et que la réaction chimique s'opère. Très schématiquement, une colle photo-polymérisable se compose d'une résine de base, d'un photo-activateur et, le cas échéant, d'un ou de plusieurs additifs.
La résine de base qui peut être un monomère ou un oligomère présente des groupements fonctionnels bien déterminés qui, après polymérisation aux UV, conditionneront les propriétés physiques et chimiques du polymère résultant. La réaction de polymérisation peut reposer soit sur des mécanismes radicalaires auxquels sont soumis par exemple les composants acryliques, soit sur des mécanismes cationiques auxquels sont soumis par exemple les composants époxydes. Dans le cas d'une réaction de type radicalaire, le phénomène de photo-polymérisation s'interrompt aussitôt que cesse l'exposition au rayonnement ultraviolet. En outre, les systèmes radicalaires de type acrylique sont sujets à l'inhibition par l'oxygène. Au contraire, dans le cas d'une réaction de type cationique, le phénomène de photo-polymérisation se poursuit même après interruption de l'éclairage UV et n'est pas inhibé par l'oxygène. De plus, il est possible de compléter la polymérisation par UV par une dernière étape de polymérisation thermique.
Dans le cas de la présente invention, on s'intéresse aussi bien aux réactions de polymérisation de type radicalaire que de type cationique. A cet effet, la résine de base peut être choisie parmi:
- les composés époxydes qui regroupent les époxydes cycloaliphatiques et les époxydes glycidyliques, les éthers vinyliques et les composés vinyliques riches en électrons;
- les alcools en combinaison avec des composés époxydes, et
- les composés acryliques.
On notera que les alcools et les polyols réagissent conjointement avec les époxydes et les acryliques en tant qu'agents de transfert de chaîne, en améliorant généralement la vitesse de polymérisation des formulations. On notera également que les résines époxydes cycloaliphatiques donnent lieu à une réaction de polymérisation cationique plus rapide que les résines époxydes glycidyliques car elles présentent une plus grande flexibilité de chaîne que ces dernières.
En plus d'une résine de base, la composition d'une colle UV est complétée par un photo-activateur. Un photo-activateur est une molécule qui absorbe la lumière et qui forme une espèce chimique réactive. Ces composés photo-amorceurs génèrent généralement un hyper-acide qui permet la réticuîation des systèmes cationiques. Ces systèmes sont donc inhibés en milieu basique ou humide. Par contre, ils ne sont pas inhibés par fa présence d'oxygène. Les photo-activateurs cationiques classiques sont notamment:
- les sels de diaryliodonium;
- les sels de triarylsulfonium;
- les sels de dialkylphenacylsulfonium. Ces sels qui réagissent aux courtes longueurs d'onde (200-300 nm) peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec des photo-sensibilisateurs, c'est-à-dire des molécules capables d'absorber la lumière et de transférer l'excitation à une autre molécule, pour une plus grande efficacité.
Les photo-activateurs doivent présenter une excellente réactivité, un spectre d'absorption adapté, une absence de jaunissement, une bonne stabilité, une compatibilité avec les monomères et les substrats, un minimum d'odeur et une non-toxicité.
La composition d'une colle photo-polymérisable peut être complétée par un ou plusieurs additifs parmi lesquels on peut citer les co-initiateurs, c'est-à-dire des molécules qui ne participent pas à l'absorption de la lumière mais qui contribuent à la production des particules réactives, les antioxydants, les stabilisants pour UV, les diluants réactifs ou encore les promoteurs d'adhésion ou les surfactants. Selon une première variante de mise en oeuvre de l'invention, la colle est polymérisée par exposition à un rayonnement ultraviolet, puis l'on pulvérise sur la colle après polymérisation des particules conductrices par exemple dispersées dans un spray.
Selon une seconde variante de mise en œuvre de l'invention, la colle photo-polymérisable destinée à être utilisée dans le cadre de la présente invention est chargée avec des particules conductrices. En effet, la conduction dans la colle UV s'effectue par la mise en contact des particules conductrices lors du retrait du polymère au moment de la réticulation. Il faut donc trouver le compromis adéquat entre une concentration minimale de ces charges afin d'obtenir une bonne conductivité et une concentration maximale pour conserver de bonnes propriétés mécaniques de la colle.
Selon un avantage de l'invention, du fait de la conductivité de la colle UV, celle-ci permet aux charges électrostatiques accumulées en surface du spiral de s'écouler vers la masse constituée par le piton. Par ailleurs, la polymérisation de la colle par exposition à un rayonnement UV n'induit aucune contrainte mécanique, ni aucune nécessité de manipuler l'ensemble spiral-piton. Il suffit de déposer une goutte de colle au point de jonction entre le spiral et le piton, puis d'exposer l'ensemble au rayonnement UV pour que la polymérisation se produise et que la colle durcisse. L'invention est tout particulièrement bien adaptée au collage d'un spiral en silicium dont il est connu que les spires ont une forte tendance à se charger de manière électrostatique et à coller les unes aux autres. En outre, le temps de polymérisation est très court et l'on peut exposer simultanément un grand nombre d'ensembles spiral/piton au rayonnement d'une source de lumière ultraviolette, ce qui permet d'augmenter considérablement les cadences de fabrication.
Un exemple d'une colle conductrice photo-polymérisable bien adaptée aux besoins de l'invention est une telle colle chargée avec des particules d'argent telle que la colle commercialisée sous la désignation Epotek H20S. L'argent est un matériau noble moins coûteux que l'or par exemple et son oxyde est également conducteur. Les particules d'argent sont en forme de flocons, ce qui leur permet, en raison de leur grande surface, d'offrir un nombre plus élevé de points de contact et donc de permettre une meilleure conductivité que des particules de forme sphérique. La taille des particules d'argent est généralement comprise entre 1 et 20 micromètres. Cependant, la colle UV est chargée à 45% en poids avec des particules d'argent. Avec une charge aussi élevée de particules d'argent, la colle ne peut être polymérisée par seule exposition aux rayonnements UV, et une étape ultérieure de cuisson est indispensable, ce qui peut être problématique.
Pour remédier à cet inconvénient et selon une autre variante de l'invention, il est proposé de coller l'ensemble formé par un spiral et un piton au moyen d'une colle polymérique capable de polymériser de manière radicalaire ou cationique sous l'effet d'une radiation ultraviolette et chargée avec des nanotubes de carbone.
Une telle colle conductrice peut en effet être polymérisée de manière radicalaire ou cationique sous l'effet d'une exposition à un rayonnement ultraviolet, l'étape de cuisson postérieure pouvant même être évitée dans le cas de la polymérisation cationique. Effectivement, en raison de leur conductivité élevée et de leur rapport (longueur/diamètre) et surface spécifiques, les nanotubes de carbone percolent et sont conducteurs d'électrons à des concentrations beaucoup plus faibles dans la colle UV, de sorte que la polymérisation de celle-ci est facilitée et ne nécessite pas d'étape de cuisson additionnelle.
Un exemple d'une telle colle UV est donné par la composition suivante:
- jusqu'à 90% en poids d'un composé époxyde cycloaliphatique en tant que résine de base;
- entre 0 et 10% en poids d'un sel de sulfonium en tant que photoactivateur cationique; - entre 0 et 10% en poids d'un composé époxyde aliphatique en tant que diluant réactif;
- des nanotubes de carbone.
Il va de soi que cet exemple de composition est donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement et que d'autres compositions d'une colle conductrice UV selon l'invention peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description détaillée qui suit d'un exemple de mise en œuvre de l'invention, cet exemple étant donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement en liaison avec le dessin annexé sur lequel:
- la figure 1A est une vue générale en perspective d'un système oscillant pour mouvement d'horlogerie auquel s'applique la présente invention ;
- la figure 1 B est une vue analogue à celle de la figure 1A, le balancier ayant été omis ;
- la figure 2 est une vue de détail du système oscillant de la figure 1 sur laquelle sont visibles les goupilles d'entrée et de sortie qui limitent le débattement de la fourchette et qui viennent de matière avec le pont d'ancre ainsi que le grand plateau du double-plateau qui porte la cheville de plateau et la fourchette dont le dard a été omis ;
- la figure 3 illustre schématiquement un spiral dont une extrémité extérieure est collée sur un piton au moyen d'une colle conductrice photo-polymérisable ;
- la figure 4 illustre schématiquement un spiral en silicium avec une virole qui vient de matière avec le spiral et qui est collée sur son axe au moyen de la colle conductrice polymérisable aux UV, et - les figures 5A et 5B illustrent schématiquement le collage d'un spiral horloger sur un piton au moyen d'une goutte de colle photo- polymérisable non conductrice sur laquelle on pulvérise des particules conductrices de l'électricité après polymérisation.
La présente invention procède de l'idée générale inventive qui consiste à relier un spiral d'un système oscillant horloger à une masse électrique via un chemin conducteur de l'électricité pour permettre à des charges électrostatiques éventuellement accumulées en surface du spiral de s'écouler. Pour atteindre ce résultat, il est proposé de rendre conductrices de l'électricité au moins les pièces du système oscillant horloger qui se trouvent sur le chemin de fuite des charges électrostatiques. Selon que l'on considère uniquement le balancier ou bien l'ensemble balancier/ancre complété, le cas échéant, par la roue d'échappement, un grand nombre de chemins d'écoulement des charges électrostatiques est envisageable, ce qui permet de s'adapter à tout type de construction horlogère.
Un exemple de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 1A et 1B annexées à la présente demande de brevet. Sur ces figures est représenté un système oscillant pour un mouvement horloger désigné dans son ensemble par la référence numérique générale 1. Ce système oscillant 1 , monté sur un pont 2 de la platine d'un mouvement horloger, comprend un spiral horloger 4 formé d'un très fin ressort enroulé en spires concentriques et qui est fixé via une première spire à l'intérieur 6 à un axe de balancier 8 au moyen d'une virole 10. Le spiral 4 est fixé via une dernière spire extérieure 12 en un point d'attache formé par un piton 14 porté par un porte-piton ou un pont 16.
Le système oscillant 1 comprend aussi un balancier 18 dont l'axe 8 est relié à une serge 20 au moyen de bras radiaux 22. L'axe de balancier 8 est pivoté entre un premier et un second paliers 24 dont un seul est visible au dessin et qui sont chassés dans le pont 2 et la platine du mouvement horloger. Par ailleurs, le système oscillant 1 comprend (voir en particulier la figure 2) un double-plateau 26 constitué d'un grand plateau 28 qui porte une cheville de plateau 30 et d'un petit plateau 32 dans lequel est ménagée une encoche 34.
Le système oscillant comprend enfin une ancre 36 dont un axe 38 est pivoté entre un premier et un second paliers 40 dont un seul est visible au dessin. L'ancre 36 se compose d'une baguette 42 qui relie une fourchette 44 à un bras d'entrée 46 et à un bras de sortie 48. La fourchette 44 est constituée d'une corne d'entrée 50 et d'une corne de sortie 52 entre lesquelles s'étend un dard 54. Le débattement de la fourchette 44 est limité par une goupille de limitation d'entrée 56 et une goupille de limitation de sortie 58 qui peuvent être faites d'une pièce avec un pont d'ancre 60. Le bras d'entrée 46 et le bras de sortie 48 portent respectivement une palette d'entrée 62 et une palette de sortie 64.
Finalement, l'ancre 36 coopère avec une roue d'échappement 66 comprenant un axe 68 de roue d'échappement 66 pivoté entre un premier et un second paliers 70 qui sont en contact avec des ponts 2 de la platine. Si nécessaire, la longueur active du spiral 4 est ajustée grâce à une raquette 72.
Avec un système oscillant 1 tel que décrit ci-dessus, différents chemins de fuite des charges électrostatiques accumulées dans le spiral 4 sont possibles. On comprendra que le ou les composants du système oscillant 1 présents sur le chemin de fuite des charges électrostatiques doivent être conducteurs de l'électricité.
On peut citer, de manière non limitative :
• le piton 14 et le porte-piton ou pont 16 ;
• la virole 10, l'axe de balancier 8 et au moins l'un des premier et second paliers 24 entre lesquels l'axe de balancier 8 est pivoté ;
• la virole 10, l'axe de balancier 8, la cheville de plateau 30, l'ancre 36, au moins l'une des goupilles de limitation d'entrée 56 ou de sortie 58 de l'ancre 36 et le pont d'ancre 60 ;
• la virole 10, l'axe de balancier 8, la cheville de plateau 30, l'ancre 36, l'axe 38 de l'ancre 36 et au moins l'un des premier et second paliers 40 entre lesquels est pivoté l'axe 38 de l'ancre 36 ; • la virole 10, l'axe de balancier 8, la cheville de plateau 30, l'ancre 36, au moins l'une des palettes d'entrée 62 et de sortie 64, la roue d'échappement 66 ;
• la virole 10, l'axe de balancier 8, la cheville de plateau 30, l'ancre 36, au moins l'une des palettes d'entrée 62 et de sortie 64, la roue d'échappement 66, l'axe 68 de la roue d'échappement 66 et au moins l'un des premier et second paliers 70 entre lesquels est pivotée la roue d'échappement 66 ;
• la raquette 72.
Différentes techniques permettant de rendre conducteurs les composants du système oscillant 1 présents sur le chemin de fuite des charges électrostatiques peuvent être envisagées.
Dans le cas où le piton 14 et/ou le pont 16 sont métalliques, une connexion électrique entre ces composants et le spiral 4 peut être réalisée par chassage, soudage, brasage ou au moyen d'un fil électrique. Si les éléments du système oscillant 1 tels que l'ancre 36 ou la roue d'échappement 66 qui se trouvent sur le chemin de fuite des charges électrostatiques sont réalisés en un matériau non ou peu conducteur de l'électricité tel que le silicium ou le diamant, il est proposé de doper le silicium ou le diamant au moyen de phosphore ou de bore pour rendre le matériau davantage conducteur. Une autre technique envisageable pour rendre conducteurs les éléments du système oscillant 1 qui ne sont pas naturellement conducteurs et qui se trouvent sur le chemin de fuite des charges électrostatiques consiste à revêtir ces éléments d'une couche d'un matériau conducteur tel que l'aluminium, l'or, le tantale ou bien le titane. Cette couche de matériau conducteur peut être déposée par exemple par dépôt de couche atomique, technique mieux connue sous sa dénomination anglo-saxonne Atomic Layer Déposition ou ALD. Les divers paliers entre lesquels sont pivotés l'axe de balancier 8, l'axe 38 de l'ancre 36 et l'axe 68 de la roue d'échappement 66 comprennent des éléments de contact du type pierre. Une autre technique pour créer le chemin de fuite des charges électrostatiques consiste à utiliser pour ces pierres et pour les paliers une huile de lubrification rendue conductrice de l'électricité en étant par exemple chargée avec des particules de graphite. La même huile de lubrification conductrice peut être utilisée pour les palettes d'entrée et de sortie 62 et 64. Les palettes d'entrée et de sortie 62 et 64 de même que les pierres de paliers sont typiquement réalisées en rubis ou poly-rubis synthétique qui peut être obtenu par frittage. Le rubis et le poly-rubis peuvent donc être rendus conducteurs par dopage au moment du frittage. Quant au spiral, il peut être réalisé en quartz ou en saphir qui peuvent être rendus conducteurs par implantation ionique. Une autre solution envisageable consiste à revêtir ces matériaux (rubis, poly-rubis et quartz) d'une couche conductrice.
Conformément à un second mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 3, la dernière spire extérieure 12 du spiral 4 est collée sur le piton 14 au moyen d'une goutte 74 de colle conductrice photo-polymérisable. Du fait de la conductivité électrique de la colle UV, les particules électrostatiques accumulées en surface des spires du spiral 4 s'écoulent en direction de la masse constituée par le piton 14 et le pont 16 de la platine du mouvement. La goutte 74 de colle conductrice photo-polymérisable est polymérisée par exposition au rayonnement lumineux produit par une source de lumière ultraviolette 76. Suivant la nature des particules conductrices et leur concentration dans la colle photo-polymérisable, l'exposition à la lumière ultraviolette peut être suffisante pour provoquer la polymérisation complète de la colle. Dans le cas contraire, une étape supplémentaire de chauffage dans un four peut être nécessaire pour compléter la polymérisation de la colle conductrice. On notera que la première spire à l'intérieur 6 du spiral 4 peut aussi être collée sur la virole 10 au moyen de la même colle conductrice UV que celle employée pour le collage du spiral 4 sur le piton 14.
Selon une variante illustrée à la figure 4 annexée à la présente demande de brevet, dans le cas où le spiral 4 est réalisé en silicium et où la virole 10 vient de matière avec le spiral 4, on peut coller la virole 10 sur l'axe 8 du balancier 18 au moyen de la même colle conductrice photo- polymérisable que celle utilisée pour coller le spiral 4 au piton 14.
II est également possible de coller le spiral 4 sur son piton 14 au moyen d'une goutte 78 de colle non-conductrice que l'on polymérise sous l'effet d'un rayonnement lumineux produit par une source de lumière ultraviolette 80 (figure 5A), puis de pulvériser sur la goutte 78 de colle une fois polymérisée des particules conductrices de l'électricité par exemple dispersées dans un spray 82 (figure 5B)
Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications annexées. On comprendra en particulier que le piton, la raquette ou bien encore les paliers entre lesquels sont pivotés l'axe du balancier, l'axe de la raquette et l'axe de la roue d'échappement sont en contact avec des ponts/platine conducteurs de l'électricité. De même, l'invention s'applique à un échappement de type coaxial dans lequel la roue d'échappement travaille pour l'une des deux impulsions avec une palette portée par le double- plateau sans passer par l'ancre. Dans ce cas, le chemin conducteur de l'électricité s'étend depuis le spiral jusqu'à la roue d'échappement en passant par la virole, l'axe de balancier, le double-plateau et la palette.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système oscillant monté entre des ponts d'une platine d'un mouvement horloger, ce système oscillant (1 ) comprenant un spiral horloger (4) fixé via une première spire à l'intérieur (6) à un axe (8) d'un balancier (18) au moyen d'une virole (10), et fixé via une dernière spire extérieure (12) à un piton (14), caractérisé en ce que l'un au moins des composants du système oscillant (1 ) est relié à une masse électrique via un chemin conducteur de l'électricité.
2. Système oscillant selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins le ou les composants du système oscillant par lesquels passe le chemin conducteur de l'électricité sont conducteurs de l'électricité.
3. Système oscillant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par le piton (14) qui est en contact avec un pont (16) de la platine.
4. Système oscillant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par une raquette (72) qui est en contact avec un pont de la platine.
5. Système oscillant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par l'axe (8) du balancier (18).
6. Système oscillant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité par lequel le spiral (4) est relié à la masse électrique passe au moins par l'axe (8) du balancier (18).
7. Système oscillant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par la virole (10), puis par l'axe (8) du balancier (18) et enfin par l'un au moins des premier et second paliers (24) entre lesquels l'axe (8) du balancier (18) est pivoté et qui sont en contact avec un pont (2) de la platine.
8. Système oscillant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par la virole (10), puis par l'axe (8) du balancier (18) et enfin par une ancre (36).
9. Système oscillant selon la revendication 8, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par l'ancre (36), puis par un axe (38) de l'ancre (36) et enfin par l'un au moins d'un premier et d'un second paliers (40) entre lesquels l'ancre (36) est pivotée et qui sont en contact avec un pont d'ancre (60).
10. Système oscillant selon la revendication 8, caractérisé en ce que le chemin conducteur de l'électricité passe par l'ancre (36), puis par l'une au moins d'une palette d'entrée (62) et d'une palette de sortie (64), par une roue d'échappement (66), par un axe (68) de la roue d'échappement (66) et enfin par l'un au moins d'un premier et d'un second paliers (70) entre lesquels la roue d'échappement (66) est pivotée et qui sont en contact avec un pont (2).
11. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas où les composants du système oscillant qui se trouvent sur le chemin conducteur de l'électricité sont métalliques, ils sont connectés par chassage, soudage, brasage ou au moyen d'un fil électrique.
12. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas où les composants du système oscillant qui se trouvent sur le chemin conducteur de l'électricité sont en un matériau non conducteur de l'électricité, ils sont dopés pour les rendre conducteurs de l'électricité.
13. Système oscillant selon la revendication 12, caractérisé en ce que les composants sont en silicium ou en diamant et sont dopés avec du phosphore ou du bore.
14. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas où les composants du système oscillant qui se trouvent sur le chemin conducteur de l'électricité sont en un matériau non conducteur de l'électricité, ils sont revêtus d'une couche d'un matériau conducteur.
15. Système oscillant selon la revendication 14, caractérisé en ce que la couche de matériau conducteur est une couche d'aluminium, d'or, de tantale ou de titane.
16. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que la couche de matériau conducteur est déposée par dépôt de couche atomique.
17. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, lorsque deux composants du système oscillant sont en contact entre eux via une huile lubrifiante, l'huile lubrifiante est rendue conductrice de l'électricité en étant chargée avec des particules conductrices.
18. Système oscillant selon la revendication 17, caractérisé en ce que les particules conductrices sont des particules de graphite.
19. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas où les composants du système oscillant qui se trouvent sur le chemin conducteur de l'électricité sont réalisés en rubis ou poly-rubis fritté, le rubis ou le poly-rubis est rendu conducteur par dopage au moment du frittage.
20. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas ou le spiral (4) est en quartz ou en saphir, il est rendu conducteur par implantation ionique.
21 . Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que le spiral horloger (4) est collé sur le piton (14) au moyen d'une colle capable de polymériser sous l'effet d'une radiation ultraviolette et qui est conductrice de l'électricité.
22. Système oscillant selon la revendication 21 , caractérisé en ce que la colle polymérisée est recouverte de particules conductrices de l'électricité.
23. Système oscillant selon la revendication 22, caractérisé en ce que les particules conductrices de l'électricité sont dispersées dans un spray.
24. Système oscillant selon la revendication 21 , caractérisé en ce que la colle est chargée avec des particules conductrices avant polymérisation.
25. Système oscillant selon la revendication 24, caractérisé en ce que la colle polymérique conductrice est chargée avec des particules d'argent.
26. Système oscillant selon la revendication 24, caractérisé en ce que la colle polymérique conductrice est chargée avec des nanotubes de carbone.
27. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 21 à 26, caractérisé en ce que la colle est apte à polymériser de manière cationique sous l'effet d'une radiation ultraviolette.
28. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 21 à 26, caractérisé en ce que la colle est apte à polymériser de manière radicalaire sous l'effet d'une radiation ultraviolette.
29. Système oscillant selon l'une quelconque des revendications 21 à 28, caractérisé en ce que, dans le cas où le spiral (4) est réalisé en silicium et où la virole (10) vient de matière avec le spiral (4), la virole (10) est collée sur l'axe (8) du balancier (18) au moyen de la même colle photo- polymérisable que celle utilisée pour coller le spiral (4) au piton (14).
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