EP2788826B1 - Procédé d'adaptation d'un mouvement d'horlogerie prévu pour fonctionner à la pression atmosphérique ambiante à un fonctionnement dans une atmosphère à basse pression - Google Patents

Procédé d'adaptation d'un mouvement d'horlogerie prévu pour fonctionner à la pression atmosphérique ambiante à un fonctionnement dans une atmosphère à basse pression Download PDF

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EP2788826B1
EP2788826B1 EP12812339.5A EP12812339A EP2788826B1 EP 2788826 B1 EP2788826 B1 EP 2788826B1 EP 12812339 A EP12812339 A EP 12812339A EP 2788826 B1 EP2788826 B1 EP 2788826B1
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EP
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movement
balance
pressure
atmospheric pressure
energy loss
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Kéwin Bas
Cyrille Chatel
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Cartier International AG
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Cartier International AG
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Publication date
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    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00Cases
    • G04B37/02Evacuated cases; Cases filled with gas or liquids; Cases containing substances for absorbing or binding moisture or dust
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • G04B1/10Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/22Compensation of changes in the motive power of the mainspring
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    • G04B1/00Driving mechanisms
    • G04B1/10Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/22Compensation of changes in the motive power of the mainspring
    • G04B1/225Compensation of changes in the motive power of the mainspring with the aid of an interposed power-accumulator (secondary spring) which is always tensioned
    • GPHYSICS
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    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20Compensation of mechanisms for stabilising frequency

Definitions

  • vacuum or “protected atmosphere” or “low pressure atmosphere” here is meant a pressure generally low compared to atmospheric pressure, with or without an added gas which is maintained inside a box which has been optimized to keep this pressure low.
  • a movement according to FR2054540 is designed according to the high vacuum in which its oscillator operates, and it is unable to function correctly at normal atmospheric pressure due to the large difference between atmospheric pressure and its expected operating pressure which is of the order of 1 / 10 to 1/100000 mmHg. Consequently, the movement of this watch is entirely designed according to the high vacuum in which its oscillator operates.
  • designing a movement in a protected and controlled low pressure atmosphere is a complex, inconvenient, and ineffective task, and the document FR2054540 gives no indication of how this can be accomplished.
  • the object of the present invention is a method for adapting (or even resizing and / or reconstructing to a certain extent) a mechanical watch movement intended to operate at ambient atmospheric pressure at operation in a protected atmosphere at low pressure between 0.1 mbar and 200 mbar in a practical, efficient, calculated and optimal way.
  • the invention is preferably applied to a purely mechanical watch movement comprising at least one barrel, a regulating member in the form of a balance spring, an escapement maintaining the oscillations of the balance spring, and a gear train transmitting the driving force of the barrel to the exhaust. It applies more particularly to a line of movements of the same caliber comprising equivalent components. It is particularly applicable to the adaptation of a movement originally designed to operate at atmospheric pressure.
  • the quality factor is measured at a plurality of low pressures in order to obtain an evolution of the latter as a function of the pressure, and subsequently the low operating pressure is chosen, which gives a particular energy gain.
  • the first step in the process of adapting a conventional timepiece movement operating at ambient atmospheric pressure for its operation in a low pressure atmosphere consists in measuring the quality factor of the mechanical timepiece movement operating at atmospheric pressure by a classic method.
  • the quality factor is measured directly, but alternatively it can be measured indirectly, for example by measuring the amplitude of the pendulum and subsequently calculating the quality factor.
  • the second step of the method consists in placing the mechanical clockwork movement under an atmosphere at a predetermined low pressure typically between 0.1 and 200 mbar corresponding to the operating pressure of the movement and then measuring the quality factor. In this step, it is more difficult to measure the quality factor directly and then it may be preferable to do it indirectly, at least in part.
  • the entire movement can be placed in a vacuum and the acoustic gain of the movement balance can be measured acoustically or optically as a function of pressure.
  • This method has the advantage of being fast because you can lower the pressure in successive stages and take a measurement at each stage. It has the disadvantage of not directly giving the value of the quality factor (we deduce it by calculation) which will then be used to size and adapt the movement.
  • the following diagram gives an example of measuring the evolution of the balance's amplitude as a function of the internal pressure of the watch.
  • the following diagram illustrates an example of measuring the quality factor (at 280 ° of amplitude of the balance) as a function of the pressure according to this example.
  • the pressure range of interest for the gain in energy performance of the movement is above all between 5 mbar and 0.1 mbar, in any case preferably below 200 mbar.
  • the third step of the movement adaptation process consists in calculating the gain of the quality factor between the operation at atmospheric pressure and the operation at predetermined reduced pressure of the movement.
  • the quality factor at atmospheric pressure is 300, it can increase to 450 when it operates under reduced pressure.
  • the energy loss per oscillation of the balance goes from 100 microJ to 70 microJ, which represents a gain of 30% for an operating amplitude of the balance of 280 °, a frequency of 4Hz and a inertia of the balance of 0.63 g.mm 2 .
  • the energy required to maintain the pendulum at 280 ° amplitude goes from 100microJ to 70microJ. We will therefore be able to reduce the torque arriving at the exhaust in proportion to this gain.
  • Proportionality assumes that the exhaust efficiency remains constant. It is possible, by simulation for example, to calculate the torque necessary for the exhaust if we do not want to make the constant approximation.
  • the torque arriving at the exhaust can therefore be reduced by 30%
  • the increase in the reduction ratio is done upstream of the deflection of the needle part to maintain the same speed of rotation of the needles.
  • the exhaust torque can be reduced by 30% according to this example.
  • the torque of the barrel (s) is reduced.
  • the torque of the barrels is therefore reduced by 30% (keeping the same number of reel turns).
  • the simplest solution to reduce the torque of the barrel spring by 30% is to reduce the height of the spring by 30% (indeed the torque supplied is proportional to the height of the spring). We can of course completely resize a new spring.
  • the 30% reduction in the height of the leaf spring does not directly lead to a 30% reduction in the height of the barrel.
  • Another possibility is to increase the inertia of the balance wheel to keep the same energy loss by oscillation.
  • the precision of the watch is in fact linked to the inertia of the balance wheel, in particular its resistance to external disturbances.
  • Knowing the energy gain of the movement between its operation at atmospheric pressure and its operation at a predetermined reduced operating pressure makes it possible to greatly simplify the adaptation of the movement for its operation under reduced pressure.
  • This process for adapting a rating intended for operation at atmospheric pressure to its operation at reduced pressure can also be used, as basic information, for the reconstruction of a new caliber or movement intended to operate under reduced pressure.
  • This energy gain can be used to increase the power reserve by increasing the reduction ratio between the barrel (s) and the exhaust.
  • the reduction ratio of this traditional movement is 2135. It must therefore be increased to 2775.
  • This method makes it possible to quickly have a movement suitable for vacuum operation without the need to completely reconstruct a movement.
  • Another method to reduce the exhaust torque by 30% is to reduce the torque supplied by the barrels by 30%.
  • the torque of the barrels being directly proportional to the height of the barrel spring, a simple way to reduce the torque is to reduce the height of the spring by 30% and therefore reduce the height of the barrel by 30%.
  • the height of the movement must be reduced and therefore the height of the movement must be limited by the height of the barrels. From this point of view, it brings more change than the previous adaptation (manufacture of a new barrel, spring, plate and bridge ...) so the gain of the adaptation must be more interesting than a reconstruction important movement.
  • This application is therefore, for example, more indicated in the case of a watch with a "large" barrel, in a large complication for example.
  • the advantages of an adaptation according to the invention to a major reconstruction are that the gain of the vacuum can vary appreciably if the movement oscillator or the surroundings of this oscillator (rooster and platinum) are modified. If we make a significant reconstruction of the movement, it is therefore difficult to predict the final energy gain (quality factor under vacuum) and therefore to size the watch (we may have to resize the movement after the first prototype).
  • the energy gain between the original movement and the adapted movement remains stable and allows the adaptations to be sized correctly the first time.
  • a second advantage is of course the saving of time. It is much easier to modify the number of teeth on a wheel and a pinion to increase the reduction ratio than to reconstruct a complete movement.

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Description

  • Les documents FR1546744 , FR2054540 , et GB1272183 expliquent que dans une montre sous pression réduite, la qualité de ces montres dans le temps est améliorée, notamment puisque que les risques d'oxydation du mouvement et des huiles sont supprimés et puisque le vieillissement des lubrifiants et l'usure due à l'oxydation et la corrosion sont réduits.
  • De plus, comme indiqué dans le document FR2054540 , en réduisant la pression régnant à l'intérieur d'une boîte de montre, la perte d'énergie due au frottement de l'air tend vers zéro et de ce fait le facteur de qualité de l'oscillateur du mouvement horloger augmente considérablement. Par « vide » ou « atmosphère protégée » ou « atmosphère à basse pression » ici on entend une pression généralement basse par rapport à la pression atmosphérique, avec ou sans un gaz ajouté qui est maintenue à l'intérieur d'une boîte qui a été optimisée pour conserver cette pression basse.
  • Un mouvement selon FR2054540 est conçu en fonction du vide poussé dans lequel fonctionne son oscillateur, et il est incapable de fonctionner correctement à la pression atmosphérique normale du fait de la grande différence entre la pression atmosphérique et sa pression de fonctionnement prévue qui est de l'ordre de 1/10 à 1/100000 mmHg. En conséquence, le mouvement de cette montre est entièrement conçu en fonction du vide poussé dans lequel fonctionne son oscillateur. Pourtant, la conception d'un mouvement dans une atmosphère à basse pression protégée et contrôlée constitue une tâche complexe, peu commode, et peu efficace, et le document FR2054540 ne donne aucune indication concernant comment cela peut être accompli.
  • Le but de la présente invention est un procédé permettant d'adapter (voire de redimensionner et/ou de reconstruire dans une certaine mesure) un mouvement horloger mécanique destiné à fonctionner à la pression atmosphérique ambiante à un fonctionnement dans une atmosphère protégée à basse pression comprise entre 0,1 mbar et 200 mbar d'une manière pratique, efficace, calculée et optimale.
  • L'invention s'applique de préférence à un mouvement horloger purement mécanique comprenant au moins un barillet, un organe réglant en forme de balancier spiral, un échappement entretenant les oscillations du balancier spiral, et un rouage de finissage transmettant la force motrice du barillet à l'échappement. Elle s'applique plus particulièrement à une ligne de mouvements du même calibre comprenant des composants équivalents. Elle est notamment applicable à l'adaptation d'un mouvement originellement conçu pour fonctionner à la pression atmosphérique.
  • Le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes.
    1. 1. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à la pression atmosphérique, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
      Figure imgb0001
    2. 2. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à une pression basse prédéterminée correspondant à la pression de fonctionnement prévue pour le mouvement, typiquement à une pression comprise entre 0,1 et 200 mbar, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à ladite pression basse prédéterminée selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
      Figure imgb0002
    3. 3. calculer le gain énergétique entre la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique calculée à l'étape 1 et la perte d'énergie ΔE à la pression basse prédéterminée calculée à l'étape 2 sous la forme d'un pourcentage,
    4. 4. modifier le mouvement prévu pour fonctionner à la pression atmosphérique ambiante en augmentant le rapport de réduction du rouage de finissage, en diminuant le couple du barillet, ou en augmentant l'inertie du balancier, d'une valeur correspondant au pourcentage déterminé précédemment pour obtenir un mouvement fonctionnant à ladite pression basse prédéterminée.
  • De préférence, on mesure le facteur de qualité à une pluralité de pressions basses afin d'obtenir une évolution de ce dernier en fonction de la pression, et par la suite on choisit la pression basse de fonctionnement ce qui donne un gain énergétique particulier.
  • La première étape du procédé d'adaptation d'un mouvement d'horlogerie classique fonctionnant à pression atmosphérique ambiante pour son fonctionnement dans une atmosphère à basse pression consiste à mesurer le facteur de qualité du mouvement d'horlogerie mécanique fonctionnant à la pression atmosphérique par une méthode classique. De préférence, le facteur de qualité est mesuré directement, mais alternativement il peut être mesuré indirectement, par exemple en mesurant l'amplitude du balancier et en calculant par la suite le facteur de qualité.
  • La seconde étape du procédé consiste à placer le mouvement d'horlogerie mécanique sous une atmosphère à une basse pression prédéterminée typiquement comprise entre 0,1 et 200 mbar correspondant à la pression de fonctionnement du mouvement puis à en mesurer le facteur de qualité. Dans cette étape, il est plus difficile de mesurer le facteur de qualité directement et alors il peut être privilégié de le faire indirectement, du moins en partie.
  • Pour mesurer le facteur de qualité indirectement on peut mettre l'intégralité du mouvement dans le vide et mesurer, de manière acoustique ou optique, le gain d'amplitude du balancier du mouvement en fonction de la pression. Cette méthode à l'avantage d'être rapide car on peut descendre en pression par palier successifs et prendre une mesure à chaque palier. Elle a l'inconvénient de ne pas donner directement la valeur du facteur de qualité (on le déduit par calcul) qui sera ensuite utilisé pour dimensionner et adapter le mouvement.
  • Le diagramme suivant donne un exemple de mesure de l'évolution de l'amplitude du balancier en fonction de la pression interne de la montre.
    Figure imgb0003
  • Pour réaliser cette mesure, on peut également mettre le mouvement sans le système d'entretien de l'amplitude (on retire l'ancre de l'échappement) dans le vide et mesurer de manière optique la perte d'amplitude du balancier en fonction du temps.
  • Cette mesure directe est plus compliquée à mettre en œuvre pour plusieurs raisons :
    • Il faut donner une impulsion nécessaire pour "lancer" le balancier à grande amplitude (supérieur à 350°).
  • Si cette opération est relativement simple à l'air libre elle devient plus compliquée lorsque le mouvement est dans une enceinte sous vide.
  • Selon la solution technique qui a été choisie, qui n'est pas la seule possible, on préarme le balancier à l'angle de, par exemple, 350° et on le bloque dans cette position. On met ensuite le mouvement sous vide à la pression voulue, on relâche le balancier et on mesure de manière optique l'évolution de l'amplitude du balancier en fonction du temps. Dans le cas où il en existe un sur le mouvement testé, on peut utiliser le système de stop balancier (en position mise à l'heure) pour bloquer le balancier à 350°. Pour libérer le balancier pour la mesure, il suffit alors de repousser la tige.
    • Pour chaque mesure on est obligé de retourner à pression atmosphérique pour réarmer le balancier.
  • Cette mesure est plus précise mais plus fastidieuse à réaliser. Il est préférable de réaliser d'abord la première mesure, pour "cibler" les secondes.
  • Le diagramme suivant illustre un exemple de mesure du facteur de qualité (à 280° d'amplitude du balancier) en fonction de la pression selon cet exemple.
    Figure imgb0004
  • On voit à partir de ces mesures que la plage de pression intéressante pour le gain de performance énergétique du mouvement se situe surtout entre 5 mbar et 0.1 mbar, en tout cas de préférence en dessous de 200 mbar.
  • De préférence, on reste pour la pression de fonctionnement du mouvement dans la plage de 5 mbar et 0.1 mbar même si le facteur de qualité augmente pour des pressions plus basses. En effet, de descendre en dessous d'une pression de 0.1 mbar va amener d'autre problèmes, tel que dégazage des huiles (si mouvement lubrifié), maintien de l'étanchéité sur longue durée extrêmement complexe (voir impossible si non entretenue), augmentation critique du plat pendu (les pertes par frottement sec du balancier deviennent prédominantes et donc la différence d'amplitude entres les positions horizontale et verticale augmente).
  • La troisième étape du procédé d'adaptation du mouvement consiste à calculer le gain du facteur de qualité entre le fonctionnement à pression atmosphérique et le fonctionnement à pression réduite prédéterminée du mouvement.
  • Le facteur de qualité est donné par la formule : Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0005
    soit si E = 2 x π2 x f2 x Ibal x θ2 par exemple FQ = 4 × π 3 × f 2 × I bal × θ 2 Δ E
    Figure imgb0006
    Où:
  • FQ
    : facteur de qualité
    f
    : fréquence du balancier
    Ibal
    : inertie du balancier
    θ
    : amplitude du balancier
    ΔE
    : énergie perdue par oscillation du balancier.
  • Dans une variante on pourrait considérer que E = 1 2 × K spiral × θ 2
    Figure imgb0007
    où K = raideur du spiral.
  • Selon cet exemple, si pour un mouvement donné le facteur de qualité à la pression atmosphérique est de 300, il peut passer à 450 lorsqu'il fonctionne sous pression réduite. La perte énergétique par oscillation du balancier passe de 100 microJ à 70 microJ, ce qui représente un gain de 30% pour une amplitude de fonctionnement du balancier de 280°, une fréquence de 4Hz et une inertie du balancier de 0,63 g.mm2.
  • La quatrième étape du procédé consiste à adapter le dimensionnement du mouvement en fonction du gain énergétique obtenu notamment en modifiant un ou plusieurs des éléments suivants du mouvement :
    • rapport de réduction du rouage de finissage,
    • couple du barillet,
    • encombrement du barillet,
    • inertie du balancier.
  • Cette adaptation du dimensionnement du mouvement se fait en fonction des performances ou qualités du mouvement que l'on veut privilégier comme par exemple :
    • augmentation de la réserve de marche,
    • diminution de l'encombrement,
    • augmentation de la précision de la montre.
  • On peut par exemple, une fois le gain d'énergie quantifié, redimensionner le train de rouages de finissage afin d'augmenter la réserve de marche.
  • Selon cet exemple, l'énergie nécessaire à l'entretien du balancier à 280° d'amplitude passe de 100microJ à 70microJ. On va donc pouvoir réduire le couple qui arrive a l'échappement proportionnellement à ce gain.
  • La proportionnalité suppose que le rendement de l'échappement reste constant. Il est possible, par simulation par exemple, de calculer le couple nécessaire à l'échappement si on ne veut pas faire l'approximation constante.
  • Le couple arrivant à l'échappement peut donc être réduit de 30%
  • En conservant les mêmes barillets on va augmenter de 30% le rapport de réduction du rouage de finissage. Le barillet va donc tourner 30% moins vite, on va donc voir la réserve de marche augmenter de 30%.
  • Bien entendu, l'augmentation du rapport de réduction se fait en amont de la déviation de la partie aiguille pour conserver la même vitesse de rotation des aiguilles.
  • On peut également en conservant les mêmes rouages, diminuer de 30% le couple des barillets tout en conservant leurs dimensions dans cet exemple. Pour diminuer le couple on va réduire l'épaisseur du ressort, donc dans le même encombrement de barillet on va augmenter leur nombre de tour de développement.
  • En passant le couple de 2.65 Nmm à 1.876Nmm, on obtient une lame d'épaisseur 0.0685mm à la place de 0.082mm (pour une hauteur de 0.74mm et une longueur de 370mm). En conservant le même rapport (rayon de bonde par épaisseur), on passe d'un nombre de tours de développement de 9.6 tours à 12.5 tours par barillet, soit un gain en nombre de tours de 30% et un gain en réserve de marche de 30%.
  • Une autre possibilité d'exploitation de ce gain d'énergie est la réduction de l'encombrement du mouvement et en particulier celui du ou des barillets, en conservant la même réserve de marche.
  • De la même manière que ci-dessus on peut réduire de 30% le couple à l'échappement selon cet exemple. Cependant dans ce cas on réduit le couple du ou des barillets.
  • On réduit donc le couple des barillets de 30% (en conservant le même nombre de tours de dévidement). La solution la plus simple pour diminuer le couple du ressort de barillet de 30% est de réduire la hauteur du ressort de 30% (en effet le couple fourni est proportionnel à la hauteur du ressort). On peut bien entendu redimensionner complètement un nouveau ressort.
  • La diminution de 30% de la hauteur de la lame du ressort ne conduit pas directement à une diminution de 30% de la hauteur du barillet.
  • On a donc un gain d'encombrement qui n'est pas proportionnel au gain d'énergie.
  • Pour la réduction du couple, on a joué sur la diminution de hauteur du ressort. On aurait très bien pu jouer sur d'autres dimensions afin de mieux optimiser le gain en encombrement.
  • Une autre possibilité est l'augmentation de l'inertie du balancier pour conserver la même perte d'énergie par oscillation. La précision de la montre est en effet liée à l'inertie du balancier, en particulier sa résistance aux perturbations extérieures.
  • La liste ci-dessus des adaptations possibles ne se veut bien entendu pas exhaustive, en particulier on peut très bien réaliser une solution mixte de tout ou partie des solutions décrites.
  • Pour les différents calculs réalisés les inventeurs sont partis sur un rendement constant des rouages et de l'échappement. C'est une première approximation assez proche de la réalité. On peut bien sûr compléter ces calculs en tenant compte de l'évolution des rendements des différentes parties de la montre en fonction des différents changements effectué (augmentation du rapport de réduction, du couple ou des dimensions des barillets).
  • Le fait de connaître le gain en énergie du mouvement entre son fonctionnement à pression atmosphérique et son fonctionnement à une pression réduite prédéterminée de fonctionnement permet de simplifier grandement l'adaptation du mouvement pour son fonctionnement sous pression réduite.
  • Ce procédé pour l'adaptation d'un calibre prévu pour un fonctionnement à pression atmosphérique à son fonctionnement à pression réduite peut aussi être utilisé, comme informations de base, pour la reconstruction d'un nouveau calibre ou mouvement destiné à fonctionner sous pression réduite.
  • A titre d'exemple, en prenant les résultats mesurés sur un mouvement manufacture traditionnel on passe d'un facteur de qualité moyen de 300 à pression atmosphérique à un facteur de qualité de 450 à pression réduite. Le facteur de qualité se calculant par la formule : FQ = 4 × π 3 × f 2 × I bal × θ 2 Δ E
    Figure imgb0008
    devant rester constant, on peut montrer que si
    • pour ce mouvement traditionnel : Ibal vaut 6.3mgcm2 ; f=4Hz ; soit
    • pour une amplitude de 290° et un facteur de qualité de 300 on a DeltaE = 106 nanojoules, et
    • pour une amplitude de 290° et un facteur de qualité de 450 on a DeltaE = 71 nanojoules
  • Le balancier a donc besoin de 30% d'énergie en moins pour fonctionner à la même amplitude.
  • Ce gain d'énergie peut être utilisé pour augmenter la réserve de marche en augmentant le rapport de réduction entre le/les barillets et l'échappement.
  • Démarche de modification :
  • Couple nécessaire à l'échappement avant/après : DeltaE = rendement échappement × couple échappement / nombre de dents échappement
    Figure imgb0009
  • Le nombre de dents de la roue d'échappement étant 20 dans cet exemple, d'où le couple à l'échappement va passer d'environs 900 microN à 600microN (en considérant que le rendement de l'échappement reste constant à 38%). On peut aussi retrouver les couples nécessaires à l'échappement par simulation numérique afin de prendre en compte la variation de rendement.
  • Il faut donc réduire le couple à l'échappement de 30%.
  • On va réduire ce couple en augmentant le rapport de réduction entre les barillets et la roue d'échappement de 30%.
  • Le rapport de réduction de ce mouvement traditionnel, est de 2135. Il faut donc le faire passer à 2775. On peut augmenter le rapport de réduction sur un des trains de rouage comme par exemple entre le barillet et la grande moyenne (en passant d'un rapport de 100/19 en traditionnel à 130/19 en adaptation).
  • Il faut bien vérifier que la modification du train de rouages ne vienne pas perturber les vitesses des aiguilles, ou autrement dans ce cas, il faudra modifier également le train de rouages entre le rouage de finissage et les aiguilles).
  • Avantage :
  • Cette adaptation à plusieurs avantages :
    • Elle permet tout d'abord d'augmenter la réserve de marche de 30% (puisque les barillets tournent 30% moins vite) en ne changeant que le nombre de dents d'un train de rouage.
    • Les modifications sont mineurs (deux nouvelles pièces seulement, un pignon et une roue)
  • Cette méthode permet d'avoir rapidement un mouvement adapté au fonctionnement sous vide sans avoir besoin de reconstruire complètement un mouvement.
  • Une autre méthode pour réduire le couple à l'échappement de 30% consiste à réduire le couple fourni par les barillets de 30%.
  • Le couple des barillets étant directement proportionnels à la hauteur du ressort de barillet, une manière simple de diminuer le couple est de réduire la hauteur du ressort de 30% et donc de réduire la hauteur du barillet de 30%.
  • Ainsi, si le mouvement considéré a pour hauteur de ressort de barillet 1.5mm, on va pouvoir passer à une hauteur de ressort de 1.15mm soit gagner 0.35mm sur la hauteur du barillet.
  • Pour que cette adaptation soit privilégiée il faut que la hauteur du mouvement soit réduite et donc que la hauteur du mouvement soit limitée par la hauteur des barillets. De ce point de vue, elle amène plus de changement que l'adaptation précédente (fabrication d'un nouveau barillet, ressort, platine et pont...) il faut donc que le gain de l'adaptation soit plus intéressant qu'une reconstruction importante du mouvement. Cette application est donc, par exemple, plus indiquée dans le cas d'une montre avec un "gros" barillet, dans une grande complication par exemple.
  • Les avantages d'une adaptation selon l'invention à une reconstruction importante sont que le gain du vide peut varier sensiblement si on modifie l'oscillateur du mouvement ou l'entourage de cet oscillateur (coq et platine). Si on fait une reconstruction importante du mouvement il est donc difficile de prévoir le gain énergétique définitif (facteur de qualité sous vide) et donc de dimensionner la montre (on peut être obligé de redimensionner le mouvement après le premier prototype).
  • Avec une adaptation du mouvement ne modifiant que très peu, voire pas du tout, le mouvement incluant l'oscillateur et son entourage (par exemple par le biais d'une augmentation du rapport de réduction), le gain énergétique entre le mouvement original et le mouvement adapté reste stable et permet de dimensionner correctement du premier coup les adaptations.
  • Un second avantage est bien sur le gain de temps. Il est beaucoup plus simple de modifier le nombre de dents d'une roue et d'un pignon pour augmenter le rapport de réduction que de reconstruire un mouvement complet.

Claims (6)

  1. Procédé de redimensionnement d'un mouvement d'horlogerie prévu pour fonctionner à pression atmosphérique ambiante à un fonctionnement sous atmosphère à une basse pression, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes :
    1. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à la pression atmosphérique, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0010
    avec E = 2 × π 2 × f 2 × I bal × θ 2
    Figure imgb0011
    f : fréquence du balancier
    Ibal : inertie du balancier
    θ : amplitude du balancier
    ou E = 1 2 × K × θ 2
    Figure imgb0012
    où K = raideur du spiral
    2. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à une pression basse prédéterminée correspondant à la pression de fonctionnement prévue pour le mouvement modifié, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à ladite pression basse prédéterminée selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0013
    3. calculer le gain énergétique entre la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique calculée à l'étape 1 et la perte d'énergie ΔE à la pression basse prédéterminée calculée à l'étape 2 sous la forme d'un pourcentage
    4. modifier le mouvement prévu pour fonctionner à la pression atmosphérique ambiante en augmentant le rapport de réduction du rouage de finissage d'une valeur correspondant au pourcentage déterminé précédemment pour obtenir un mouvement fonctionnant à ladite pression basse prédéterminée.
  2. Procédé de redimensionnement d'un mouvement d'horlogerie prévu pour fonctionner à pression atmosphérique ambiante à un fonctionnement sous atmosphère à une basse pression, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes :
    1. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à la pression atmosphérique, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0014
    avec E = 2 × π 2 × f 2 × I bal × θ 2
    Figure imgb0015
    f : fréquence du balancier
    Ibal : inertie du balancier
    θ : amplitude du balancier
    ou E = 1 2 × K × θ 2
    Figure imgb0016
    où K = raideur du spiral
    2. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à une pression basse prédéterminée correspondant à la pression de fonctionnement prévue pour le mouvement modifié, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à ladite pression basse prédéterminée selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0017
    3. calculer le gain énergétique entre la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique et la perte d'énergie ΔE à la pression basse prédéterminée sous la forme d'un pourcentage
    4. modifier le mouvement prévu pour fonctionner à la pression atmosphérique ambiante en diminuant le couple de barillet d'une valeur correspondant au pourcentage déterminé précédemment pour obtenir un mouvement fonctionnant à ladite pression basse prédéterminée.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le gain énergétique est utilisé en vue d'augmenter la réserve de marche du mouvement.
  4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le gain énergétique est utilisé pour modifier le barillet en vue de réduire l'encombrement du mouvement.
  5. Procédé de redimensionnement d'un mouvement d'horlogerie prévu pour fonctionner à pression atmosphérique ambiante à un fonctionnement sous atmosphère à une basse pression, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes :
    1. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à la pression atmosphérique, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0018
    avec E = 2 × π 2 × f 2 × I bal × θ 2
    Figure imgb0019
    f : fréquence du balancier
    Ibal : inertie du balancier
    θ : amplitude du balancier
    ou E = 1 2 × K × θ 2
    Figure imgb0020
    où K = raideur du spiral
    2. mesurer le facteur de qualité FQ du mouvement à une pression basse prédéterminée correspondant à la pression de fonctionnement prévue pour le mouvement modifié, de manière optique ou acoustique, par oscillation libre, et calculer la perte d'énergie ΔE à ladite pression basse prédéterminée selon la formule Δ E = 2 × π × E FQ
    Figure imgb0021
    3. calculer le gain énergétique entre la perte d'énergie ΔE à la pression atmosphérique calculée à l'étape 1 et la perte d'énergie ΔE à la pression basse prédéterminée calculée à l'étape 2 sous la forme d'un pourcentage
    4. modifier le mouvement prévu pour fonctionner à la pression atmosphérique ambiante en augmentant l'inertie du balancier d'une valeur correspondant au pourcentage déterminé précédemment pour obtenir un mouvement fonctionnant à ladite pression basse prédéterminée, le gain énergétique étant utilisé en vue d'augmenter la précision de marche du mouvement.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pression de fonctionnement se situe entre 5 mbar et 0.1 mbar.
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