EP2880650B1 - Dispositif a sifflet integrable dans une montre bracelet - Google Patents

Dispositif a sifflet integrable dans une montre bracelet Download PDF

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EP2880650B1
EP2880650B1 EP13737819.6A EP13737819A EP2880650B1 EP 2880650 B1 EP2880650 B1 EP 2880650B1 EP 13737819 A EP13737819 A EP 13737819A EP 2880650 B1 EP2880650 B1 EP 2880650B1
Authority
EP
European Patent Office
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piston
whistle
cylinder
valve
air
Prior art date
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Active
Application number
EP13737819.6A
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German (de)
English (en)
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EP2880650A1 (fr
Inventor
François Junod
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.)
Montres Jaquet Droz SA
Original Assignee
Montres Jaquet Droz SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Montres Jaquet Droz SA filed Critical Montres Jaquet Droz SA
Publication of EP2880650A1 publication Critical patent/EP2880650A1/fr
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Publication of EP2880650B1 publication Critical patent/EP2880650B1/fr
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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
    • G04B21/00—Indicating the time by acoustic means
    • G04B21/02—Regular striking mechanisms giving the full hour, half hour or quarter hour
    • G04B21/08—Sounding bodies; Whistles; Musical apparatus
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K5/00—Whistles
    • 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
    • G04B21/00—Indicating the time by acoustic means
    • 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
    • G04B25/00—Indicating the time by other means or by combined means
    • G04B25/06—Indicating the time by other means or by combined means by moving figures, e.g. cuckoo clocks, trumpet clocks
    • 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
    • G04B45/00—Time pieces of which the indicating means or cases provoke special effects, e.g. aesthetic effects
    • G04B45/0038—Figures or parts thereof moved by the clockwork
    • 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
    • G04B47/00—Time-pieces combined with other articles which do not interfere with the running or the time-keeping of the time-piece
    • G04B47/04—Time-pieces combined with other articles which do not interfere with the running or the time-keeping of the time-piece with attached ornaments or amusement apparatus
    • G04B47/044—Movable decorations and parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to an integrated whistle device in a wristwatch.
  • Known devices with a whistle or other device to imitate the song of a bird are known in the state of the art.
  • Known wristwatches provided with a device for generating a sound are known in the state of the art.
  • clock devices with a whistle to mimic the song of a bird.
  • Such whistles are also used in automatons such as, for example, whistling or singing birds.
  • Conventional whistle actuators include one or more bellows systems. The movement of the bellows generates an air pressure sent to the whistle to produce a sound.
  • Bellows are usually made from wood and leather (balloon) or paper. Bellows systems have the major disadvantage of letting air escape when they are actuated and thus produce noise interfering with the melody of the songbird.
  • Bellows also require a large volume and are therefore difficult to integrate into a miniature device.
  • the document US2504811 describes a table clock comprising a box in which there is a clock movement and, above this box, a cage in which a whistling bird is located.
  • the device can play a melody composed of different notes, and simultaneously move one or more parts of the bird such as the beak, tail or wings.
  • a bellows makes it possible to generate an air pressure at the entrance to the whistle.
  • one end of a piston comes and goes inside the whistle.
  • the other end of the piston is connected to a cam driven by a gear wheel.
  • the distribution of teeth on the toothed wheel controls the frequency and amplitude of movement of the piston in the whistle and thus the pitch of the notes played.
  • This toothed wheel also allows the actuation of the bellows and that of the bird.
  • This device has the major disadvantage of using a bellows for blowing air into the whistle and thus suffers from the disadvantages mentioned above.
  • this bellows device is bulky and can not be integrated into a wristwatch box.
  • the document FR 2,250,147 discloses a wristwatch having a striking device utilizing a spring-loaded piston in a cylinder which, upon release of the piston upon initiation of the striking process, produces a whistle sound.
  • An object of the present invention is therefore to provide a device whistling bird song integrable in a watch case and free of limitations of known devices.
  • Another object of the present invention is to provide an air supply device for a small whistle.
  • this object is achieved in particular by means of a device according to claim 1.
  • the device according to the invention therefore replaces the bellows of the prior art by a piston that allows to breathe air in a whistle imitating the song of a bird.
  • a piston makes it possible in particular not to generate noise parasitizing the song of a bird.
  • a piston-cylinder assembly takes up less space than a bellows. It is thus possible to integrate the piston device in a watch case.
  • whistle means any element comprising at least one air inlet and at least one air outlet. to generate at least one sound when air is blown into the air inlet.
  • piston is meant a cylindrical piece moving in a cylinder to compress a volume of air.
  • the device comprises a reservoir of compressed air between the cylinder and the whistle. Actuation of the piston increases the air pressure in the compressed air tank.
  • the device according to the invention may comprise at least a first unidirectional valve upstream of the reservoir and downstream of the cylinder to prevent the return of compressed air to the cylinder.
  • this first unidirectional valve downstream of the cylinder may comprise an opening and a membrane intended to move according to the pressure difference between the two sides of the valve, so that when the pressure in the cylinder is greater than the pressure in the compressed air tank, the diaphragm moves away from the valve opening and lets air pass from the cylinder to the compressed air tank, but only when the pressure in the cylinder is less than the pressure in the tank, the membrane is pressed against the opening of the valve which is thus closed.
  • the piston can move in the cylinder.
  • a second unidirectional valve may be provided upstream of the cylinder to allow air to enter the cylinder body.
  • this second unidirectional valve upstream of the cylinder may comprise a membrane intended to move under the action of a pressure, so that when the pressure in the cylinder is greater than the pressure off of the cylinder, the membrane is pressed against the opening by closing the valve, whereas when the pressure in the cylinder is lower than the external pressure at the cylinder, the diaphragm moves away from the opening of the second valve allowing the entry of air into the cylinder.
  • the device for blowing air into the reservoir is thus constituted by a piston pump.
  • the device may comprise a double-acting piston pump, capable of pumping air into the reservoir irrespective of the direction of movement of the piston.
  • the cylinder can be associated with two second valves upstream of the cylinder, to control the entry of air into each volume of the cylinder on either side of the piston.
  • the cylinder may be associated with two first valves downstream of the cylinder to control the outlet of compressed air to the reservoir from each volume of the cylinder on either side of the piston.
  • valves thus blows air from the cylinder to the compressed air reservoir in both directions of displacement of the piston.
  • the pressure in a first volume on one side of the piston decreases to become less than the external pressure, which causes the opening of the second valve upstream of the cylinder and allows let air in this first volume of the cylinder.
  • the pressure in this first volume being lower than that of the compressed air reservoir, the first valve downstream, between the first volume and the reservoir, is closed.
  • the second volume of the cylinder on the other side of the piston retracts, so that the pressure in this second volume becomes greater than that of the compressed air reservoir, which causes the opening of the first valve located downstream of the piston and blows air into the compressed air tank.
  • the device may include a second piston for modifying a volume in the whistle so as to change the pitch of the sound produced by the whistle when air is blown in from the compressed air reservoir (or directly from the first piston).
  • a cam may be provided to control the position of the second piston so as to produce a modulated edge mimicking the song of a bird.
  • the second piston can be connected to the cam by means of a lever.
  • the movements of the lever driven by the cam are transmitted to the second piston so as to slide in the whistle thus changing the volume of air in the whistle.
  • the whistle can thus emit various sounds.
  • cam is meant a mechanical connecting member for transforming a rotational movement into a translation movement.
  • a cam may be constituted by a non-circular piece rotated, and on which a rod or a finger is supported.
  • the device comprises a valve placed between the compressed air reservoir and the whistle.
  • the valve is controlled by a cam by means of a lever in order to modulate the quantity of air blown into said whistle, so as to modify the rhythm and / or the duration and / or the volume sounds produced by the whistle.
  • the valve can be connected to a cam, or to the same cam as the second piston, by means of a lever.
  • Opening or closing this valve controls the air pressure entering the whistle.
  • Compressed air from the tank is blown into the whistle when the valve is open.
  • the air flow entering the Whistle is regulated by the movement of the valve.
  • the frequency of opening and closing of the valve determines the rhythm of the sounds produced by the whistle.
  • the rhythm of the notes emitted by the whistle is identical to the rhythm of actuation of the valve. If the valve is operated quickly, the notes are whistled quickly.
  • the opening time of the valve determines the length of the whistled notes. When the valve is open for a long time, a stream of air enters the whistle for a long time and produces a long sound.
  • the range of motion of the valve determines the amount of air entering the whistle. Thus, the more the valve is open, the greater the air pressure entering the whistle and the louder the sound emitted by the whistle.
  • the pressure in the compressed air tank is limited by means of a pressure relief valve that lets air out to the outside when the pressure difference between the tank and the outside exceeds a threshold.
  • the device according to the invention may comprise a motor element driving the cams.
  • the engine may comprise a cylinder.
  • the barrel includes a spring, placed inside a cage.
  • the relaxation of the barrel spring causes the rotation of the barrel.
  • the cams controlling the opening and closing of the air intake valve in the whistle and the movements of the second piston modifying the volume of air in the whistle are rotated by the barrel.
  • the shape of the cams makes it possible to control the movement of the levers actuating the valve and the second piston.
  • the cams also rotate and control by means of the levers the opening and closing of the air inlet valve in the whistle and the movements of the second piston modifying the volume of air in the whistle.
  • the barrel has an external toothing.
  • the external toothing of the barrel meshes with at least one wheel of a kinematic chain connecting the cylinder with the first piston supplying the compressed air tank, so as to pump the air more quickly.
  • the cams controlling the movements of the air inlet valve in the whistle and the movements of the second piston modifying the air volume in the whistle can be driven by the same motor element or by separate motor elements.
  • a single cam can be used.
  • the same cam can control the opening and closing of the air inlet valve in the whistle and the movements of the second piston changing the air volume in the whistle.
  • the speed of rotation of the cam or cams is between 1 revolution in 2 seconds and 1 revolution in 20 seconds.
  • the speed of rotation of the cam or cams is between 1 revolution in 5 seconds and 1 revolution in 10 seconds.
  • the cam can be mounted directly on the actuating cylinder of the whistle mechanism. When multiple cams are used, the cams can be superimposed on the barrel. Cams can also be mounted on other moving parts of the driveline.
  • the device according to the invention may further comprise an eccentric in the kinematic chain connecting the barrel to the first piston.
  • the eccentric is connected to a connecting rod actuating the first piston which feeds the compressed air reservoir.
  • the speed of rotation of the eccentric may be between 5 and 15 revolutions / second, preferably between 8 and 10 revolutions / second.
  • the device according to the invention may comprise a watch movement to display the current time.
  • This watch movement may be independent of the actuating mechanism of the whistle, and include a second cylinder.
  • the same barrel can be used to drive a watch movement and to operate the whistle device of the invention.
  • the device according to the invention may comprise a regulating member for regulating the kinematic chain between the driving element and the first piston.
  • a regulating member makes it possible in particular to slow down the rotation of the barrel in order to control the movement of the first piston and the entry of air into the compressed air reservoir.
  • the regulating member is not necessarily as accurate as the regulating member of a watch movement. It makes it possible to brake the detent of the mainspring and thus the rotation of the barrel.
  • the initially armed barrel spring relaxes.
  • the speed of expansion of the spring and the rotation of the barrel are slowed by the losses along the kinematic chain and by the presence of a regulating member.
  • the movement of the first piston, connected to the kinematic chain is thus also braked by the regulating member.
  • a regulating member may comprise a mobile having weights.
  • the weights positioned appropriately on the mobile allow the regulation of the rotational movement of the mobile carrying them and other mobiles of the kinematic chain.
  • the device according to the invention may comprise an actuator manually operable by the user in order to manually trigger the whistle.
  • the actuation of the actuator allows the start of the motor element which actuates the whistle.
  • the whistle can also be triggered automatically, for example the passage of hours, half-hours or quarters of an hour.
  • the triggering of the whistle can also be carried out in a programmed manner for example by means of a function of the watch, for example an alarm function, a date function, etc.
  • the device according to the invention may further comprise an articulated person actuated by a wheel of the kinematic chain.
  • the term character here refers to both humans and animals.
  • a cam or other mechanical means may allow to actuate the articulated character from the kinematic chain.
  • the articulated figure includes a figurine, for example a songbird.
  • a songbird consists of a mechanical bird which one or more parts are likely to move.
  • the moving parts of the bird may include the wings, the beak and / or the tail.
  • mechanical links allow to move simultaneously or not these different parts.
  • the device according to the invention can allow the simultaneous actuation of the whistle and the articulated person.
  • the animation of the articulated character being controlled by a mobile of the cinematic chain it can be coordinated with the notes played by the whistle.
  • the device according to the invention therefore has the advantage over the known prior art of producing a whistled bird song by means of a whistle supplied with air by means of a piston and of being integrable in a watch case. .
  • the figure 1 illustrates a block diagram illustrating the device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the dimensions and shapes of the elements are illustrated for instructional purposes only, the dimensions and proportions of the actual device may be different.
  • This device 1 has in particular a cylinder 5 provided with an external toothing 6 meshing with a pinion 100 of a kinematic chain 10.
  • the pinion 100 is mounted on the axis of a wheel 101 driving a second pinion 102 on the axis of the wheel 103.
  • the transmission ratio between the barrel 5, which for example rotates in two seconds, and the wheel 103, which performs for example ten rotations per second, is advantageously between 1/5 and 1/50, for example 1/20.
  • This multiplication ratio can also be obtained with a number of wheels and pinions (simultaneously designated as mobile) different in the driveline 10.
  • the barrel 5 is also provided with cams 3, 6a, 6b, for example cams mounted on its periphery, in order to actuate various elements of the whistle mechanism 7 or to animate a character 20.
  • the wheel 103 is provided with an eccentric 16 or a cam for driving the first piston 11 through the connecting rod 15.
  • the first piston (or pumping piston) thus reciprocates in the cylinder 12, for example with ten pumping cycles per second.
  • a first variant of rod 15 is illustrated on the figure 1 , which has the disadvantage of requiring an articulated attachment to the piston 11, and sweeps a large surface during its movements.
  • a second variant of connecting rod 15 avoiding these drawbacks is illustrated on the Figures 2a and 2b .
  • the cylinder 12 can be made by a cylindrical tube for example steel, aluminum, titanium, brass etc.
  • the cylinder 12 is made of glass, which has the advantage of not requiring lubrication and to make it possible to observe the displacement of the piston 11 in the cylinder, for example through a bottom of transparent watch box.
  • the first piston 11 supplies air to a compressed air reservoir 22.
  • the reservoir is connected by means of a valve 18 to the whistle 7.
  • the kinematic chain 10 further comprises a regulating member 17, constituted here by weights on one of the mobiles 101b downstream of the wheel 103.
  • the flyweights 17 deviate from the center of rotation of the mobile 101b when the one starts to turn, which which increases its moment of inertia and tends to slow it down and regulate its speed and that of the whole kinematic chain.
  • Other control mechanisms including sprung balance mechanisms, brakes, etc. can be used.
  • One or more of the mobiles of the kinematic chain 10, for example the cams 3 and 6a, are connected to an articulated character 20, for example a mechanical bird or another animated character perpendicular to the dial, by means of connecting elements 21 and 21a, so as to actuate the mobile when the kinematic chain rotates.
  • an articulated character 20 for example a mechanical bird or another animated character perpendicular to the dial
  • a second piston 8 slides in the body of the whistle 7.
  • the second piston is moved by means of a lever 9 driven by a cam 6b linked to the cylinder 5, or on another mobile of the driveline.
  • the valve 18 is also actuated by a lever 19 driven by a cam 3 on the axis of the barrel 5.
  • the valve 18 is automatic and opens as soon as the pressure difference between the reservoir 22 and the outside exceeds a first threshold.
  • a second automatic valve 18b opens as soon as the pressure difference between the inside of the tank 22 and the outside exceeds a second threshold, in order to avoid an overpressure in this tank.
  • the piston 11 preferably generates a sufficient pressure in the reservoir so that the valve 18b must open regularly, so the pressure in the reservoir 22 remains substantially constant, oscillating around the value triggering the opening of the valve 18b.
  • the first piston 11 operates as a pump for supplying air to the compressed air reservoir 22.
  • the actuation of the first piston 11 is controlled by the cylinder 5 by means of the connecting rod 15 connected to the eccentric 16.
  • the movement of the piston 11 is thus controlled by the barrel 5 through the kinematic chain 10, the rotation of the barrel causing rapid pumping of air in the tank 22.
  • the first piston 11 is connected to the compressed air reservoir 22 by one or more unidirectional valves 14, 14 '. These valves 14, 14 'allow the passage of air from the piston 11 to the reservoir 22 and prevent the passage of air from the reservoir 22 to the piston.
  • the cylinder 12 further comprises unidirectional valves 13, 13 'for introducing outside air into the body 12 of the piston 11. When it is actuated in one direction, the piston 11 draws outside air through the valve 13 'and expels a stream of air by the valve 14 in the compressed air reservoir 22 to fill it. In the opposite direction, the piston 11 draws outside air through the valve 13 and expels a flow of air through the valve 14 'into the compressed air reservoir 22 to fill it.
  • the piston 11 can supply air to the compressed air reservoir 22 in both directions of operation.
  • valves 13, 13 ', 14 and 14' The detailed operation of the valves 13, 13 ', 14 and 14' will be described later.
  • the reservoir 22 is connected through the valve 18 to the whistle 7.
  • the progressive opening of the valve is controlled by the drive train 10, so as to control the air pressure in the whistle 7 at each instant.
  • the valve 18 is actuated by the cam 3 by means of a lever 19 to allow compressed air from the reservoir 22 to enter the whistle 7 and exit via the air outlet 4.
  • the cam 3 is carried by the barrel 5 and rotates at the same speed.
  • the valve 18 may occupy an open position in which it allows air to enter the whistle 7 or a closed position in which it prevents air from entering the whistle 7. In another embodiment, these positions may to be reversed.
  • the frequency of opening and closing of the valve 18 determines the rhythm of the sounds produced by the whistle.
  • the rhythm of the sounds emitted by the whistle 7 is identical to the rate of actuation of the valve 18. If the valve is pressed at short intervals, the notes are whistled at short intervals. This situation corresponds to a range of the profile of the cam 3 having close bumps. Conversely, a range of the profile of the cam 3 having distant bumps corresponds to valve openings 18 repeated at long intervals and sounds emitted by the whistle 7 at distant intervals.
  • the duration of opening of the valve 18 determines the length of the whistled notes.
  • a stream of air enters at length into the whistle 7 and produces a long sound.
  • a long opening of the valve 18 corresponds to a hump having a wider apex.
  • a short opening of the valve 18 corresponds to a boss having a narrower apex.
  • a short opening of the valve 18 limits a short time the entry of air into the whistle 7 which then plays a short note.
  • the amplitude of the movement of the valve 18 determines the flow of air entering the whistle 7.
  • the amplitude of the movement of the valve 18 is determined by the height and shape of the bumps and troughs constituting the profile of the cam 3.
  • the height of a bump of the profile of the cam 3 determines the flow rate. air entering the whistle 7 and thus the sound volume emitted.
  • valve 18 can be actuated automatically by the pressure in the reservoir 22 which causes it to open from a pressure threshold.
  • the whistle 7 has a lever 9 connected to a second piston 8 which moves in the body of the whistle 7 forming a cylinder.
  • the actuation of the second piston 8, in the body of the whistle 7 is controlled by the cam 6b on the periphery of the cylinder 5, or by another cam on this cylinder or on another mobile.
  • the position of the piston 8 in the whistle body 7 determines the volume of air present in the body of the whistle 7.
  • the position of the piston 8 in the body of the whistle 7 is determined by the shape of the cam 6b transmitted by the lever 9, or by a system of levers. When the end of the lever 9 is located at the top of a hump of the cam 6b, the piston 8 occupies a high position in the body of the whistle 7.
  • the volume of air present in the body of the whistle 7 is then important, which makes it possible to play a low note when the valve 18 is open. Conversely, the note will be acute when the piston 8 occupies a low position in the whistle 7.
  • the pitch of the sounds emitted by the whistle depends directly on the volume of air present in the whistle 7. The greater the volume of air present in the whistle 7 is weak, more acute is the sound emitted by the whistle 7 and vice versa.
  • the lever 9 can also be linked to the other face of the piston, in the open volume of the whistle, to avoid a seal at the point of introduction of the lever 9 into the whistle 7.
  • the bumps and depressions forming the profile of the cam 6b determine the volume of air present in the body of the whistle 7; the shape of the cam thus makes it possible to modulate the pitch of the sounds emitted by the whistle 7.
  • the notes of a melody and their sequence are determined by the shape of the cam 6b and the cam 3, respectively.
  • a single cam 3 drives the levers 9 and 19.
  • two separate cams 3, 6b are provided to actuate these two levers.
  • the triggering of the barrel 5 allows to operate a device 1 imitating the song of a bird.
  • a rotation of a barrel turn 5 allows the device 1 to whistle the pattern once.
  • the barrel 5 When the barrel 5 is loaded it can perform several laps, for example five laps, which corresponds to five successive repetitions of the same musical pattern. Once the five laps have been completed, the barrel 5 is unloaded and the whistle 7 can no longer issue any note before that the barrel is again loaded manually or by means of an automatic winding mechanism.
  • the triggering of the barrel 5 causes the animation of an articulated person 20 by means of mechanical connecting elements or levers 21 and 21a.
  • the articulated character is a mechanical bird 20 with several parts, for example the head, the tail, and the wings can move.
  • the rotation of the bird 20 on itself in a plane parallel to the dial of the watch is controlled by an additional cam 6a on the periphery of the barrel 5 or on another mobile.
  • a not shown rake can be provided between the cam 6a and the bird, in order to perform rotational movements back and forth.
  • the animation of the nose, tail and / or wings is controlled by the cam 3 also actuating the valve 18, or by an additional cam on the periphery of the cylinder 5 or another mobile, through a lever 21a.
  • the lever 21a can be coaxial with the lever 21.
  • the lever 21 can perform rotational movements on its longitudinal axis, while the lever 21a can perform longitudinal translation movements along its own axis, in order to actuate a mechanism in the body of the bird.
  • the connecting element 21a can comprise several axes in order to independently control different parts of the articulated figure 20, for example by means of different coaxial axes.
  • the triggering of the device 1 simultaneously makes it possible to emit a bird's song thanks to the whistle 7 and to animate an articulated personage 20.
  • the triggering can be provided automatically every hour as is the case in a cuckoo clock, every quarter of an hour, or at another predetermined time interval.
  • the device 1 can also be triggered by an alarm clock function of the movement of the watch.
  • an actuator may be provided to allow a user to trigger the device 1 manually.
  • An actuator such as a push button can be used. Any other type of actuator can also be used. The actuation of this actuator allows in particular to load the barrel 5 and then trigger its rotation to operate the device 1 imitating the song of a bird.
  • the device 1 may comprise a watch movement independent of the whistle device described above, for example a watch movement driven by another barrel.
  • the whistle device 1 may also be controlled by this watch movement, to automatically ring at predetermined times, and / or driven by this watch movement avoiding an additional barrel.
  • the winding of the barrel 5 can be ensured by the winding element of the cylinder of the movement of the watch, for example by the same ring or the same automatic winding mechanism.
  • the winding of the barrel 5 is provided by a winding element separate from the winding element of the cylinder of the movement of the watch, for example another ring, an additional position of the crown, a winding lever. , or an independent automatic winding device.
  • the motor element 5 may comprise an electric motor.
  • FIG. 2a and 2b illustrate in detail a 12-piston cylinder assembly 11 according to an embodiment of the invention.
  • the valves 14, 14 'downstream of the cylinder 12 are provided directly on the face of the cylinder 12, and connected to the reservoir 22 by conduits not shown in these figures.
  • valves 14 and 14 function as check valves.
  • Each valve comprises a membrane 140 that can move under the effect of the pressure difference between the two sides of the valve.
  • valves 13, 13 'can be used upstream of the cylinder 12, to control the entry of air into the cylinder.
  • the membrane 130 is subjected on a surface at the pressure exerted by the piston 11 in the corresponding volume of the cylinder 12 and on the surface opposite the pressure in the watch case.
  • the membrane 130 is pressed against the opening 131 and prevents any passage of air between the volume 110 and the outside.
  • the membrane 130 is moved away from the opening 131 in the valve 13, 13 'which allows the passage of air in the cylinder 12.
  • the membrane 140 is subjected on a surface at the pressure in the corresponding volume 110 or 111 of the cylinder 12, and on the surface opposite the pressure in the compressed air reservoir 22.
  • the membrane 140 moves away from the opening 141 of the valve 14, 14 'and allows the air to pass from the corresponding volume 110 or 111 of the cylinder 12 to the compressed air reservoir 22.
  • the membrane 140 is pressed against the opening 141 of the valve 14, 14 'and prevents any air passage.
  • the membrane 130 respectively 140 is thin enough to be moved by a small pressure difference.
  • An elastic element for example a spring, can be provided to pre-tension the valve in a predetermined position, for example in the closed position.
  • the membrane is preferably made of a material impermeable to air and resistant so that it can be operated quickly and frequently without wear.
  • the membrane is made of a stainless material, for example titanium or aluminum or an aluminum-based alloy known by the trade name Peraluman.
  • FIG. 2a and 2b illustrates an example of attachment of the connecting rod 15 to the eccentric 16 placed on the mobile 103.
  • the end of the rod 15 is linked by a fastener 151 to a ring 150 in which the eccentric 16 can move perpendicularly to the connecting rod 15.
  • the displacements of the eccentric 16 in the longitudinal direction of the connecting rod 15 are transmitted to the ring 150 and the connecting rod 15, while the displacements of this eccentric along the axis perpendicular to the connecting rod 15 can be made freely in the ring 150, without causing displacement of the connecting rod 15 which thus remains perpendicular to the piston 11.
  • the elements 152 are guide elements of the ring 150 on the plate 153 of the device 1.
  • the figure 3 illustrates a watch case 200 comprising the whistle device 1 according to one embodiment of the invention.
  • the watch case has a middle part 201, a bottom 202 and a two part glazed piece 203,206 glued or assembled to one another, one of the parts 206 covering the dial 204 with the time display while the part 203 more curved ice protects the singing bird 20 which extends above this dial 204, perpendicular to this dial, being rotated by the lever or the axis 21.
  • the connecting element 21a can cross a longitudinal opening through the axis 21.
  • the element 205 is the watch movement, which in this embodiment is independent and does not cooperate with the whistle and control device of the songbird 1. Devices incorporating the whistle and / or the songbird 20 on the same plate as the watch movement, or on an auxiliary module cooperating with this movement 205, can be imagined.
  • the barrel 5 of the device 1 driving the whistle can be raised manually or automatically independently of the barrel of the movement 205, for example by means of a crown or an independent winding member.
  • the barrel 5 of the device 1 driving the whistle can be raised manually or automatically by means of a crown or a winding member common with the movement 205.

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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif à sifflet intégrable dans une montre-bracelet.
    • Etat de la technique
  • On connaît dans l'état de la technique des dispositifs horlogers munis d'un sifflet ou d'un autre dispositif pour imiter le chant d'un oiseau.
    On connaît dans l'état de la technique des montres-bracelets munies d'un dispositif pour générer un son.
  • On connaît également des dispositifs horlogers munis d'un sifflet pour imiter le chant d'un oiseau. De tels sifflets sont aussi utilisés dans des automates comme par exemple les oiseaux siffleurs ou chanteurs.
  • Les oiseaux chanteurs sont connus en particulier dans les horloges à coucou ou dans les tabatières. Le concept d'horloges à coucou aurait été créé vers 1738 en Forêt-Noire. Traditionnellement ces horloges présentent un balancier apparent animé par des poids et un boîtier décoré en forme de chalet. Chaque heure ou demi-heure, les portes du chalet s'ouvrent et un oiseau mécanique surgit de son nid et chante. Le chant du coucou provient d'au moins un sifflet actionné à l'aide d'un soufflet entrainé par le mécanisme de l'horloge. Aujourd'hui, les pendules à coucou comprennent un mouvement à quartz et des sonneries électroniques.
  • Les dispositifs d'actionnement de sifflets usuels comprennent un ou plusieurs systèmes à soufflets. Le mouvement du soufflet permet de générer une pression d'air envoyé au sifflet pour produire un son.
  • Les soufflets sont usuellement confectionnés à partir de bois et de cuir (baudruche) ou de papier. Les systèmes à soufflets présentent l'inconvénient majeur de laisser fuir de l'air lorsqu'ils sont actionnés et ainsi de produire du bruit parasitant la mélodie de l'oiseau chanteur.
  • De plus, l'utilisation fréquente du soufflet, l'humidité, le vieillissement naturel peuvent entrainer une usure de la baudruche, notamment au niveau des plis du soufflet. L'usure se traduit par des fuites d'air toujours plus importantes qui affaiblissent l'efficacité du soufflet et parasitent la mélodie de l'oiseau chanteur.
  • Les soufflets nécessitent en outre un volume important et sont donc difficiles à intégrer dans un dispositif miniature.
  • Le document US4202165 décrit une horloge à coucou dépourvue de soufflet. Des clapets ou volets sont élevés ou abaissés grâce à des cames et génèrent par leur mouvement un jet d'air dirigé vers un ou deux sifflet(s) afin d'émettre alternativement deux sons imitant le chant du coucou. Cette solution présente l'avantage de produire un chant du coucou à deux notes sans recourir à l'utilisation de soufflets. Cependant ce système présente l'inconvénient majeur de ne produire que deux notes.
  • Le document US2504811 décrit une horloge de table comprenant une boîte dans laquelle se trouve un mouvement d'horloge et, au-dessus de cette boîte, une cage dans laquelle se trouve un oiseau siffleur. Le dispositif permet de jouer une mélodie composée de notes différentes, et de mouvoir simultanément une ou plusieurs parties de l'oiseau telles que le bec, la queue ou les ailes. Un soufflet permet de générer une pression d'air à l'entrée du sifflet. Afin de moduler les notes jouées par le sifflet, une extrémité d'un piston va et vient à l'intérieur du sifflet. L'autre extrémité du piston est liée à une came entrainée par une roue dentée. La répartition des dents sur la roue dentée permet de commander la fréquence et l'amplitude du mouvement du piston dans le sifflet et donc la hauteur des notes jouées. Cette roue dentée permet également l'actionnement du soufflet et celui de l'oiseau. Ce dispositif présente l'inconvénient majeur d'utiliser un soufflet pour insuffler de l'air dans le sifflet et souffre ainsi des inconvénients mentionnés plus haut. De surcroit, ce dispositif à soufflet est volumineux et ne peut pas être intégré dans une boîte de montre-bracelet.
  • Le document FR 2 250 147 décrit une montre-bracelet comportant un dispositif de sonnerie utilisant un piston chargé par un ressort dans un cylindre qui, à la libération du piston au déclenchement du processus de sonnerie, produit un son de sifflet.
  • Le document US 2,608,795 décrit un jouet siffleur à roulettes, qui se déplace et siffle lorsqu'on tire sur une corde.
  • Il existe donc un besoin pour un système de sifflet miniature et robuste, destiné à imiter le chant d'un oiseau et qui permette d'éviter au moins un des désavantages des dispositifs connus mentionnés.
    • Bref résumé de l'invention
  • Un but de la présente invention est donc de proposer un dispositif sifflant un chant d'oiseau intégrable dans une boîte de montre et exempt des limitations des dispositifs connus.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'alimentation en air d'un sifflet de petite taille.
  • Selon l'invention, ce but est atteint notamment au moyen d'un dispositif selon la revendication 1.
  • Le dispositif selon l'invention remplace donc les soufflets de l'art antérieur par un piston qui permet d'insuffler de l'air dans un sifflet imitant le chant d'un oiseau.
  • L'utilisation d'un piston permet notamment de ne pas générer de bruit parasitant le chant d'un oiseau. De plus, un ensemble piston-cylindre occupe moins de place qu'un soufflet. Il est ainsi possible d'intégrer le dispositif à piston dans une boîte de montre.
  • Dans le contexte de l'invention, on entend par « sifflet », tout élément comprenant au moins une entrée d'air et au moins une sortie d'air permettant de générer au moins un son lorsque de l'air est insufflé dans l'entrée d'air.
  • Par « piston », on entend une pièce cylindrique se déplaçant dans un cylindre afin de comprimer un volume d'air.
  • Le dispositif comprend un réservoir d'air comprimé entre le cylindre et le sifflet. L'actionnement du piston permet d'augmenter la pression d'air dans le réservoir à air comprimé.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre au moins une première valve unidirectionnelle en amont du réservoir et en aval du cylindre afin d'empêcher le retour d'air comprimé vers le cylindre.
  • Selon un aspect de l'invention, cette première valve unidirectionnelle en aval du cylindre peut comprendre une ouverture et une membrane destinée à se déplacer selon la différence de pression entre les deux côtés de la valve, de manière à ce que lorsque la pression dans le cylindre est supérieure à la pression dans le réservoir à air comprimé, la membrane s'éloigne de l'ouverture de la valve et laisse passer l'air depuis le cylindre vers le réservoir à air comprimé, mais que lorsque la pression dans le cylindre est inférieure à la pression dans le réservoir, la membrane est plaquée contre l'ouverture de la valve qui est ainsi fermée.
  • Le piston peut se déplacer dans le cylindre. Une deuxième valve unidirectionnelle peut être prévue en amont du cylindre afin de permettre l'entrée d'air dans le corps du cylindre.
  • Selon un aspect de l'invention, cette deuxième valve unidirectionnelle en amont du cylindre peut comprendre une membrane destinée à se déplacer sous l'action d'une pression, de manière à ce que lorsque la pression dans le cylindre est supérieure à la pression hors du cylindre, la membrane est plaquée contre l'ouverture en fermant la valve, alors que lorsque la pression dans le cylindre est inférieure à la pression extérieure au cylindre, la membrane s'écarte de l'ouverture de la deuxième valve en permettant l'entrée d'air dans le cylindre.
  • Le dispositif pour insuffler de l'air dans le réservoir est ainsi constitué par une pompe à piston.
  • Selon un aspect de l'invention, le dispositif peut comprendre une pompe à piston à double effet, capable de pomper de l'air dans le réservoir quel que soit le sens de déplacement du piston. Dans ce cas, le cylindre peut être associé à deux deuxièmes valves en amont du cylindre, afin de contrôler l'entrée d'air dans chaque volume du cylindre de part et d'autre du piston. Le cylindre peut être associé à deux premières valves en aval du cylindre afin de contrôler la sortie d'air comprimé vers le réservoir depuis chaque volume du cylindre de part et d'autre du piston.
  • L'utilisation de quatre valves permet ainsi d'insuffler de l'air depuis le cylindre vers le réservoir à air comprimé dans les deux sens de déplacement du piston. Lorsque le piston se déplace dans un premier sens, la pression dans un premier volume d'un côté du piston diminue jusqu'à devenir inférieure à la pression extérieure, ce qui provoque l'ouverture de la deuxième valve en amont du cylindre et permet de laisser entrer de l'air dans ce premier volume du cylindre. La pression dans ce premier volume étant inférieure à celle du réservoir à air comprimé, la première valve en aval, entre ce premier volume et le réservoir, est fermée. Simultanément, le deuxième volume du cylindre de l'autre côté du piston se rétracte, en sorte que la pression dans ce deuxième volume devient supérieure à celle du réservoir à air comprimé, ce qui provoque l'ouverture de la première valve située en aval du piston et permet d'insuffler de l'air dans le réservoir à air comprimé. La pression dans ce deuxième volume étant supérieure à la pression extérieure, la deuxième valve en amont du deuxième volume est fermée et empêche l'air de quitter ce deuxième volume vers l'extérieur. Lorsque le piston est actionné dans l'autre sens, les différences de pression s'inversent en sorte que les deux valves ouvertes se ferment et les deux valves fermées s'ouvrent, afin de remplir le deuxième volume avec de l'air externe et de pomper de l'air comprimé dans le réservoir depuis le premier volume. Le dispositif permet donc d'insuffler de l'air dans le réservoir à air comprimé dans les deux sens de déplacement du piston.
  • Le dispositif peut comprendre un deuxième piston afin de modifier un volume dans le sifflet, de manière à modifier la hauteur du son produit par le sifflet lorsque de l'air y est insufflé depuis le réservoir à air comprimé (ou directement du premier piston).
  • Une came peut être prévue pour commander la position du deuxième piston de manière à produire un chant modulé imitant le chant d'un oiseau. Le deuxième piston peut être relié à la came au moyen d'un levier.
  • Les mouvements du levier entrainé par la came sont transmis au deuxième piston de manière à le faire coulisser dans le sifflet en modifiant ainsi le volume d'air dans le sifflet. Le sifflet peut ainsi émettre des sons variés.
  • Par « came », on entend un organe de liaison mécanique permettant de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation. Une came peut être constituée par une pièce non circulaire mise en rotation, et sur laquelle s'appuie une bielle ou un doigt.
  • Le dispositif comprend une valve placée entre le réservoir d'air comprimé et le sifflet.
  • Dans le dispositif selon l'invention, la valve est commandée par une came au moyen d'un levier afin de moduler la quantité d'air insufflé dans ledit sifflet, de manière à modifier le rythme et/ou la durée et/ou le volume des sons produits par le sifflet. La valve peut être reliée à une came, ou à la même came que le deuxième piston, au moyen d'un levier.
  • L'ouverture ou la fermeture de cette valve permet de contrôler la pression d'air entrant dans le sifflet. L'air comprimé du réservoir est insufflé dans le sifflet lorsque la valve est ouverte. Le débit d'air entrant dans le sifflet est régulé par le mouvement de la valve. La fréquence d'ouverture et de fermeture de la valve détermine le rythme des sons produits par le sifflet. Le rythme des notes émises par le sifflet est identique au rythme d'actionnement de la valve. Si la valve est actionnée rapidement, les notes sont sifflées rapidement. La durée d'ouverture de la valve détermine la longueur des notes sifflées. Lorsque la valve est ouverte longtemps, un flux d'air entre longuement dans le sifflet et produit un son long. L'amplitude du mouvement de la valve détermine la quantité d'air entrant dans le sifflet. Ainsi, plus la valve est ouverte, plus la pression d'air entrant dans le sifflet est importante et plus fort est le son émis par le sifflet.
  • La pression dans le réservoir d'air comprimé est limitée au moyen d'une valve de surpression qui laisse échapper l'air vers l'extérieur lorsque la différence de pression entre le réservoir et l'extérieur dépasse un seuil.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre un élément moteur entrainant les cames.
  • Dans le dispositif selon l'invention, le moteur peut comprendre un barillet. Le barillet comprend un ressort, placé à l'intérieur d'une cage. La détente du ressort de barillet entraine la rotation du barillet. Les cames commandant l'ouverture et la fermeture de la valve d'entrée d'air dans le sifflet et les mouvements du deuxième piston modifiant le volume d'air dans le sifflet sont entrainées en rotation par le barillet. La forme des cames permet de contrôler le mouvement des leviers actionnant la valve et le deuxième piston. Ainsi lorsque le barillet tourne, les cames tournent également et commandent au moyen des leviers l'ouverture et la fermeture de la valve d'entrée d'air dans le sifflet et les mouvements du deuxième piston modifiant le volume d'air dans le sifflet.
  • Le barillet présente une denture extérieure. La denture extérieure du barillet engrène avec au moins une roue d'une chaine cinématique reliant le barillet au premier piston alimentant le réservoir d'air comprimé, de manière à pomper l'air plus rapidement.
  • Les cames commandant les mouvements de la valve d'entrée d'air dans le sifflet et les mouvements du deuxième piston modifiant le volume d'air dans le sifflet peuvent être entrainées par un même élément moteur ou par des éléments moteurs distincts.
  • Dans une variante, une seule came peut être utilisée. Dans ce cas, la même came peut commander l'ouverture et la fermeture de la valve d'entrée d'air dans le sifflet et les mouvements du deuxième piston modifiant le volume d'air dans le sifflet.
  • Dans le dispositif selon l'invention, la vitesse de rotation de la came ou des cames est comprise entre 1 tour en 2 secondes et 1 tour en 20 secondes. De préférence, la vitesse de rotation de la came ou des cames est comprise entre 1 tour en 5 secondes et 1 tour en 10 secondes.
  • La came peut être montée directement sur le barillet d'actionnement du mécanisme de sifflet.
    Lorsque plusieurs cames sont utilisées, les cames peuvent être superposées sur le barillet. Des cames peuvent aussi être montées sur d'autres mobiles de la chaîne cinématique.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre en outre un excentrique dans la chaine cinématique reliant le barillet au premier piston.
  • L'excentrique est lié à une bielle actionnant le premier piston qui alimente le réservoir d'air comprimé.
  • La vitesse de rotation de l'excentrique peut être comprise entre 5 et 15 tours/secondes, de préférence entre 8 et 10 tours/secondes.
  • Ces vitesses de rotation de l'excentrique permettent un mouvement rapide de la pompe, garantissant une pression dans le réservoir d'air suffisante pour actionner le sifflet.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre un mouvement horloger pour afficher l'heure courante. Ce mouvement horloger peut être indépendant du mécanisme d'actionnement du sifflet, et comprendre un deuxième barillet.
  • Dans une variante, le même barillet peut être utilisé pour entrainer un mouvement de montre et pour actionner le dispositif à sifflet de l'invention.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre un organe régulateur afin de réguler la chaine cinématique entre l'élément moteur et le premier piston.
  • L'utilisation d'un organe régulateur permet notamment de ralentir la rotation du barillet afin de contrôler le mouvement du premier piston et l'entrée d'air dans le réservoir à air comprimé. Dans le contexte de l'invention, l'organe régulateur n'est pas nécessairement aussi précis que l'organe régulateur d'un mouvement de montre. Il permet de freiner la détente du ressort de barillet et donc la rotation du barillet. Lorsque le barillet est déclenché, le ressort de barillet initialement armé se détend. La vitesse de détente du ressort et la rotation du barillet sont ralenties par les pertes le long de la chaîne cinématique et par la présence d'un organe régulateur. Le mouvement du premier piston, relié à la chaine cinématique est donc aussi freiné par l'organe régulateur.
  • Dans le cadre de l'invention, un organe régulateur peut comprendre un mobile présentant des masselottes. Les masselottes positionnées de manière adéquate sur le mobile permettent la régulation du mouvement de rotation du mobile les portant et des autres mobiles de la chaine cinématique.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre un actuateur actionnable manuellement par l'utilisateur afin de déclencher manuellement le sifflet. L'actionnement de l'actuateur permet la mise en marche de l'élément moteur qui actionne le sifflet.
  • Dans une variante, le déclenchement du sifflet peut également être effectué automatiquement, par exemple au passage des heures, des demi-heures ou encore des quarts d'heure. Le déclenchement du sifflet peut également être effectué de manière programmée par exemple à l'aide d'une fonction de la montre, par exemple d'une fonction de réveil, de quantième, etc.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre en outre un personnage articulé actionné par une roue de la chaine cinématique. Le terme personnage désigne ici aussi bien des humains que des animaux.
  • Une came ou un autre moyen mécanique peut permettre d'actionner le personnage articulé depuis la chaine cinématique.
  • Dans le dispositif selon l'invention, le personnage articulé comprend une figurine, par exemple un oiseau chanteur.
  • Dans le contexte de l'invention, un oiseau chanteur consiste en un oiseau mécanique dont une ou plusieurs parties sont susceptibles de bouger. Les parties mobiles de l'oiseau peuvent comprendre les ailes, le bec et/ou la queue. A l'intérieur de l'oiseau, des liens mécaniques permettent de mouvoir simultanément ou non ces différentes parties.
  • Le dispositif selon l'invention peut permettre l'actionnement simultané du sifflet et du personnage articulé.
  • L'animation du personnage articulé étant commandée par un mobile de la chaine cinématique, elle peut être coordonnée avec les notes jouées par le sifflet.
  • Le dispositif selon l'invention présente donc l'avantage par rapport à l'art antérieur connu de produire un chant d'oiseau sifflé au moyen d'un sifflet alimenté en air grâce à un piston et d'être intégrable dans une boîte de montre.
    • Brève description des figures
  • Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
    • La figure 1 illustre un schéma de fonctionnement du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 2a illustre une section longitudinale illustrant le premier piston et son système d'actionnement, avec une bielle selon un second mode de réalisation.
    • La figure 2b illustre une section vue de dessus illustrant le premier piston et son système d'actionnement, avec une bielle selon un second mode de réalisation.
    • La figure 3 illustre une vue en coupe d'une boîte de montre intégrant un mouvement de montre ainsi que le dispositif de l'invention.
    Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
  • La figure 1 illustre un schéma fonctionnel illustrant le dispositif 1 selon un mode de réalisation de la présente invention. Les dimensions et les formes des éléments sont illustrées à titre didactique uniquement, les dimensions et proportions du dispositif réel pouvant être différentes.
  • Ce dispositif 1 présente notamment un barillet 5 muni d'une denture 6 externe engrenant avec un pignon 100 d'une chaine cinématique 10. Le pignon 100 est monté sur l'axe d'une roue 101 entraînant un second pignon 102 sur l'axe de la roue 103. Le rapport de transmission entre le barillet 5, qui effectue par exemple une rotation en deux secondes, et la roue 103, qui effectue par exemple dix rotations par seconde, est avantageusement compris entre 1/5 et 1/50, par exemple 1/20. Ce rapport de multiplication peut aussi être obtenu avec un nombre de roues et de pignons (désignés simultanément comme mobiles) différent dans la chaîne cinématique 10.
  • Le barillet 5 est également muni de cames 3, 6a, 6b, par exemple de cames montées sur son pourtour, afin d'actionner différents éléments du mécanisme de sifflet 7 ou d'animer un personnage 20.
  • La roue 103 est munie d'un excentrique 16 ou d'une came pour entraîner le premier piston 11 au travers de la bielle 15. Le premier piston (ou piston de pompage) effectue ainsi un mouvement alternatif dans le cylindre 12, avec par exemple dix cycles de pompage par seconde. Une première variante de bielle 15 est illustrée sur la figure 1, qui présente l'inconvénient de nécessiter une fixation articulée au piston 11, et balaie une surface importante lors de ses déplacements. Une deuxième variante de bielle 15 évitant ces inconvénients est illustrée sur les figures 2a et 2b.
  • Le cylindre 12 peut être réalisé par un tube cylindrique par exemple en acier, en aluminium, en titane, en laiton etc. Dans un mode de réalisation avantageux, le cylindre 12 est réalisé en verre, qui présente l'avantage de ne pas nécessiter de lubrification et de permettre d'observer le déplacement du piston 11 dans le cylindre, par exemple au travers d'un fond de boîte de montre transparent.
  • Le premier piston 11 alimente en air un réservoir d'air comprimé 22. Le réservoir est relié au moyen d'une valve 18 au sifflet 7.
  • La chaine cinématique 10 comprend en outre un organe régulateur 17, constitué ici par des masselottes sur un des mobiles 101b en aval de la roue 103. Les masselottes 17 s'écartent du centre de rotation du mobile 101b lorsque celui se met à tourner, ce qui augmente son moment d'inertie et tend à le ralentir et à réguler sa vitesse et celle de l'ensemble de la chaîne cinématique. D'autres mécanismes de régulation, y compris des mécanismes basés sur un balancier-spiral, des freins etc. peuvent être employés.
  • Un ou plusieurs des mobiles de la chaine cinématique 10, par exemple les cames 3 et 6a, sont reliés à un personnage articulé 20, par exemple un oiseau mécanique ou un autre personnage animé perpendiculaire au cadran, au moyen d'éléments de liaison 21 et 21a, de manière à actionner ce mobile lorsque la chaîne cinématique tourne.
  • Un deuxième piston 8 coulisse dans le corps du sifflet 7. Le deuxième piston est déplacé grâce à un levier 9 entrainé par une came 6b liée au barillet 5, ou sur un autre mobile de la chaîne cinématique. La valve 18 est également actionnée par un levier 19 entrainé par une came 3 sur l'axe du barillet 5. Dans un autre mode de réalisation, la valve 18 est automatique et s'ouvre dès que la différence de pression entre le réservoir 22 et l'extérieur dépasse un premier seuil.
  • Une deuxième valve automatique 18b s'ouvre dès que la différence de pression entre l'intérieur du réservoir 22 et l'extérieur dépasse un deuxième seuil, afin d'éviter une surpression dans ce réservoir. Le piston 11 génère de préférence une pression suffisante dans le réservoir pour que la valve 18b doive s'ouvrir régulièrement, ainsi la pression dans le réservoir 22 reste sensiblement constante, oscillant autour de la valeur déclenchant l'ouverture de la valve 18b.
    • Fonctionnement du circuit d'alimentation en air du sifflet 7
  • Le premier piston 11 fonctionne comme une pompe pour alimenter en air le réservoir d'air comprimé 22. L'actionnement du premier piston 11 est contrôlé par le barillet 5 au moyen de la bielle 15 reliée à l'excentrique 16. Le mouvement du piston 11 est ainsi commandé par le barillet 5 à travers la chaine cinématique 10, la rotation du barillet provoquant un pompage rapide d'air dans le réservoir 22.
  • Le premier piston 11 est relié au réservoir d'air comprimé 22 par une ou plusieurs valves unidirectionnelles 14, 14'. Ces valves 14, 14' permettent le passage de l'air du piston 11 vers le réservoir 22 et empêchent le passage d'air du réservoir 22 vers le piston. Le cylindre 12 comprend en outre des valves 13, 13' unidirectionnelles permettant de faire entrer de l'air extérieur dans le corps 12 du piston 11. Lorsqu'il est actionné dans un sens, le piston 11 aspire de l'air extérieur par la valve 13' et expulse un flux d'air par la valve 14 dans le réservoir d'air comprimé 22 afin de le remplir. Dans le sens inverse, le piston 11 aspire de l'air extérieur par la valve 13 et expulse un flux d'air par la valve 14' dans le réservoir d'air comprimé 22 afin de le remplir. L'utilisation de valves unidirectionnelles 14, 14' empêche le retour d'air comprimé du réservoir 22 vers le piston 11.
  • Dans ce mode de réalisation, le piston 11 peut fournir de l'air au réservoir à air comprimé 22 dans les deux sens d'actionnement.
  • Le fonctionnement détaillé des valves 13, 13', 14 et 14' sera décrit plus loin.
  • Le réservoir 22 est relié au travers de la valve 18 au sifflet 7. L'ouverture progressive de la valve est commandée par la chaîne cinématique 10, de manière à contrôler la pression d'air dans le sifflet 7 à chaque instant. La valve 18 est actionnée par la came 3 au moyen d'un levier 19 pour permettre à l'air comprimé issu du réservoir 22 d'entrer dans le sifflet 7 et d'en sortir via la sortie d'air 4. Dans cet exemple, la came 3 est portée par le barillet 5 et tourne à la même vitesse. La valve 18 peut occuper une position ouverte dans laquelle elle laisse entrer de l'air dans le sifflet 7 ou une position fermée dans laquelle elle empêche l'air d'entrer dans le sifflet 7. Dans un autre mode de réalisation, ces positions peuvent être inversées. Lorsque le levier 19 entre en contact avec un sommet ou une bosse de la came 3, il passe à une position haute correspondant à une position d'ouverture de la valve 18, qui laisse entrer l'air du réservoir à air comprimer 22 dans le sifflet 7 et permet de jouer au moins un son. Lorsque le levier 19 se trouve dans un creux de la came 3, il est dans une position basse correspondant à une position de fermeture de la valve 18. La valve bloque alors l'entrée d'air dans le sifflet 7 et empêche le sifflet 7 d'émettre un son.
  • La fréquence d'ouverture et de fermeture de la valve 18 détermine le rythme des sons produits par le sifflet. Le rythme des sons émis par le sifflet 7 est identique au rythme d'actionnement de la valve 18. Si la valve est actionnée à des intervalles courts, les notes sont sifflées à des intervalles courts. Cette situation correspond à une plage du profil de la came 3 présentant des bosses rapprochées. A l'inverse, une plage du profil de la came 3 présentant des bosses éloignées correspond à des ouvertures de la valve 18 répétées à intervalles éloignés et à des sons émis par le sifflet 7 à des intervalles éloignés.
  • La durée d'ouverture de la valve 18 détermine la longueur des notes sifflées. Lorsque la valve 18 est ouverte longtemps, un flux d'air entre longuement dans le sifflet 7 et produit un son long. Une ouverture longue de la valve 18 correspond à une bosse présentant un sommet plus large. A l'inverse, une ouverture courte de la valve 18 correspond à une bosse présentant un sommet plus étroit. Une ouverture courte de la valve 18 limite à une courte durée l'entrée d'air dans le sifflet 7 qui joue alors une note courte.
  • L'amplitude du mouvement de la valve 18 détermine le débit d'air entrant dans le sifflet 7. Ainsi, plus la valve 18 est ouverte, plus le débit d'air entrant dans le sifflet 7 est important et plus fort est le son émis par le sifflet 7. L'amplitude du mouvement de la valve 18 est déterminée par la hauteur et la forme des bosses et creux composant le profil de la came 3. La hauteur d'une bosse du profil de la came 3 détermine le débit d'air entrant dans le sifflet 7 et donc le volume sonore émis.
  • Dans une variante, la valve 18 peut être actionnée automatiquement par la pression dans le réservoir 22 qui provoque son ouverture à partir d'un seuil de pression.
  • Le sifflet 7 présente un levier 9 lié à un deuxième piston 8 qui se déplace dans le corps du sifflet 7 formant cylindre. L'actionnement du deuxième piston 8, dans le corps du sifflet 7 est commandé par la came 6b sur le pourtour du barillet 5, ou par une autre came sur ce barillet ou sur un autre mobile. La position du piston 8 dans le corps du sifflet 7 détermine le volume d'air présent dans le corps du sifflet 7. La position du piston 8 dans le corps du sifflet 7 est déterminée par la forme de la came 6b transmise par le levier 9, ou par un système de leviers. Lorsque l'extrémité du levier 9 est située au sommet d'une bosse de la came 6b, le piston 8 occupe une position haute dans le corps du sifflet 7. Le volume d'air présent dans le corps du sifflet 7 est alors important, ce qui permet de jouer une note basse lorsque la valve 18 est ouverte. A l'inverse, la note sera aigue lorsque le piston 8 occupe une position basse dans le sifflet 7. La hauteur des sons émis par le sifflet dépend directement du volume d'air présent dans le sifflet 7. Plus le volume d'air présent dans le sifflet 7 est faible, plus aigu est le son émis par le sifflet 7 et inversement.
  • Le levier 9 peut aussi être lié à l'autre face du piston, dans le volume ouvert du sifflet, pour éviter un joint au point d'introduction du levier 9 dans le sifflet 7.
  • Les bosses et creux formant le profil de la came 6b déterminent le volume d'air présent dans le corps du sifflet 7 ; la forme de la came permet ainsi de moduler la hauteur des sons émis par le sifflet 7. Les notes d'une mélodie et leur séquence sont déterminées par la forme de la came 6b et de la came 3, respectivement.
  • Dans un mode de réalisation, une unique came 3 entraine les leviers 9 et 19. Dans un autre mode, deux cames distinctes 3, 6b sont prévues pour actionner ces deux leviers.
    • Actionnement de l'ensemble du dispositif
  • Le déclenchement du barillet 5 permet donc d'actionner un dispositif 1 imitant le chant d'un oiseau.
  • Une rotation d'un tour de barillet 5 permet au dispositif 1 de siffler le motif une fois. Lorsque le barillet 5 est chargé il peut effectuer plusieurs tours, par exemple cinq tours, ce qui correspond à cinq répétitions successives du même motif musical. Une fois les cinq tours effectués, le barillet 5 est déchargé et le sifflet 7 ne peut plus émettre aucune note avant que le barillet ne soit à nouveau chargé manuellement ou au moyen d'un mécanisme de remontage automatique.
  • Outre le motif musical, le déclenchement du barillet 5 entraine l'animation d'un personnage articulé 20 au moyen d'éléments de liaison mécanique ou leviers 21 et 21a. Dans ce mode de réalisation, le personnage articulé est un oiseau mécanique 20 dont plusieurs parties, par exemple la tête, la queue, et les ailes peuvent bouger. La rotation de l'oiseau 20 sur lui-même dans un plan parallèle au cadran de la montre est commandée par une came supplémentaire 6a sur le pourtour du barillet 5 ou sur un autre mobile. Un râteau non représenté peut être prévu entre la came 6a et l'oiseau, afin d'effectuer des mouvements de rotation en va-et-vient.
  • L'animation du bec, de la queue et/ou des ailes est commandée par la came 3 actionnant également la valve 18, ou par une came supplémentaire sur le pourtour du barillet 5 ou d'un autre mobile, au travers d'un levier 21a. Le levier 21a peut être coaxial au levier 21. Le levier 21 peut effectuer des mouvements de rotation sur son axe longitudinal, tandis que le levier 21a peut effectuer des mouvements de translation longitudinale selon son axe propre, afin d'actionner un mécanisme dans le corps de l'oiseau.
  • L'élément de liaison 21a peut comprendre plusieurs axes afin de commander indépendamment différentes parties du personnage articulé 20, par exemple au moyen de différents axes coaxiaux .
  • Ainsi, le déclenchement du dispositif 1 permet simultanément d'émettre un chant d'oiseau grâce au sifflet 7 et d'animer un personnage articulé 20.
  • Le déclenchement peut être prévu de manière automatique toutes les heures comme c'est le cas dans une horloge à coucou, tous les quarts d'heures, ou selon un autre intervalle de temps prédéterminé. Le dispositif 1 peut aussi être déclenché par une fonction réveil du mouvement de la montre.
  • Dans un mode de réalisation, un actuateur, non représenté, peut être prévu pour permettre à un utilisateur de déclencher le dispositif 1 manuellement. Un actuateur tel qu'un bouton poussoir peut être utilisé. Tout autre type d'actuateur peut également être utilisé. L'actionnement de cet actuateur permet notamment de charger le barillet 5 puis de déclencher sa rotation afin d'actionner le dispositif 1 imitant le chant d'un oiseau.
  • Le dispositif 1 peut comprendre un mouvement de montre indépendant du dispositif de sifflet décrit plus haut, par exemple un mouvement de montre entraîné par un autre barillet. Le dispositif 1 de sifflet peut aussi être commandé par ce mouvement de montre, afin de sonner automatiquement à des heures prédéterminées, et/ou entraîné par ce mouvement de montre en évitant un barillet additionnel.
  • Dans un mode de réalisation, le remontage du barillet 5 peut être assuré par l'élément de remontage du barillet du mouvement de la montre, par exemple par la même couronne ou le même mécanisme de remontage automatique. Dans un mode de réalisation, le remontage du barillet 5 est assuré par un élément de remontage distinct de l'élément de remontage du barillet du mouvement de la montre, par exemple une autre couronne, une position supplémentaire de la couronne, un levier de remontage, ou un dispositif de remontage automatique indépendant.
  • Dans un autre mode de réalisation, non représenté, l'élément moteur 5 peut comprendre un moteur électrique.
  • Les figure 2a et 2b illustrent en détail un ensemble cylindre 12-piston 11 selon un mode de réalisation de l'invention. Dans cet exemple, les valves 14, 14' en aval du cylindre 12 sont prévues directement sur la face du cylindre 12, et liées au réservoir 22 par des conduits non illustrés sur ces figures.
  • Les valves 14 et 14' fonctionnent comme des clapets anti retour. Chaque valve comprend une membrane 140 pouvant se déplacer sous l'effet de la différence de pression entre les deux côtés de la valve.
  • Des valves similaires 13, 13' peuvent être utilisées en amont du cylindre 12, pour contrôler l'entrée d'air dans le cylindre. Ces valves 13, 13' peuvent être prévues sur les faces du cylindre 12, ou dans des conduits d'amenée d'air vers ce cylindre.
  • Dans le cas des valves 13 et 13', la membrane 130 est soumise sur une surface à la pression exercée par le piston 11 dans le volume correspondant du cylindre 12 et sur la surface opposée à la pression dans la boîte de montre. Lorsque la pression interne dans le premier volume 110 du cylindre 12 est supérieure à la pression externe, la membrane 130 est plaquée contre l'ouverture 131 et empêche tout passage d'air entre ce volume 110 et l'extérieur. Lorsque la pression exercée par le piston 11 sur la membrane 130 est inférieure à la pression externe, la membrane 130 est éloignée de l'ouverture 131 dans la valve 13, 13' ce qui permet le passage d'air dans le cylindre 12.
  • Dans le cas des valves 14 et 14', la membrane 140 est soumise sur une surface à la pression dans le volume correspondant 110 ou 111 du cylindre 12, et sur la surface opposée à la pression dans le réservoir à air comprimé 22. Lorsque la pression dans le cylindre 12 est supérieure à la pression dans le réservoir à air comprimé 22, la membrane 140 s'éloigne de l'ouverture 141 de la valve 14, 14' et laisse passer l'air depuis le volume correspondant 110 ou 111 du cylindre 12 vers le réservoir à air comprimé 22. Lorsque la pression interne au cylindre 12 est inférieure à la pression exercée par le réservoir à air comprimé 22, la membrane 140 est plaquée contre l'ouverture 141 de la valve 14, 14' et empêche tout passage d'air.
  • De préférence la membrane 130 respectivement 140 est assez fine pour être déplacée par une faible différence de pression. Un élément élastique, par exemple un ressort, peut être prévu pour précontraindre la valve dans une position prédéterminée, par exemple en position fermée. La membrane est faite de préférence dans un matériau imperméable à l'air et résistant de manière à pouvoir être actionnée rapidement et fréquemment sans s'user.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, la membrane est composée en un matériau inoxydable, par exemple du titane ou de l'aluminium ou un alliage inoxydable à base d'aluminium connu sous le nom commercial Peraluman.
  • Dans un mode de réalisation, non représenté, au moins une des valves 14, 14' peut être placée à l'entrée du réservoir 22 à air comprimé.
  • La partie gauche des figures 2a et 2b illustre un exemple de fixation de la bielle 15 sur l'excentrique 16 placé sur le mobile 103. Dans cet exemple, l'extrémité de la bielle 15 est liée par une fixation 151 à un anneau 150 dans lequel l'excentrique 16 peut se déplacer perpendiculairement à la bielle 15. Les déplacements de l'excentrique 16 dans le sens longitudinal de la bielle 15 sont transmis à l'anneau 150 et la bielle 15, tandis que les déplacements de cet excentrique selon l'axe perpendiculaire à la bielle 15 peuvent être effectués librement dans l'anneau 150, sans provoquer de déplacement de la bielle 15 qui reste ainsi perpendiculaire au piston 11. Les éléments 152 sont des éléments de guidage de l'anneau 150 sur la platine 153 du dispositif 1.
  • La figure 3 illustre une boîte de montre 200 comprenant le dispositif 1 à sifflet selon un mode de réalisation de l'invention. La boîte de montre comporte une carrure 201, un fond 202 et une glace 203,206 en deux parties collées ou assemblées l'une à l'autre, une des parties 206 couvrant le cadran 204 avec l'affichage de l'heure tandis que la partie de glace 203 plus bombée protège l'oiseau chanteur 20 qui s'étend au-dessus de ce cadran 204, perpendiculairement à ce cadran, en étant entraîné en rotation par le levier ou l'axe 21. L'élément de liaison 21a peut traverser une ouverture longitudinale au travers de l'axe 21. L'élément 205 est le mouvement de montre, qui dans ce mode de réalisation est indépendant et ne coopère pas avec le dispositif de sifflet et de commande de l'oiseau chanteur 1. Des dispositifs intégrant le sifflet et/ou l'oiseau chanteur 20 sur la même platine que le mouvement de montre, ou sur un module auxiliaire coopérant avec ce mouvement 205, peuvent être imaginés.
  • Le barillet 5 du dispositif 1 entraînant le sifflet peut être remonté manuellement ou automatiquement de manière indépendante du barillet du mouvement 205, par exemple au moyen d'une couronne ou d'un organe de remontage indépendant. Alternativement, le barillet 5 du dispositif 1 entraînant le sifflet peut être remonté manuellement ou automatiquement au moyen d'une couronne ou d'un organe de remontage commun avec le mouvement 205.
    • Numéros de référence employés sur les figures
    • 1. Dispositif
    • 3. Came
    • 4. Sortie d'air de sifflet
    • 5. Barillet
    • 6. Denture
    • 6a. Came
    • 6b. Came
    • 7. Sifflet
    • 8. Deuxième piston
    • 9. Levier
    • 10. Chaine cinématique
    • 11. Piston
    • 12. Cylindre
    • 13, 13'. Deuxième valve unidirectionnelle
    • 14, 14'. Première valve unidirectionnelle
    • 15. Bielle
    • 16. Excentrique
    • 17. Organe régulateur
    • 18. Troisième valve
    • 18b. Valve de surpression.
    • 19. Levier
    • 20. Personnage articulé
    • 21. Elément de liaison mécanique (levier)
    • 21a. Elément de liaison mécanique (levier)
    • 22. Réservoir à air comprimé
    • 100. Pignon
    • 101. Roue
    • 101b. Régulateur de vitesse
    • 102. Pignon
    • 103. Roue
    • 110, 111. Volumes
    • 130. Membrane
    • 131. Ouverture
    • 140. Membrane
    • 141. Ouverture
    • 150. Anneau
    • 151. Fixation de l'anneau
    • 152. Elément de guidage
    • 153. Platine
    • 200. Boîte de montre
    • 201. Carrure
    • 202. Fond
    • 203. Partie de la glace
    • 204. Cadran
    • 205. Mouvement de montre
    • 206. Partie de la glace

Claims (17)

  1. Dispositif (1) intégrable dans une boîte (200) de montre bracelet, comportant :
    un sifflet (7);
    un piston (11) coulissant dans un cylindre (12) pour insuffler de l'air dans le sifflet (7);
    une première came (3);
    caractérisé par :
    un réservoir d'air comprimé (22) entre ledit piston (11) et ledit sifflet (7) ;
    une valve de surpression (18b) qui s'ouvre automatiquement dès que la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir d'air comprimé (22) dépasse un seuil ;
    une première valve (18) placée entre ledit réservoir d'air comprimé (22) et ledit sifflet (7), la première valve (18) étant commandée par la première came (3) au moyen d'un levier (19), le profil de ladite première came (3) étant composé de bosses et de creux afin de moduler la quantité d'air insufflé dans ledit sifflet (7), de manière à modifier le rythme, la durée et le volume des sons produits par le sifflet (7) pour imiter le chant d'un oiseau.
  2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé par au moins une deuxième valve unidirectionnelle (14, 14') en amont dudit réservoir afin d'empêcher le retour d'air comprimé vers le cylindre (12).
  3. Dispositif (1) de la revendication 2, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième valve unidirectionnelle (14, 14') comprend une ouverture (141) et une membrane (140) agencée de manière à ce que lorsque la pression dans le cylindre (12) est supérieure à la pression dans le réservoir à air comprimé (22), la membrane (140) s'éloigne de l'ouverture (141) et laisse passer l'air depuis le cylindre (12) vers le réservoir à air comprimé (22) et de manière à ce que lorsque la pression dans le cylindre (12) est inférieure à la pression dans le réservoir à air comprimé (22), la membrane (140) est plaquée contre l'ouverture (141) de la deuxième valve (14, 14') et empêche tout passage d'air.
  4. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cylindre (12) est lié à au moins une troisième valve unidirectionnelle (13, 13') afin de permettre l'entrée d'air dans le cylindre (12).
  5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite au moins une troisième valve unidirectionnelle (13, 13') comprend une ouverture (131) et une membrane (130) agencée de manière à ce que lorsque la pression dans le cylindre (12) est supérieure à la pression externe, la membrane (130) est plaquée contre l'ouverture (131) et empêche tout passage d'air et à ce que lorsque la pression dans le cylindre (12) est inférieure à la pression externe, la membrane (130) s'éloigne de l'ouverture (131) et permet le passage d'air dans le corps du piston.
  6. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston (11) est agencé pour fournir de l'air au réservoir à air comprimé (22) dans les deux sens d'actionnement.
  7. Dispositif (1) selon les revendications 2, 4 et 6, caractérisé par deux deuxièmes valves (14, 14') en aval du piston et deux troisièmes valves (13, 13') en amont du piston.
  8. Dispositif (1) selon la revendication 3, 5 et 6, caractérisé par deux deuxièmes valves (14, 14') en aval du piston et deux troisièmes valves (13, 13') en amont du piston.
  9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par un deuxième piston (8) afin de modifier un volume dans ledit sifflet (7), de manière à modifier la hauteur du son produit par le sifflet (7).
  10. Dispositif (1) selon la revendication 9, caractérisé par une came (6b) entraînant un levier (9) pour modifier la position dudit deuxième piston (8) de manière à produire un chant modulé imitant le chant d'un oiseau.
  11. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première came (3) commandant la première valve est portée par un barillet (5).
  12. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un barillet (5), une chaine cinématique (10) reliant ledit piston (11) audit barillet (5), ladite chaîne cinématique comprenant une bielle (15) actionnant ledit piston (11).
  13. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un second barillet pour entraîner un mouvement de montre (205).
  14. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un organe régulateur (101b, 17) pour contrôler la vitesse de déplacement dudit piston.
  15. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un actuateur actionnable manuellement par l'utilisateur afin de déclencher manuellement ledit sifflet (7).
  16. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un personnage articulé (20) actionné par ledit dispositif.
  17. Dispositif (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le personnage articulé (20) comprend un oiseau.
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