EP3637201A1 - Dispositif et procédé de mesure du couple d'un spiral - Google Patents

Dispositif et procédé de mesure du couple d'un spiral Download PDF

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EP3637201A1
EP3637201A1 EP18200169.3A EP18200169A EP3637201A1 EP 3637201 A1 EP3637201 A1 EP 3637201A1 EP 18200169 A EP18200169 A EP 18200169A EP 3637201 A1 EP3637201 A1 EP 3637201A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distal portion
shaft
ferrule
clamping ring
movable clamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18200169.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marcel Gerber
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.)
Greiner Vibrograf AG
Original Assignee
Greiner Vibrograf AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Greiner Vibrograf AG filed Critical Greiner Vibrograf AG
Priority to EP18200169.3A priority Critical patent/EP3637201A1/fr
Publication of EP3637201A1 publication Critical patent/EP3637201A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D7/00—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus
    • G04D7/10—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus for hairsprings of balances

Definitions

  • the present invention relates generally to a device and a method for measuring the torque of a balance spring for balance-spring oscillator.
  • the geometric inaccuracies and dispersions of the process for manufacturing a balance spring although small, typically generate a dispersion of the couple of balance springs relative to a target value. This is observed for all types of hairsprings, whether they are made from metal alloy wires (for example the Invar®, Elinvar®, Nivarox® or Parachrom® alloys), from silicon by photolithographic processes, or other materials and / or processes.
  • metal alloy wires for example the Invar®, Elinvar®, Nivarox® or Parachrom® alloys
  • the operating precision required of a balance-spring oscillator is typically of the order of a few seconds per day.
  • the oscillation frequency of the balance-spring oscillators can be adjusted by various means, such as adjustable nuts or weights in order to modify the inertia of the balance.
  • the adjustment range is typically a hundred seconds per day, which is insufficient to obtain a precise walk by arbitrarily associating a balance and a hairspring.
  • a pairing, or pairing, between pendulum and balance spring is thus typically carried out, which requires being able to measure the characteristics of the balance spring and / or of the balance before associating them.
  • the natural frequency of the mechanical oscillating system of a timepiece is a function of the couple of the balance spring and the moment of inertia of the oscillating system, which can at first be considered as equal to the moment of inertia of the pendulum.
  • These torque measurements can be used either to adjust the frequency of the balance-spring assembly by modifying the inertia of the balance by selective removal of material (for example by means of a cutter or a laser) or by adjusting the length of the balance spring, that is to distribute the balance springs and balance wheels by classes according to the couple of balance springs and the inertia of the balance wheels in order to allow the aforementioned pairing.
  • European patent application No. EP 2,423,764 A1 describes a device and a method for measuring the torque of a balance spring for a balance-spring oscillator, which are particularly advantageous insofar as it is possible to measure the torque of the balance spring fitted at the center of its shell. More specifically, the device described in this patent application comprises a shaft configured to be selectively coupled to or decoupled from a ferrule secured to an internal end of the hairspring, the shaft having a distal portion configured to cooperate with the ferrule. The distal portion of the shaft is elastically deformable and configured to be insertable through an axial opening passing through the ferrule.
  • the device also comprises a support configured to support the shaft in a pivoting manner, a reference balance associated with the tree, a gripping system to keep an outer end of the hairspring fixed during the measurement, and a clamping element. configured to selectively cooperate with the distal portion of the shaft and exert a radial clamping action on the distal portion.
  • the distal portion of the shaft is provided with a coupling section having a nominal external diameter greater than the internal diameter of the axial opening of the ferrule, which coupling section provides a friction drive connection between the distal portion of the tree and the ferrule.
  • the distal portion of the tree is also configured to allow a temporary reduction in the external diameter of the coupling section, under the radial clamping action exerted by the clamping element, and the frictionless insertion of the coupling section through the axial opening of the ferrule.
  • the clamping element consists of a clamp gripping acting radially on either side of the split part.
  • This solution has various drawbacks, in particular with regard to the precision required to ensure the radial clamping action necessary for the temporary reduction of the external diameter of the coupling section and its insertion without friction through the axial opening of the ferrule. Any inaccuracy in the tightening is likely to cause interference during the insertion of the distal portion of the shaft into the axial opening of the ferrule, or even damage the distal portion of the shaft.
  • a general aim of the present invention is therefore to propose an improved device and method for measuring the torque of a balance spring for a balance-spring oscillator.
  • an object of the present invention is to propose such a solution which is more robust and more reliable in use.
  • an object of the present invention is to propose a solution which facilitates the automation of the coupling and decoupling process from the shaft of the device to the shell of the hairspring.
  • Another object of the present invention is to propose such a solution which ensures an accurate and repeatable measurement of the balance spring torque.
  • the present invention meets these goals by proposing a device for measuring the torque of a balance spring for a balance-spring oscillator, the characteristics of which are listed in claim 1, namely such a device comprising a shaft configured to be selectively coupled to or decoupled. a ferrule secured to an internal end of the hairspring, the shaft having a distal portion configured to cooperate with the ferrule, the distal portion of the shaft being elastically deformable and configured to be insertable without friction through an axial opening crossing the ferrule.
  • the device also comprises a support configured to support the shaft in a pivoting manner, a reference balance associated with the shaft, a gripping system to keep an external end of the hairspring fixed during the measurement, and a clamping element.
  • the clamping element is configured as a movable clamping ring provided with a through hole configured to receive the distal portion of the shaft and allow the movable clamping ring to be moved axially along of the distal portion of the tree.
  • the movable clamping ring is axially movable relative to the distal portion of the shaft and to the ferrule between a first axial position in which the movable clamping ring can cooperate with the distal portion and exert the action.
  • the shaft and the movable clamping ring are both placed on the same side of the hairspring, the movable clamping ring preferably being positioned permanently on the distal portion of the tree.
  • the distal portion of the shaft may in particular have at least one additional section having a nominal external diameter less than the internal diameter of the orifice passing through the movable clamping ring, the first axial position being a position in which the movable clamping ring is positioned on the coupling section and exerts the radial clamping action of the distal portion, while the second axial position is a position in which the movable clamping ring is positioned on the section additional and frees the distal portion.
  • the above-mentioned coupling section and additional section are preferably substantially cylindrical sections of different external diameters, the additional section having an axial length greater than an axial length of the movable clamping ring.
  • a shoulder between the coupling section and the additional section can advantageously be chamfered, this in order to facilitate the insertion of the coupling section through the through hole of the movable clamping ring during the passage of the second axial position to the first axial position.
  • the coupling section can advantageously be placed in the end position at the end of the distal portion of the shaft.
  • the shaft and the movable clamping ring are placed on either side of the hairspring, and the movable clamping ring is configured to be completely disengaged from the distal portion of the tree.
  • the distal portion may in particular have at least one additional section placed in the end position at the end of the distal portion of the shaft, which additional section has a nominal external diameter greater than the internal diameter of the orifice. through the movable clamping ring, the nominal external diameter of the additional section also being less than the internal diameter of the axial opening of the ferrule, thus allowing frictionless insertion of the additional section through the opening axial of the ferrule.
  • the first axial position is in this case a position in which the movable clamping ring is positioned to cooperate with the additional section and exert the radial clamping action of the distal portion, while the second axial position is a position in which the movable clamping ring is completely disengaged from the distal portion.
  • the above-mentioned coupling section and additional section are preferably substantially cylindrical sections of different external diameters, the additional section having an axial length sufficient to be insertable through the axial opening of the ferrule and to cooperate with the movable clamping ring. , in the first axial position.
  • a distal end of the above-mentioned additional section is preferably chamfered, this in order to facilitate the insertion of the additional section through the orifice passing through the movable clamping ring.
  • the distal portion of the shaft has a split part, which split part is configured to be insertable through the axial opening passing through the ferrule, the split part being preferably provided with at least a longitudinal slot extending substantially axially along the distal portion of the shaft.
  • the distal portion of the shaft may in particular comprise a tip, preferably removable, made integral with the tree.
  • the pivot axis of the shaft is substantially vertical and the support comprises at least a first bearing supporting a lower end of the shaft, the support preferably comprising a second bearing supporting a part median of the shaft, and the gripping system comprises a fixed part and a spiral gripping support movable horizontally relative to the fixed part and configured to engage with the external end of the spiral.
  • the device further comprises a first drive for ensuring a relative axial movement between the gripping system and the distal portion of the shaft and / or a second drive for ensuring the axial movement of the movable clamping ring.
  • the Figure 1 shows a cross-sectional view of a torque measuring device - device generally designated by the reference numeral 10 - of a hairspring 20 according to a first alternative embodiment of the present invention.
  • This device 10 comprises a shaft 1 configured to be selectively coupled to or decoupled from a ferrule 25 secured to an internal end of the hairspring 20.
  • a distal portion 1a of the shaft 1 is configured to cooperate with the ferrule 25, the distal portion 1a of the shaft 1 being elastically deformable and configured to be insertable without friction through an axial opening 25a passing through the ferrule 25.
  • the distal portion 1a of the shaft 1 has a slotted part 4, which slotted part 4 is configured to be insertable through the axial opening 25a passing through the ferrule 25.
  • This slotted part 4 can in particular be provided at least one longitudinal slot 4a extending substantially axially along the distal portion 1a of the shaft 1, as illustrated schematically in the Figure 1 .
  • the distal portion 1a of the shaft 1 may advantageously include an end piece, here forming the slotted part 4, which end piece is made integral with the shaft 1.
  • This end piece is ideally designed to be removable and, if necessary, to adapt the distal portion 1a of the shaft 1 with the specific geometry and dimensions of the shell 25.
  • the device 10 also comprises a support 2 configured to support the shaft 1 in a pivoting manner, a reference balance 3 associated with the shaft 1 (for example a flywheel or any other reference element whose moment of inertia is known), a gripping system 7, 8 for holding an outer end of the hairspring 20 fixed during the measurement, as well as a clamping element 5 configured to cooperate selectively with the distal portion 1a of the shaft 1 and exert a radial clamping action on the distal portion 1a, as will be described more fully below.
  • a support 2 configured to support the shaft 1 in a pivoting manner
  • a reference balance 3 associated with the shaft 1 for example a flywheel or any other reference element whose moment of inertia is known
  • a gripping system 7, 8 for holding an outer end of the hairspring 20 fixed during the measurement
  • a clamping element 5 configured to cooperate selectively with the distal portion 1a of the shaft 1 and exert a radial clamping action on the distal portion 1a, as will be described more fully below.
  • the support 2 is designed to support the shaft 1 in a vertical position so that the pivot axis of the shaft 1 is substantially vertical.
  • the support 2 preferably comprises a first bearing 2a supporting a lower end of the shaft 1 and a second bearing 2b supporting a middle part of the shaft 1.
  • the reference balance 3 is here disposed on the shaft 1 so as to be positioned between the two support points formed by the bearings 2a and 2b.
  • the gripping system 7, 8 preferably comprises a fixed part 8 and a gripping support for hairspring 7 movable horizontally relative to the fixed part 8 and configured to engage with the external end of hairspring 20. It will be understood therefore, during a measurement of the torque of the hairspring 20, the external end of the hairspring 20 is retained fixed by the gripping system 7, 8.
  • the distal portion 1a of the shaft 1 is in turn designed to come into taken with the ferrule 25 which is integral with the internal end of the hairspring 20.
  • the distal portion 1a of the shaft 1 is more particularly provided with a coupling section 4.1, which has a nominal external diameter, designated D1, which is greater than the internal diameter, designated D25, of the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • This coupling section 4.1 is intended to provide a friction drive connection between the distal portion 1a of the shaft 1 and the ferrule 25.
  • the distal portion 1a of the shaft 1 is configured to allow a temporary reduction in the external diameter of the coupling section 4.1, under the radial clamping action exerted by the clamping element 5, and the insertion without friction of the coupling section 4.1 through the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the clamping element is configured as a movable clamping ring 5 provided with a through orifice 5a configured to receive the distal portion 1a of the shaft 1 and allow the movable clamping ring 5 to be moved axially along the distal portion 1a of the shaft 1, as will be discussed more precisely with reference to Figures 2 to 4 .
  • the through hole 5a of the movable clamping ring 5 therefore has an internal diameter, designated D5, which is less than the internal diameter D25 of the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the mobile clamping ring 5 is axially displaceable relative to the distal portion 1a of the shaft 1 and to the ferrule 25 between a first axial position, designated P1, in which the movable clamping ring 5 can cooperate with the distal portion 1a (see in particular the Figure 2 ) and exert the radial clamping action of the distal portion 1a, allowing the frictionless insertion of the coupling section 4.1 through the axial opening 25a of the ferrule 25 (see the Figure 3 ), and at least a second axial position, designated P2, in which the movable clamping ring 5 releases the distal portion 1a, allowing the establishment of the friction drive connection between the coupling section 4.1 and the ferrule 25 (see it Figure 4 ).
  • the device 10 is illustrated in the Figure 1 in a first configuration where the distal portion 1a of the shaft 1 of the device 10 is decoupled from the shell 25 of the hairspring 20, and where the movable clamping ring 5 occupies the second position P2 mentioned above. This is a position at rest where the movable clamping ring 5 exerts no stress on the distal portion 1a of the shaft 1.
  • the shaft 1 and the movable clamping ring 5 are both placed on the same side of the hairspring 20.
  • the movable clamping ring 5 is preferably permanently positioned on the distal portion 1a of the shaft 1. A total disengagement of the movable clamping ring 5 from the distal portion 1a of the shaft 1 is not necessary here, except for the needs of a possible change of the end piece 4.
  • the distal portion 1a of the shaft 1 has at least one additional section 4.2 having a nominal external diameter, designated D2, which is less than the internal diameter D5 of the through orifice 5a of the movable clamping ring 5.
  • the first axial position P1 is, as illustrated in the Figure 2 , a position in which the movable clamping ring 5 is positioned on the coupling section 4.1 in order to exert the radial clamping action of the distal portion 1a and allow the frictionless insertion of the coupling section 4.1 through of the axial opening 25a of the ferrule 25, as illustrated in the Figure 3 .
  • the second axial position P2 is, as illustrated in the Figure 4 , a position in which the movable clamping ring 5 is positioned on the additional section 4.2 in order to release the distal portion 1a and thus establish the friction drive connection between the coupling section 4.1 and the ferrule 25.
  • the coupling section 4.1 and the additional section 4.2 are advantageously substantially cylindrical sections of different external diameters D1, D2, the additional section 4.2 having an axial length L2 greater than an axial length, designated L5, of the movable clamping ring 5 More precisely, the axial length L2 of the additional section 4.2 is chosen so as to be able to receive the mobile clamping ring 5 entirely, as illustrated in the Figures 1 and 4 .
  • the axial length L1 of the coupling section 4.1 is itself selected to allow the engagement of the distal section 1a of the shaft 1 through the axial opening 25a of the ferrule 25 while ensuring that the ring of movable clamping 5 remains in engagement with the coupling section 4.1, in the first axial position P1, as illustrated in Figure 3 .
  • the axial length L1 will therefore depend on the axial length L5 of the movable clamping ring 5 and the distance separating it, in the first axial position P1, from the ferrule 25. It is only after the coupling section 4.1 is inserted in the desired position that the movable clamping ring 5 can be repositioned in the second axial position P2, as illustrated in Figure 4 , in order to free the distal portion 1a from the shaft 1 and thus allow the establishment of a friction drive connection between the coupling section 4.1 and the ferrule 25.
  • the coupling section 4.1 is advantageously placed in the end position at the end of the distal portion 1a of the shaft 1.
  • the coupling section 4.1 is exclusively used for the coupling with the ferrule 25, and provide an additional section, below the additional section 4.2, intended exclusively for the clamping operation by means of the movable clamping ring 5.
  • the diameter D5 of the through opening 5a formed through the movable clamping ring 5 is strictly less than the diameter D25 of the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the diameter D5 of the through opening 5a and the diameter of the additional section are chosen to allow a radial clamping action to be exerted on the distal portion 1a of the shaft 1, and therefore on the coupling section 4.1.
  • the coupling section 4.1 would possibly be preceded by a section of smaller diameter than the internal diameter D25 of the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the shoulder 4.1a between the coupling section 4.1 and the additional section 4.2 is chamfered in order to facilitate the insertion of the coupling section 4.1 through the through hole 5a of the movable clamping ring 5 during the passage from the second axial position P2 to the first axial position P1.
  • the transition surface between the coupling section 4.1 and the additional section 4.2 can be essentially conical.
  • the distal end of the coupling section 4.1 can likewise be chamfered to facilitate the insertion of the coupling section 4.1 through the through hole 5a of the movable clamping ring 5 during the assembly or reassembly of the device 10.
  • the movable clamping ring 5 is preferably mounted so as to be permanently positioned on the distal portion 1a of the shaft 1.
  • the Figure 5 shows a cross-sectional view of a torque measuring device - device generally designated by the reference numeral 10 * - of a hairspring 20 according to a second variant embodiment of the present invention.
  • This device 10 * likewise comprises a shaft 1 * configured to be selectively coupled to or decoupled from a ferrule 25 integral with an internal end of the hairspring 20, a support 2 configured to support the shaft 1 * in a pivoting manner, a reference balance 3 associated with the shaft 1 *, a gripping system 7, 8 for holding an outer end of the hairspring 20 fixed during the measurement, as well as a movable clamping ring 5 * forming a clamping element configured for selectively cooperate with the distal portion 1a * of the shaft 1 * and exert a radial clamping action on the distal portion 1a *.
  • the distal portion 1a * of the shaft 1 * likewise advantageously comprises a tip 4 *, preferably removable, forming a split part, which tip 4 * is made integral with the shaft 1 * in the image of what
  • the distal portion 1a * of the shaft 1 * is provided, like the first alternative embodiment, with a coupling section 4.1 *, which has a nominal external diameter, designated D1 *, which is greater than the diameter internal D25 of the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • This coupling section 4.1 * is similarly intended to provide a friction drive connection between the distal portion 1a * of the shaft 1 * and the ferrule 25.
  • the distal portion 1a * of the shaft 1 * is also configured to allow a temporary reduction of the external diameter of the coupling section 4.1 *, under the radial clamping action exerted by the movable clamping ring 5 *, and l insertion without friction of the coupling section 4.1 * through the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the mobile clamping ring 5 * is provided with a through hole 5a configured to receive the distal portion 1a * of the shaft 1 * and allow the movable clamping ring 5 * to be moved axially along the distal portion 1a * of the shaft 1 *, as will be discussed more specifically with reference to Figures 6 to 8 .
  • the internal diameter D5 of the through orifice 5a of the movable clamping ring 5 * is therefore less than the internal diameter D25 of the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the mobile clamping ring 5 * is similarly axially displaceable relative to the distal portion 1a * of the shaft 1 * and to the ferrule 25 between a first axial position, designated P1 *, in which the mobile clamping ring 5 * can cooperate with the distal portion 1a * (see in particular the Figure 6 ) and exert the radial tightening action of the distal portion 1a *, allowing the frictionless insertion of the coupling section 4.1 * through the axial opening 25a of the ferrule 25 (see the Figure 7 ), and at least a second axial position, designated P2 *, in which the movable clamping ring 5 * releases the distal portion 1a *, allowing the establishment of the friction drive connection between the coupling section 4.1 * and shell 25 (see the Figure 8 ).
  • the device 10 * is illustrated in the Figure 5 in a first configuration where the distal portion 1a * of the shaft 1 * of the device 10 * is decoupled from the ferrule 25 of the hairspring 20, and where the movable clamping ring 5 * occupies a position where it is completely disengaged from the distal portion 1a * of the shaft 1 *.
  • the shaft 1 * and the movable clamping ring 5 * are placed on either side of the hairspring 20.
  • the movable clamping ring 5 * is therefore necessarily configured, in this case, to be completely disengaged from the distal portion 1a * of the shaft 1 *.
  • the distal portion 1a * of the shaft 1 * has at least one additional section 4.2 * placed in the end position at the end of the distal portion 1a * of the shaft 1 *, which additional section 4.2 * has a diameter nominal external, designated D2 *, which is greater than the internal diameter D5 of the through orifice 5a of the movable clamping ring 5 *.
  • This nominal external diameter D2 * is moreover less than the internal diameter D25 of the axial opening 25a of the shell 25, thus allowing the frictionless insertion of the additional section 4.2 * through the axial opening 25a of the shell 25 , and this independently of the clamping action exerted by the movable clamping ring 5 *.
  • the first axial position P1 * is, as illustrated in the Figures 5 to 7 , a position in which the movable clamping ring 5 * is positioned to cooperate with the additional section 4.2 * and exert the radial clamping action of the distal portion 1a *, allowing the insertion without friction of the coupling section 4.1 * through the axial opening 25a of the shell 25, as illustrated more specifically in the Figure 7 .
  • the second axial position P2 * is itself, as illustrated in the Figure 8 , a position in which the movable clamping ring 5 * is completely disengaged from the distal portion 1a * in order to release the distal portion 1a * and establish the friction drive connection between the coupling section 4.1 * and the ferrule 25 .
  • the coupling section 4.1 * and the additional section 4.2 * are advantageously substantially cylindrical sections with different external diameters D1 *, D2 *.
  • the axial length L1 * of the coupling section 4.1 * must be sufficient to ensure the friction drive connection with the ferrule 25.
  • the axial length L2 * of the additional section 4.2 * is itself selected to allow frictionless insertion of the additional section 4.2 * through the axial opening 25a of the ferrule 25 and to cooperate with the movable clamping ring 5 *, positioned in its first axial position P1 *, before the coupling section 4.1 * ends at the ferrule 25, as illustrated in the Figure 6 .
  • the distal end 4.2a * of the additional section 4.2 * is chamfered in order to facilitate the insertion of the additional section 4.2 * through the through orifice 5a of the movable clamping ring 5 *.
  • a relative axial displacement is operated between the gripping system 7, 8 and the distal portion 1a, resp. 1a * of tree 1, resp. 1 *.
  • this relative displacement can be operated by hand, it may be advantageous to provide a first drive to ensure this relative displacement. It may likewise be advantageous to provide a second drive to ensure the axial displacement of the movable clamping ring 5, resp. 5 *.
  • the presence of such drives will in particular allow great automation of the process, and therefore greater robustness in use and better repeatability of the measurements.
  • the method of measuring the torque of a balance spring to be qualified can be implemented using the aforementioned device 10 or 10 *, and this in the following manner.
  • the hairspring to be measured 20 is positioned on the gripping system 7, 8 of the device 10, resp. 10 *, then the outer end of the hairspring 20 is fixed using the gripping system 7, 8.
  • the movable clamping ring 5, resp. 5 * is then positioned relative to the distal portion 1a, resp. 1a *, from tree 1, resp. 1 *, and to the shell 25 so as to occupy the first axial position P1, resp. P1 * (see again Figure 2 or Figure 5 ) and allow the radial clamping action of the distal portion 1a, resp. 1a *.
  • this is achieved as soon as the movable clamping ring 5 is placed in its first axial position P1.
  • the coupling section 4.1, resp. 4.1 * can be inserted through the axial opening 25a of the ferrule 25.
  • the movable clamping ring 5, resp. 5 * is repositioned towards the second axial position P2, resp. P2 *, so as to release the distal portion 1a, resp. 1a *, and thus establish the friction drive link between the coupling section 4.1, resp. 4.1 *, and the shell 25.
  • the actual torque measurement operation can then begin, which involves the release of the shaft 1, resp. 1 *, so as to be able to pivot about its pivot axis, the oscillation of the assembly formed by the shaft 1, resp. 1 *, reference pendulum 3 and hairspring 20, and the measurement of the resulting oscillation of said assembly.
  • This measurement can in particular consist of a measurement of the oscillation frequency which, taking into account the fact that the moment of inertia of the reference balance 3 is known, makes it possible to deduce a measurement of the torque of the balance spring 20. It is obviously it is understood that a measurement of the oscillation period will likewise make it possible to derive the oscillation frequency, and consequently to deduce a measurement of the torque of the hairspring 20.
  • the process ends with the repositioning of the movable clamping ring 5, resp. 5 *, relative to the distal portion 1a, resp. 1a *, and at the ferrule 25 towards the first axial position P1, resp. P1 *, so as to exert again the radial clamping action of the distal portion 1a, resp. 1a *, and remove the friction drive link between the coupling section 4.1, resp. 4.1 *, and the ferrule 25.
  • the process can then be repeated with another hairspring to be measured and qualified.
  • the support for the shaft of the device in any suitable manner making it possible to ensure that the shaft is pivotally supported.
  • the hairspring gripping system can likewise be configured in any suitable manner making it possible to fix an external end of the hairspring during the measurement.

Landscapes

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Abstract

Il est décrit un dispositif (10) de mesure du couple d'un spiral (20) pour oscillateur balancier-spiral, comprenant un arbre (1) configuré pour être sélectivement couplé à ou découplé d'une virole (25) solidaire d'une extrémité interne du spiral (20), l'arbre (1) présentant une portion distale (1a) configurée pour coopérer avec la virole (25), la portion distale (1a) étant déformable élastiquement et configurée pour être insérable sans frottement au travers d'une ouverture axiale (25a) traversant la virole (25). Le dispositif (10) comporte en outre un support (2) configuré pour supporter l'arbre (1) de manière pivotante, un balancier de référence (3) associé à l'arbre (1), un système de préhension (7, 8) pour maintenir une extrémité externe du spiral (20) fixe au cours de la mesure, et un élément de serrage configuré pour coopérer sélectivement avec la portion distale (1a) et exercer une action de serrage radiale de la portion distale (1a). La portion distale (1a) est pourvue d'une section de couplage (4.1) destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale (1a) et la virole (25). L'élément de serrage est configuré comme un anneau de serrage mobile (5) pourvu d'un orifice traversant (5a) configuré pour recevoir la portion distale (1a) et permettre à l'anneau de serrage mobile (5) d'être déplacé axialement le long de la portion distale (1a). L'anneau de serrage mobile (5) est déplaçable axialement par rapport à la portion distale (1a) et à la virole (25) entre une première position axiale (P1) dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5) peut coopérer avec la portion distale (1a) et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale (1a), permettant l'insertion sans frottement de la section de couplage (4.1) au travers de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25), et au moins une seconde position axiale (P2) dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5) libère la portion distale (1a), permettant l'établissement de la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage (4.1) et la virole (25).

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention se rapporte de manière générale à un dispositif ainsi qu'un procédé de mesure du couple d'un spiral pour oscillateur balancier-spiral.
    • ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
  • De tels dispositifs et procédés sont connus de l'état de la technique, notamment de la demande de brevet européen No. EP 2 423 764 A1 , dont le contenu est incorporé ici par référence dans son ensemble.
  • Comme déjà évoqué dans la publication antérieure susmentionnée, les imprécisions et dispersions géométriques du procédé de fabrication d'un spiral, bien que faibles, engendrent typiquement une dispersion du couple des spiraux par rapport à une valeur cible. Ceci est observé pour tout type de spiraux, qu'ils soient fabriqués à partir de fils d'alliage métallique (par ex. les alliages Invar®, Elinvar®, Nivarox® ou Parachrom®), à partir de silicium par des procédés photolithographiques, ou d'autres matériaux et/ou procédés.
  • La précision de marche exigée d'un oscillateur balancier-spiral est typiquement de l'ordre de quelques secondes par jour. La fréquence d'oscillation des oscillateurs balancier-spiral peut être ajustée par divers moyens, tels des écrous ou masselottes réglables afin de modifier l'inertie du balancier. La plage d'ajustement est typiquement d'une centaine de secondes par jour, ce qui est insuffisant pour obtenir une marche précise en associant de façon arbitraire un balancier et un spiral. Un appariement, ou appairage, entre balancier et spiral est ainsi typiquement effectué, ce qui nécessite de pouvoir mesurer les caractéristiques du spiral et/ou du balancier avant de les associer.
  • Comme déjà exposé dans la demande de brevet européen No. EP 2 423 764 A1 , la fréquence propre du système oscillant mécanique d'une pièce d'horlogerie, constitué d'un ensemble balancier-spiral, est une fonction du couple du spiral et du moment d'inertie du système oscillant, lequel peut en première approximation être considéré comme égal au moment d'inertie du balancier.
  • Aux fins de pouvoir procéder à un ajustement adéquat de la fréquence propre d'un oscillateur balancier-spiral, il est ainsi nécessaire de pouvoir mesurer le couple du spiral. Diverses méthodes de mesure existent, notamment la méthode de mesure dite statique, telle que décrite par exemple dans le brevet US 2,384,520 ou la demande de brevet EP 2 128 723 A1 , ou la méthode de mesure dite dynamique, telle que décrite par exemple dans les brevets suisses CH 483 050 et CH 690 874 A5 .
  • Ces mesures de couple peuvent être utilisées soit pour régler la fréquence de l'ensemble balancier-spiral en modifiant l'inertie du balancier par enlèvement sélectif de matière (par exemple au moyen d'une fraise ou d'un laser) ou en ajustant la longueur du spiral, soit pour répartir les spiraux et balanciers par classes en fonction du couple des spiraux et de l'inertie des balanciers afin de permettre l'appairage susmentionné.
  • La demande de brevet européen No. EP 2 423 764 A1 expose un dispositif et un procédé de mesure du couple d'un spiral pour oscillateur balancier-spiral qui sont particulièrement avantageux dans la mesure où il est possible de procéder à la mesure du couple du spiral équipé au centre de sa virole. Plus précisément, le dispositif décrit dans cette demande de brevet comprend un arbre configuré pour être sélectivement couplé à ou découplé d'une virole solidaire d'une extrémité interne du spiral, l'arbre présentant une portion distale configurée pour coopérer avec la virole. La portion distale de l'arbre est déformable élastiquement et configurée pour être insérable au travers d'une ouverture axiale traversant la virole. Le dispositif comporte par ailleurs un support configuré pour supporter l'arbre de manière pivotante, un balancier de référence associé à l'arbre, un système de préhension pour maintenir une extrémité externe du spiral fixe au cours de la mesure, et un élément de serrage configuré pour coopérer sélectivement avec la portion distale de l'arbre et exercer une action de serrage radiale de la portion distale. La portion distale de l'arbre est pourvue d'une section de couplage présentant un diamètre externe nominal supérieur au diamètre interne de l'ouverture axiale de la virole, laquelle section de couplage assure une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale de l'arbre et la virole. La portion distale de l'arbre est par ailleurs configurée pour permettre une réduction temporaire du diamètre externe de la section de couplage, sous l'action de serrage radiale exercée par l'élément de serrage, et l'insertion sans frottement de la section de couplage au travers de l'ouverture axiale de la virole.
  • Selon l'enseignement de la demande de brevet européen No. EP 2 423 764 A1 , l'élément de serrage est constitué d'une pince de serrage agissant radialement de part et d'autre de la partie fendue. Cette solution présente divers inconvénients, en particulier s'agissant de la précision requise pour assurer l'action de serrage radiale nécessaire à la réduction temporaire du diamètre externe de la section de couplage et son insertion sans frottement au travers de l'ouverture axiale de la virole. Toute imprécision dans le serrage est susceptible d'engendrer une interférence lors de l'insertion de la portion distale de l'arbre dans l'ouverture axiale de la virole, voire endommager la portion distale de l'arbre.
  • Une solution plus robuste et plus fiable est donc nécessaire.
    • EXPOSÉ DE L'INVENTION
  • Un but général de la présente invention est donc de proposer un dispositif et un procédé de mesure du couple d'un spiral pour oscillateur balancier-spiral améliorés.
  • Plus particulièrement, un but de la présente invention est de proposer une telle solution qui soit plus robuste et plus fiable à l'usage.
  • Par ailleurs, un but de la présente invention est de proposer une solution qui facilite l'automatisation du processus de couplage et de découplage de l'arbre du dispositif à la virole du spiral.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer une telle solution qui assure une mesure précise et répétable du couple du spiral.
  • La présente invention répond à ces buts en proposant un dispositif de mesure du couple d'un spiral pour oscillateur balancier-spiral dont les caractéristiques sont énumérées dans la revendication 1, à savoir un tel dispositif comprenant un arbre configuré pour être sélectivement couplé à ou découplé d'une virole solidaire d'une extrémité interne du spiral, l'arbre présentant une portion distale configurée pour coopérer avec la virole, la portion distale de l'arbre étant déformable élastiquement et configurée pour être insérable sans frottement au travers d'une ouverture axiale traversant la virole. Le dispositif comprend par ailleurs un support configuré pour supporter l'arbre de manière pivotante, un balancier de référence associé à l'arbre, un système de préhension pour maintenir une extrémité externe du spiral fixe au cours de la mesure, et un élément de serrage configuré pour coopérer sélectivement avec la portion distale de l'arbre et exercer une action de serrage radiale de la portion distale. La portion distale de l'arbre est pourvue d'une section de couplage destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale de l'arbre et la virole. Selon l'invention, l'élément de serrage est configuré comme un anneau de serrage mobile pourvu d'un orifice traversant configuré pour recevoir la portion distale de l'arbre et permettre à l'anneau de serrage mobile d'être déplacé axialement le long de la portion distale de l'arbre. De plus, l'anneau de serrage mobile est déplaçable axialement par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole entre une première position axiale dans laquelle l'anneau de serrage mobile peut coopérer avec la portion distale et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale, permettant l'insertion sans frottement de la section de couplage au travers de l'ouverture axiale de la virole, et au moins une seconde position axiale dans laquelle l'anneau de serrage mobile libère la portion distale, permettant l'établissement de la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage et la virole.
  • Selon une première variante de l'invention, particulièrement avantageuse, l'arbre et l'anneau de serrage mobile sont tous deux placés d'un même coté du spiral, l'anneau de serrage mobile étant de préférence positionné en permanence sur la portion distale de l'arbre.
  • Dans ce contexte préféré, la portion distale de l'arbre peut en particulier présenter au moins une section additionnelle présentant un diamètre externe nominal inférieur au diamètre interne de l'orifice traversant de l'anneau de serrage mobile, la première position axiale étant une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile est positionné sur la section de couplage et exerce l'action de serrage radiale de la portion distale, alors que la seconde position axiale est une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile est positionné sur la section additionnelle et libère la portion distale.
  • La section de couplage et la section additionnelle susmentionnées sont préférablement des sections sensiblement cylindriques de diamètres externes différents, la section additionnelle présentant une longueur axiale supérieure à une longueur axiale de l'anneau de serrage mobile.
  • Par ailleurs, un épaulement entre la section de couplage et la section additionnelle peut avantageusement être chanfreiné, ceci afin de faciliter l'insertion de la section de couplage au travers de l'orifice traversant de l'anneau de serrage mobile lors du passage de la seconde position axiale à la première position axiale.
  • Dans le contexte de la première variante susmentionnée de l'invention, la section de couplage peut avantageusement être placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale de l'arbre.
  • Selon une seconde variante de l'invention, l'arbre et l'anneau de serrage mobile sont placés de part et d'autre du spiral, et l'anneau de serrage mobile est configuré pour être complétement désengagé de la portion distale de l'arbre.
  • Dans cet autre contexte, la portion distale peut en particulier présenter au moins une section additionnelle placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale de l'arbre, laquelle section additionnelle présente un diamètre externe nominal supérieur au diamètre interne de l'orifice traversant de l'anneau de serrage mobile, le diamètre externe nominal de la section additionnelle étant par ailleurs inférieur au diamètre interne de l'ouverture axiale de la virole, permettant ainsi l'insertion sans frottement de la section additionnelle au travers de l'ouverture axiale de la virole. La première position axiale est dans ce cas une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile est positionné pour coopérer avec la section additionnelle et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale, alors que la seconde position axiale est une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile est complétement désengagé de la portion distale.
  • La section de couplage et la section additionnelle susmentionnées sont préférablement des sections sensiblement cylindriques de diamètres externes différents, la section additionnelle présentant une longueur axiale suffisante pour être insérable au travers de l'ouverture axiale de la virole et coopérer avec l'anneau de serrage mobile, dans la première position axiale.
  • Par ailleurs, une extrémité distale de la section additionnelle susmentionnée est préférablement chanfreinée, ceci afin de faciliter l'insertion de la section additionnelle au travers de l'orifice traversant de l'anneau de serrage mobile.
  • Selon une variante avantageuse de l'invention, la portion distale de l'arbre présente une partie fendue, laquelle partie fendue est configurée pour être insérable au travers de l'ouverture axiale traversant la virole, la partie fendue étant préférablement pourvue d'au moins une fente longitudinale s'étendant sensiblement axialement le long de la portion distale de l'arbre.
  • La portion distale de l'arbre peut en particulier comporter un embout, préférablement amovible, rendu solidaire de l'arbre.
  • Selon une variante particulièrement avantageuse de l'invention, l'axe de pivotement de l'arbre est sensiblement vertical et le support comporte au moins un premier palier supportant une extrémité inférieure de l'arbre, le support comportant préférablement un second palier supportant une partie médiane de l'arbre, et le système de préhension comporte une partie fixe et un support de préhension pour spiral déplaçable horizontalement par rapport à la partie fixe et configuré pour venir en prise avec l'extrémité externe du spiral.
  • De préférence, le dispositif comporte en outre un premier entraînement pour assurer un déplacement axial relatif entre le système de préhension et la portion distale de l'arbre et/ou un second entraînement pour assurer le déplacement axial de l'anneau de serrage mobile.
  • La présente invention se rapporte également à un procédé de mesure du couple d'un spiral à l'aide d'un dispositif susmentionné, dont les caractéristiques sont énumérées dans la revendication 15, à savoir un procédé comprenant les étapes suivantes :
    • positionnement du spiral à mesurer sur le système de préhension du dispositif ;
    • fixation de l'extrémité externe du spiral à l'aide du système de préhension ;
    • positionnement de l'anneau de serrage mobile par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole de manière à occuper la première position axiale et permettre d'exercer l'action de serrage radiale de la portion distale ;
    • insertion de la portion distale de l'arbre et de la section de couplage, serrée radialement par l'anneau de serrage mobile, au travers de l'ouverture axiale de la virole ;
    • repositionnement de l'anneau de serrage mobile par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole vers la seconde position axiale de manière à libérer la portion distale de l'arbre et établir la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage et la virole ;
    • libération de l'arbre de manière à pouvoir pivoter autour de son axe de pivotement ;
    • mise en oscillation de l'ensemble formé de l'arbre, du balancier de référence et du spiral ;
    • mesure de l'oscillation résultante, en particulier de la fréquence, de l'ensemble ;
    • arrêt de l'oscillation de l'ensemble ;
    • repositionnement de l'anneau de serrage mobile par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole vers la première position axiale de manière à exercer l'action de serrage radiale de la portion distale de l'arbre et supprimer la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage et la virole ;
    • retrait de la portion distale de l'arbre à l'extérieur de l'ouverture axiale de la virole ;
    • libération de l'extrémité externe du spiral du système de préhension ; et
    • retrait du spiral du système de préhension.
  • D'autres aspects de l'invention sont exposés dans la suite de la présente description.
    • DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
  • Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention, lesquels sont présentés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et sont illustrés par les dessins annexés où :
    • la Figure 1 montre une vue en coupe transversale d'un dispositif de mesure du couple d'un spiral selon une première variante de réalisation de la présente invention, le dispositif étant illustré dans une première configuration où une portion distale de l'arbre du dispositif est découplée de la virole du spiral ;
    • la Figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 1 illustrant le dispositif dans une deuxième configuration précédant le couplage de la portion distale de l'arbre à la virole du spiral, deuxième configuration où la portion distale de l'arbre est contrainte par le positionnement d'un anneau de serrage mobile dans une première position axiale par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole ;
    • la Figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 1 illustrant le dispositif dans une troisième configuration où la portion distale de l'arbre, contrainte par l'anneau de serrage mobile, a été introduite au travers d'une ouverture axiale traversant la virole ;
    • la Figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 1 illustrant le dispositif dans une quatrième configuration où la portion distale de l'arbre est libérée par le repositionnement de l'anneau de serrage mobile dans une seconde position axiale par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole, permettant l'établissement d'une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale de l'arbre et la virole ;
    • la Figure 5 montre une vue en coupe transversale d'un dispositif de mesure du couple d'un spiral selon une seconde variante de réalisation de la présente invention, le dispositif étant illustré dans une première configuration où une portion distale de l'arbre du dispositif est découplée de la virole du spiral ;
    • la Figure 6 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 5 illustrant le dispositif dans une deuxième configuration où la portion distale de l'arbre a été partiellement introduite au travers de l'ouverture axiale traversant la virole et au travers d'un orifice traversant de l'anneau de serrage mobile, lequel est positionné dans une première position axiale par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole, deuxième configuration où la portion distale de l'arbre est contrainte par le positionnement de l'anneau de serrage mobile ;
    • la Figure 7 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 5 illustrant le dispositif dans une troisième configuration où la portion distale de l'arbre, contrainte par l'anneau de serrage mobile, a été complétement introduite au travers de l'ouverture axiale traversant la virole ; et
    • la Figure 8 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 5 illustrant le dispositif dans une quatrième configuration où la portion distale de l'arbre est libérée par le repositionnement de l'anneau de serrage mobile dans une seconde position axiale par rapport à la portion distale de l'arbre et à la virole, seconde position axiale dans laquelle l'anneau de serrage mobile est complétement désengagé de la portion distale de l'arbre, permettant l'établissement de la liaison d'entraînement par friction entre la portion distale de l'arbre et la virole.
    MODES DE RÉALISATION DE L'INVENTION
  • La présente invention sera décrite en référence à divers modes de réalisation préférés tels qu'illustrés notamment par les Figures 1 à 8.
  • La Figure 1 montre une vue en coupe transversale d'un dispositif de mesure du couple - dispositif désigné globalement par la référence numérique 10 - d'un spiral 20 selon une première variante de réalisation de la présente invention. Ce dispositif 10 comporte un arbre 1 configuré pour être sélectivement couplé à ou découplé d'une virole 25 solidaire d'une extrémité interne du spiral 20. À cet effet, une portion distale 1a de l'arbre 1 est configurée pour coopérer avec la virole 25, la portion distale 1a de l'arbre 1 étant déformable élastiquement et configurée pour être insérable sans frottement au travers d'une ouverture axiale 25a traversant la virole 25.
  • A titre préféré, la portion distale 1a de l'arbre 1 présente une partie fendue 4, laquelle partie fendue 4 est configurée pour être insérable au travers de l'ouverture axiale 25a traversant la virole 25. Cette partie fendue 4 peut en particulière être pourvue d'au moins une fente longitudinale 4a s'étendant sensiblement axialement le long de la portion distale 1a de l'arbre 1, comme illustrée schématiquement dans la Figure 1.
  • La portion distale 1a de l'arbre 1 peut avantageusement comporter un embout, formant ici la partie fendue 4, lequel embout est rendu solidaire de l'arbre 1. Cet embout est idéalement conçu pour être amovible et permettre le cas échéant d'adapter la portion distale 1a de l'arbre 1 à la géométrie et aux dimensions particulières de la virole 25.
  • Le dispositif 10 comporte par ailleurs un support 2 configuré pour supporter l'arbre 1 de manière pivotante, un balancier de référence 3 associé à l'arbre 1 (par exemple un volant d'inertie ou tout autre élément de référence dont le moment d'inertie est connu), un système de préhension 7, 8 pour maintenir une extrémité externe du spiral 20 fixe au cours de la mesure, ainsi qu'un élément de serrage 5 configuré pour coopérer sélectivement avec la portion distale 1a de l'arbre 1 et exercer une action de serrage radiale de la portion distale 1a, comme cela sera décrit plus amplement ci-après.
  • Dans l'exemple de réalisation illustré, le support 2 est conçu pour supporter l'arbre 1 en position verticale de sorte que l'axe de pivotement de l'arbre 1 soit sensiblement vertical. A cet effet, le support 2 comporte préférablement un premier palier 2a supportant une extrémité inférieure de l'arbre 1 et un second palier 2b supportant une partie médiane de l'arbre 1. Le balancier de référence 3 est ici disposé sur l'arbre 1 de manière à être positionné entre les deux points d'appui formés par les paliers 2a et 2b.
  • Le système de préhension 7, 8 comporte quant à lui préférablement une partie fixe 8 et un support de préhension pour spiral 7 déplaçable horizontalement par rapport à la partie fixe 8 et configuré pour venir en prise avec l'extrémité externe du spiral 20. On comprendra donc que, lors d'une mesure du couple du spiral 20, l'extrémité externe du spiral 20 est retenue fixe par le système de préhension 7, 8. La portion distale 1a de l'arbre 1 est quant à elle conçue pour venir en prise avec la virole 25 qui est solidaire de l'extrémité interne du spiral 20.
  • La portion distale 1a de l'arbre 1 est plus particulièrement pourvue d'une section de couplage 4.1, laquelle présente un diamètre externe nominal, désigné D1, qui est supérieur au diamètre interne, désigné D25, de l'ouverture axiale 25a de la virole 25. Cette section de couplage 4.1 est destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale 1a de l'arbre 1 et la virole 25.
  • La portion distale 1a de l'arbre 1 est configurée pour permettre une réduction temporaire du diamètre externe de la section de couplage 4.1, sous l'action de serrage radiale exercée par l'élément de serrage 5, et l'insertion sans frottement de la section de couplage 4.1 au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25.
  • Selon l'invention, l'élément de serrage est configuré comme un anneau de serrage mobile 5 pourvu d'un orifice traversant 5a configuré pour recevoir la portion distale 1a de l'arbre 1 et permettre à l'anneau de serrage mobile 5 d'être déplacé axialement le long de la portion distale 1a de l'arbre 1, comme cela sera discuté plus précisément en référence aux Figures 2 à 4. L'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5 présente à ce titre un diamètre interne, désigné D5, qui est inférieur au diamètre interne D25 de l'ouverture axiale 25a de la virole 25.
  • D'une manière générale, l'anneau de serrage mobile 5 selon l'invention est déplaçable axialement par rapport à la portion distale 1a de l'arbre 1 et à la virole 25 entre une première position axiale, désignée P1, dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5 peut coopérer avec la portion distale 1a (voir notamment la Figure 2) et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale 1a, permettant l'insertion sans frottement de la section de couplage 4.1 au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25 (voir la Figure 3), et au moins une seconde position axiale, désignée P2, dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5 libère la portion distale 1a, permettant l'établissement de la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1 et la virole 25 (voir la Figure 4).
  • Le dispositif 10 est illustré dans la Figure 1 dans une première configuration où la portion distale 1a de l'arbre 1 du dispositif 10 est découplée de la virole 25 du spiral 20, et où l'anneau de serrage mobile 5 occupe la seconde position P2 susmentionnée. Il s'agit là d'une position au repos où l'anneau de serrage mobile 5 n'exerce aucune contrainte sur la portion distale 1a de l'arbre 1.
  • Selon la première variante de réalisation de l'invention, illustrée dans les Figures 1 à 4, l'on pourra noter que l'arbre 1 et l'anneau de serrage mobile 5 sont tous deux placés d'un même coté du spiral 20. De plus, l'anneau de serrage mobile 5 est de préférence positionné en permanence sur la portion distale 1a de l'arbre 1. Un désengagement total de l'anneau de serrage mobile 5 de la portion distale 1a de l'arbre 1 n'est ici pas nécessaire, excepté pour les besoins d'un changement éventuel de l'embout 4.
  • Plus particulièrement, selon l'exemple de réalisation préféré illustré dans les Figures 1 à 4, la portion distale 1a de l'arbre 1 présente au moins une section additionnelle 4.2 présentant un diamètre externe nominal, désigné D2, qui est inférieur au diamètre interne D5 de l'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5. A cet égard, la première position axiale P1 est, comme illustré dans la Figure 2, une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5 est positionné sur la section de couplage 4.1 afin d'exercer l'action de serrage radiale de la portion distale 1a et permettre l'insertion sans frottement de la section de couplage 4.1 au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25, comme illustré dans la Figure 3. La seconde position axiale P2 est quant à elle, comme illustré dans la Figure 4, une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5 est positionné sur la section additionnelle 4.2 afin de libérer la portion distale 1a et ainsi établir la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1 et la virole 25.
  • La section de couplage 4.1 et la section additionnelle 4.2 sont avantageusement des sections sensiblement cylindriques de diamètres externes D1, D2 différents, la section additionnelle 4.2 présentant une longueur axiale L2 supérieure à une longueur axiale, désignée L5, de l'anneau de serrage mobile 5. Plus précisément, la longueur axiale L2 de la section additionnelle 4.2 est choisie de telle sorte à pouvoir recevoir entièrement l'anneau de serrage mobile 5, comme illustré dans les Figures 1 et 4. La longueur axiale L1 de la section de couplage 4.1 est quant à elle sélectionnée pour permettre l'engagement de la section distale 1a de l'arbre 1 au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25 tout en assurant que l'anneau de serrage mobile 5 reste en prise avec la section de couplage 4.1, dans la première position axiale P1, comme illustré en Figure 3. Ceci permet d'assurer une insertion sans frottement de la section de couplage 4.1 au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25. La longueur axiale L1 dépendra donc de la longueur axiale L5 de l'anneau de serrage mobile 5 et de la distance le séparant, dans la première position axiale P1, de la virole 25. Ce n'est qu'une fois que la section de couplage 4.1 est insérée dans la position souhaitée que l'anneau de serrage mobile 5 peut être repositionné dans la seconde position axiale P2, comme illustré dans la Figure 4, afin de libérer la portion distale 1a de l'arbre 1 et ainsi permettre l'établissement de liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1 et la virole 25.
  • Dans l'exemple de réalisation des Figures 1 à 4, on pourra relever que la section de couplage 4.1 est avantageusement placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale 1a de l'arbre 1. L'on pourrait alternativement envisager une solution où la section de couplage 4.1 est exclusivement exploitée pour le couplage avec la virole 25, et prévoir une section supplémentaire, en-dessous de la section additionnelle 4.2, destinée exclusivement à l'opération de serrage au moyen de l'anneau de serrage mobile 5. Dans ce dernier cas, il ne serait alors pas strictement nécessaire que le diamètre D5 de l'ouverture traversante 5a ménagée au travers de l'anneau de serrage mobile 5 soit strictement inférieur au diamètre D25 de l'ouverture axiale 25a de la virole 25. Il suffirait ici que le diamètre D5 de l'ouverture traversante 5a et le diamètre de la section supplémentaire soient choisis pour permettre d'exercer une action de serrage radiale sur la portion distale 1a de l'arbre 1, et donc sur la section de couplage 4.1. L'on pourrait également envisager une solution où la section de couplage 4.1 serait éventuellement précédée d'une section de plus faible diamètre que le diamètre interne D25 de l'ouverture axiale 25a de la virole 25.
  • De préférence, l'épaulement 4.1a entre la section de couplage 4.1 et la section additionnelle 4.2 est chanfreiné afin de faciliter l'insertion de la section de couplage 4.1 au travers de l'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5 lors du passage de la seconde position axiale P2 à la première position axiale P1. A l'extrême, la surface de transition entre la section de couplage 4.1 et la section additionnelle 4.2 peut être essentiellement conique. L'extrémité distale de la section de couplage 4.1 peut de même être chanfreinée pour faciliter l'insertion de la section de couplage 4.1 au travers de l'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5 lors de l'assemblage ou du réassemblage du dispositif 10. Il convient toutefois de rappeler que, selon cette première variante, l'anneau de serrage mobile 5 est préférablement monté de manière à être positionné en permanence sur la portion distale 1a de l'arbre 1.
  • La Figure 5 montre une vue en coupe transversale d'un dispositif de mesure du couple - dispositif désigné globalement par la référence numérique 10* - d'un spiral 20 selon une seconde variante de réalisation de la présente invention. Ce dispositif 10* comporte de même un arbre 1* configuré pour être sélectivement couplé à ou découplé d'une virole 25 solidaire d'une extrémité interne du spiral 20, un support 2 configuré pour supporter l'arbre 1* de manière pivotante, un balancier de référence 3 associé à l'arbre 1*, un système de préhension 7, 8 pour maintenir une extrémité externe du spiral 20 fixe au cours de la mesure, ainsi qu'un anneau de serrage mobile 5* formant élément de serrage configuré pour coopérer sélectivement avec la portion distale 1a* de l'arbre 1* et exercer une action de serrage radiale de la portion distale 1a*. La portion distale 1a* de l'arbre 1* comporte de même avantageusement un embout 4*, préférablement amovible, formant partie fendue, lequel embout 4* est rendu solidaire de l'arbre 1* à l'image de ce qui a déjà été évoqué précédemment concernant la première variante de réalisation.
  • Il ne sera pas nécessaire de décrire à nouveau le support 2, le balancier de référence 3 et le système de préhension 7, 8, ces éléments pouvant être identiques aux éléments correspondants décrits au titre de la première variante de réalisation susmentionnée. La différence essentielle entre cette seconde variante de réalisation et la première variante de réalisation décrite en référence aux Figures 1 à 4 réside dans la disposition de l'anneau de serrage mobile 5* par rapport au spiral 20 et à l'arbre 1*, ainsi que la configuration de la portion distale 1a* de l'arbre 1*, à savoir la configuration de l'embout 4*.
  • La portion distale 1a* de l'arbre 1* est pourvue, à l'image de la première variante de réalisation, d'une section de couplage 4.1*, laquelle présente un diamètre externe nominal, désigné D1*, qui est supérieur au diamètre interne D25 de l'ouverture axiale 25a de la virole 25. Cette section de couplage 4.1* est de même destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale 1a* de l'arbre 1* et la virole 25.
  • La portion distale 1a* de l'arbre 1* est également configurée pour permettre une réduction temporaire du diamètre externe de la section de couplage 4.1*, sous l'action de serrage radiale exercée par l'anneau de serrage mobile 5*, et l'insertion sans frottement de la section de couplage 4.1* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25.
  • A l'image de l'anneau de serrage mobile 5 de la première variante de réalisation, l'anneau de serrage mobile 5* est pourvu d'un orifice traversant 5a configuré pour recevoir la portion distale 1a* de l'arbre 1* et permettre à l'anneau de serrage mobile 5* d'être déplacé axialement le long de la portion distale 1a* de l'arbre 1*, comme cela sera discuté plus précisément en référence aux Figures 6 à 8. Le diamètre interne D5 de l'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5* est à ce titre inférieur au diamètre interne D25 de l'ouverture axiale 25a de la virole 25.
  • D'une manière générale, l'anneau de serrage mobile 5* est similairement déplaçable axialement par rapport à la portion distale 1a* de l'arbre 1* et à la virole 25 entre une première position axiale, désignée P1*, dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5* peut coopérer avec la portion distale 1a* (voir notamment la Figure 6) et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale 1a*, permettant l'insertion sans frottement de la section de couplage 4.1* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25 (voir la Figure 7), et au moins une seconde position axiale, désignée P2*, dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5* libère la portion distale 1a*, permettant l'établissement de la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1* et la virole 25 (voir la Figure 8).
  • Le dispositif 10* est illustré dans la Figure 5 dans une première configuration où la portion distale 1a* de l'arbre 1* du dispositif 10* est découplée de la virole 25 du spiral 20, et où l'anneau de serrage mobile 5* occupe une position où il est complétement désengagé de la portion distale 1a* de l'arbre 1*.
  • Selon la seconde variante de réalisation de l'invention, illustrée dans les Figures 5 à 8, et à la différence de la première variante de réalisation de l'invention, l'on pourra noter que l'arbre 1* et l'anneau de serrage mobile 5* sont placés de part et d'autre du spiral 20. L'anneau de serrage mobile 5* est donc nécessairement configuré, dans ce cas, pour être complétement désengagé de la portion distale 1a* de l'arbre 1*.
  • Plus particulièrement, selon l'exemple de réalisation illustré dans les Figures 5 à 8, la portion distale 1a* de l'arbre 1* présente au moins une section additionnelle 4.2* placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale 1a* de l'arbre 1*, laquelle section additionnelle 4.2* présente présentant un diamètre externe nominal, désigné D2*, qui est supérieur au diamètre interne D5 de l'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5*. Ce diamètre externe nominal D2* est par ailleurs inférieur au diamètre interne D25 de l'ouverture axiale 25a de la virole 25, permettant ainsi l'insertion sans frottement de la section additionnelle 4.2* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25, et ce indépendamment de l'action de serrage exercée par l'anneau de serrage mobile 5*. Ceci permet à la portion distale 1a* de l'arbre 1* d'être tout d'abord insérée sans frottement au travers de l'ouverture axiale 25a afin d'atteindre l'anneau de serrage mobile 5* disposé de l'autre côté du spiral 20. A cet égard, la première position axiale P1* est, comme illustré dans les Figures 5 à 7, une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5* est positionné pour coopérer avec la section additionnelle 4.2* et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale 1a*, permettant l'insertion sans frottement de la section de couplage 4.1* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25, comme illustré plus spécifiquement dans la Figure 7. La seconde position axiale P2* est quant à elle, comme illustré dans la Figure 8, une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile 5* est complétement désengagé de la portion distale 1a* afin de libérer la portion distale 1a* et établir la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1* et la virole 25.
  • La section de couplage 4.1* et la section additionnelle 4.2* sont avantageusement des sections sensiblement cylindriques de diamètres externes D1*, D2* différents. La longueur axiale L1* de la section de couplage 4.1* doit être suffisante pour assurer la liaison d'entraînement par friction avec la virole 25. La longueur axiale L2* de la section additionnelle 4.2* est quant à elle sélectionnée pour permettre l'insertion sans frottement de la section additionnelle 4.2* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25 et coopérer avec l'anneau de serrage mobile 5*, positionné dans sa première position axiale P1*, avant que la section de couplage 4.1* n'aboutisse au niveau de la virole 25, comme illustré dans la Figure 6. Ceci permet à l'anneau de serrage mobile 5* d'interagir avec la portion distale 1a* de l'arbre 1* et d'assurer ensuite une insertion sans frottement de la section de couplage 4.1* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25, comme illustré dans la Figure 7. Ce n'est qu'une fois que la section de couplage 4.1* est insérée dans la position souhaitée que l'anneau de serrage mobile 5* peut être repositionné dans la seconde position axiale P2*, comme illustré dans la Figure 8, afin de libérer la portion distale 1a* de l'arbre 1* et ainsi permettre l'établissement de liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1* et la virole 25.
  • De préférence, l'extrémité distale 4.2a* de la section additionnelle 4.2* est chanfreinée afin de faciliter l'insertion de la section additionnelle 4.2* au travers de l'orifice traversant 5a de l'anneau de serrage mobile 5*.
  • Dans le cadre de la présente invention, on aura compris qu'un déplacement axial relatif est opéré entre le système de préhension 7, 8 et la portion distale 1a, resp. 1a* de l'arbre 1, resp. 1*. A cet égard, bien que ce déplacement relatif puisse être opéré à la main, il peut être avantageux de prévoir un premier entraînement pour assurer ce déplacement relatif. Il peut de même être avantageux de prévoir un second entraînement pour assurer le déplacement axial de l'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*. La présence de tels entraînements permettra notamment une grande automatisation du processus, et donc une plus grande robustesse à l'usage et une meilleure répétabilité des mesures.
  • Le procédé de mesure du couple d'un spiral à qualifier pourra être mis en oeuvre à l'aide du dispositif 10 ou 10* susmentionné, et ce de la manière suivante.
  • En premier lieu, le spiral à mesurer 20 est positionné sur le système de préhension 7, 8 du dispositif 10, resp. 10*, puis l'extrémité externe du spiral 20 est fixée à l'aide du système de préhension 7, 8.
  • L'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*, est ensuite positionné par rapport à la portion distale 1a, resp. 1a*, de l'arbre 1, resp. 1*, et à la virole 25 de manière à occuper la première position axiale P1, resp. P1* (voir à nouveau Figure 2 ou Figure 5) et permettre d'exercer l'action de serrage radiale de la portion distale 1a, resp. 1a*. Dans le cas du dispositif 10, cela est réalisé dès lors que l'anneau de serrage mobile 5 est placé dans sa première position axiale P1. Dans le cas du dispositif 10*, il est au préalable nécessaire d'introduire la section additionnelle 4.2* au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25 afin d'atteindre l'anneau de serrage mobile 5*, comme illustré dans la Figure 6.
  • Une fois que la portion distale 1a, resp. 1a*, est contrainte par l'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*, la section de couplage 4.1, resp. 4.1*, peut être insérée au travers de l'ouverture axiale 25a de la virole 25.
  • Une fois que la portion distale 1a, resp. 1a*, a atteint la position de couplage souhaitée, l'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*, est repositionné vers la seconde position axiale P2, resp. P2*, de manière à libérer la portion distale 1a, resp. 1a*, et ainsi établir la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1, resp. 4.1*, et la virole 25.
  • L'opération de mesure du couple proprement dite peut alors débuter, laquelle implique la libération de l'arbre 1, resp. 1*, de manière à pouvoir pivoter autour de son axe de pivotement, la mise en oscillation de l'ensemble formé de l'arbre 1, resp. 1*, du balancier de référence 3 et du spiral 20, et la mesure de l'oscillation résultante dudit ensemble. Cette mesure peut en particulier consister en une mesure de la fréquence d'oscillation qui, compte tenu du fait que le moment d'inertie du balancier de référence 3 est connu, permet de déduire une mesure du couple du spiral 20. Il est bien évidemment entendu qu'une mesure de la période d'oscillation permettra de même de dériver la fréquence d'oscillation, et par voie de conséquence d'en déduire une mesure de couple du spiral 20.
  • Une fois l'opération de mesure effectuée (laquelle peut être répétée au besoin), l'on procède à l'arrêt de l'oscillation de l'ensemble formé de l'arbre 1, resp. 1*, du balancier de référence 3 et du spiral 20.
  • Le processus s'achève par le repositionnement de l'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*, par rapport à la portion distale 1a, resp. 1a*, et à la virole 25 vers la première position axiale P1, resp. P1*, de manière à exercer à nouveau l'action de serrage radiale de la portion distale 1a, resp. 1a*, et supprimer la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage 4.1, resp. 4.1*, et la virole 25. L'on procède ensuite au retrait de la portion distale 1a, resp. 1a*, de l'arbre 1, resp. 1*, à l'extérieur de l'ouverture axiale 25a de la virole 25, à la libération de l'extrémité externe du spiral 20 du système de préhension 7, 8, puis enfin au retrait du spiral 20 du système de préhension 7, 8.
  • Le processus peut ensuite être répété avec un autre spiral à mesurer et qualifier.
  • On comprendra de manière générale que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.
  • L'on pourra en particulier concevoir le support de l'arbre du dispositif de toute manière adéquate permettant d'assurer que l'arbre soit supporté de manière pivotante. Le système de préhension du spiral pourra de même être configuré de toute manière adéquate permettant de fixer une extrémité externe du spiral au cours de la mesure.
  • S'agissant de la portion distale de l'arbre, il suffira d'opter pour toute configuration adéquate permettant une déformation élastique, réversible, de la portion distale de l'arbre. L'utilisation d'une partie fendue, comme décrit plus haut, laquelle est préférablement pourvue d'une, voire de plusieurs fentes longitudinales, est particulièrement adaptée, mais l'on comprendra qu'un résultat sensiblement similaire pourrait être obtenu avec d'autres géométries.
    • LISTE DES SIGNES DE RÉFÉRENCE UTILISÉS DANS LA PRÉSENTE DESCRIPTION ET DANS LES DESSINS
    • 10
    dispositif de mesure du couple d'un spiral 20 selon l'invention (première variante)
    10*
    dispositif de mesure du couple d'un spiral 20 selon l'invention (seconde variante)
    20
    spiral
    25
    virole solidaire de l'extrémité interne du spiral 20
    25a
    ouverture axiale traversant la virole 25
    D25
    diamètre interne de l'ouverture axiale 25a
    1
    arbre du dispositif 10
    1a
    portion distale de l'arbre 1
    1*
    arbre du dispositif 10*
    1a*
    portion distale de l'arbre 1*
    2
    support configuré pour support l'arbre 1, resp. 1* de manière pivotante, préférablement en position verticale
    2a
    premier palier supportant une extrémité inférieure de l'arbre 1, resp. 1*
    2b
    second palier supportant une partie médiane de l'arbre 1, resp. 1*
    3
    balancier de référence associé à l'arbre 1, resp. 1* (par exemple volant d'inertie)
    4
    partie fendue sur la portion distale 1a de l'arbre 1 / embout rendu solidaire de l'arbre 1
    4.1
    section de couplage (préférablement cylindrique) destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale 1a de l'arbre 1 et la virole 25
    4.2
    section additionnelle (préférablement cylindrique) destinée à permettre la libération de la portion distale 1a de l'arbre 1
    4.1a
    épaulement chanfreiné entre la section de couplage 4.1 et la section additionnelle 4.2
    4*
    partie fendue sur la portion distale 1a* de l'arbre 1* / embout rendu solidaire de l'arbre 1*
    4.1*
    section de couplage (préférablement cylindrique) destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale 1a* de l'arbre 1* et la virole 25
    4.2*
    section additionnelle (préférablement cylindrique) placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale 1a* de l'arbre 1* et destinée à permettre le serrage radial de la portion distale 1a* de l'arbre 1*
    4.2a*
    extrémité distale chanfreinée de la section additionnelle 4.2*
    4a
    fente longitudinale s'étendant sensiblement axialement le long de la partie fendue 4, resp. 4*
    D1
    diamètre externe nominal de la section de couplage 4.1
    D2
    diamètre externe nominal de la section additionnelle 4.2
    D1*
    diamètre externe nominal de la section de couplage 4.1*
    D2*
    diamètre externe nominal de la section additionnelle 4.2*
    L1
    longueur axiale de la section de couplage 4.1
    L2
    longueur axiale de la section additionnelle 4.2
    L1*
    longueur axiale de la section de couplage 4.1*
    L2*
    longueur axiale de la section additionnelle 4.2*
    5
    anneau de serrage mobile du dispositif 10
    P1
    première position axiale de l'anneau de serrage mobile 5 (anneau de serrage mobile 5 positionné sur la section de couplage 4.1)
    P2
    seconde position axiale de l'anneau de serrage mobile 5 (anneau de serrage mobile 5 positionné sur la section additionnelle 4.2)
    5*
    anneau de serrage mobile du dispositif 10*
    P1*
    première position axiale de l'anneau de serrage mobile 5* (anneau de serrage mobile 5* positionné de manière à pouvoir recevoir la section additionnelle 4.2*)
    P2*
    seconde position axiale de l'anneau de serrage mobile 5* (anneau de serrage mobile 5 complètement désengagé de la section additionnelle 4.2*)
    5a
    orifice traversant de l'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*
    D5
    diamètre interne de l'orifice traversant 5a
    L5
    longueur axiale de l'anneau de serrage mobile 5, resp. 5*
    7
    support de préhension pour spiral
    8
    partie fixe sur laquelle est monté le support de préhension pour spiral 7

Claims (15)

  1. Un dispositif (10 ; 10*) de mesure du couple d'un spiral (20) pour oscillateur balancier-spiral, comprenant :
    - un arbre (1 ; 1*) configuré pour être sélectivement couplé à ou découplé d'une virole (25) solidaire d'une extrémité interne du spiral (20), l'arbre (1 ; 1*) présentant une portion distale (1a ; 1a*) configurée pour coopérer avec la virole (25), la portion distale (1a; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) étant déformable élastiquement et configurée pour être insérable sans frottement au travers d'une ouverture axiale (25a) traversant la virole (25) ;
    - un support (2) configuré pour supporter l'arbre (1 ; 1*) de manière pivotante ;
    - un balancier de référence (3) associé à l'arbre (1 ; 1*) ;
    - un système de préhension (7, 8) pour maintenir une extrémité externe du spiral (20) fixe au cours de la mesure ; et
    - un élément de serrage configuré pour coopérer sélectivement avec la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et exercer une action de serrage radiale de la portion distale (1a ; 1a*),
    la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 : 1*) étant pourvue d'une section de couplage (4.1 ; 4.1*) destinée à assurer une liaison d'entraînement par friction entre la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et la virole (25),
    caractérisé en ce que l'élément de serrage est configuré comme un anneau de serrage mobile (5 ; 5*) pourvu d'un orifice traversant (5a) configuré pour recevoir la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et permettre à l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*) d'être déplacé axialement le long de la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*),
    et en ce que l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*) est déplaçable axialement par rapport à la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et à la virole (25) entre une première position axiale (P1 ; P1*) dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*) peut coopérer avec la portion distale (1a ; 1a*) et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale (1a; 1a*), permettant l'insertion sans frottement de la section de couplage (4.1 ; 4.1*) au travers de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25), et au moins une seconde position axiale (P2 ; P2*) dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5; 5*) libère la portion distale (1a), permettant l'établissement de la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage (4.1 ; 4.1*) et la virole (25).
  2. Le dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (1) et l'anneau de serrage mobile (5) sont tous deux placés d'un même coté du spiral (20),
    et en ce que l'anneau de serrage mobile (5) est de préférence positionné en permanence sur la portion distale (1a) de l'arbre (1).
  3. Le dispositif (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la portion distale (1a) de l'arbre (1) présente au moins une section additionnelle (4.2) présentant un diamètre externe nominal (D2) inférieur au diamètre interne (D5) de l'orifice traversant (5a) de l'anneau de serrage mobile (5),
    en ce que la première position axiale (P1) est une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5) est positionné sur la section de couplage (4.1) et exerce l'action de serrage radiale de la portion distale (1a),
    et en ce que la seconde position axiale (P2) est une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5) est positionné sur la section additionnelle (4.2) et libère la portion distale (1a).
  4. Le dispositif (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section de couplage (4.1) et la section additionnelle (4.2) sont des sections sensiblement cylindriques de diamètres externes différents (D1, D2), la section additionnelle (4.2) présentant une longueur axiale (L2) supérieure à une longueur axiale (L5) de l'anneau de serrage mobile (5).
  5. Le dispositif (10) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'un épaulement (4.1a) entre la section de couplage (4.1) et la section additionnelle (4.2) est chanfreiné.
  6. Le dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la section de couplage (4.1) est placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale (1a) de l'arbre (1).
  7. Le dispositif (10*) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (1*) et l'anneau de serrage mobile (5*) sont placés de part et d'autre du spiral (20),
    en ce que l'anneau de serrage mobile (5*) est configuré pour être complétement désengagé de la portion distale (1a*) de l'arbre (1*).
  8. Le dispositif (10*) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la portion distale (1a*) présente au moins une section additionnelle (4.2*) placée en position terminale à l'extrémité de la portion distale (1a*) de l'arbre (1*), laquelle section additionnelle (4.2*) présente un diamètre externe nominal (D2*) supérieur au diamètre interne (D5) de l'orifice traversant (5a) de l'anneau de serrage mobile (5),
    en ce que le diamètre externe nominal (D2*) de la section additionnelle (4.2*) est inférieur au diamètre interne (D25) de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25), permettant l'insertion sans frottement de la section additionnelle (4.2*) au travers de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25) ;
    en ce que la première position axiale (P1*) est une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5*) est positionné pour coopérer avec la section additionnelle (4.2*) et exercer l'action de serrage radiale de la portion distale (1a*),
    et en ce que la seconde position axiale (P2*) est une position dans laquelle l'anneau de serrage mobile (5*) est complétement désengagé de la portion distale (1a*).
  9. Le dispositif (10*) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la section de couplage (4.1*) et la section additionnelle (4.2*) sont des sections sensiblement cylindriques de diamètres externes différents (D1*, D2*), la section additionnelle (4.2*) présentant une longueur axiale (L2*) suffisante pour être insérable au travers de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25) et coopérer avec l'anneau de serrage mobile (5*), dans la première position axiale (P1*).
  10. Le dispositif (10*) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'une extrémité distale (4.2a*) de la section additionnelle (4.2*) est chanfreinée.
  11. Le dispositif (10 ; 10*) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) présente une partie fendue (4 ; 4*), laquelle partie fendue (4 ; 4*) est configurée pour être insérable au travers de l'ouverture axiale (25a) traversant la virole (25),
    la partie fendue (4 ; 4*) étant préférablement pourvue d'au moins une fente longitudinale (4a) s'étendant sensiblement axialement le long de la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*).
  12. Le dispositif (10 ; 10*) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) comporte un embout (4 ; 4*), préférablement amovible, rendu solidaire de l'arbre (1 ; 1*).
  13. Le dispositif (10 ; 10*) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un axe de pivotement de l'arbre (1 ; 1*) est sensiblement vertical et en ce que le support (2) comporte au moins un premier palier (2a) supportant une extrémité inférieure de l'arbre (1 ; 1*),
    le support (2) comportant préférablement un second palier (2b) supportant une partie médiane de l'arbre (1 ; 1*),
    et en ce que le système de préhension (7, 8) comporte une partie fixe (8) et un support de préhension pour spiral (7) déplaçable horizontalement par rapport à la partie fixe (8) et configuré pour venir en prise avec l'extrémité externe du spiral (20).
  14. Le dispositif (10 ; 10*) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un premier entraînement pour assurer un déplacement axial relatif entre le système de préhension (7, 8) et la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et/ou un second entraînement pour assurer le déplacement axial de l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*).
  15. Un procédé de mesure du couple d'un spiral à l'aide d'un dispositif (10 ; 10*) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :
    - positionnement du spiral (20) à mesurer sur le système de préhension (7, 8) du dispositif (10 ; 10*) ;
    - fixation de l'extrémité externe du spiral (20) à l'aide du système de préhension (7, 8) ;
    - positionnement de l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*) par rapport à la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et à la virole (25) de manière à occuper la première position axiale (P1 ; P1*) et permettre d'exercer l'action de serrage radiale de la portion distale (1a ; 1a*) ;
    - insertion de la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et de la section de couplage (4.1 ; 4.1*), serrée radialement par l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*), au travers de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25) ;
    - repositionnement de l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*) par rapport à la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et à la virole (25) vers la seconde position axiale (P2 ; P2*) de manière à libérer la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et établir la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage (4.1 ; 4.1*) et la virole (25) ;
    - libération de l'arbre (1 ; 1*) de manière à pouvoir pivoter autour de son axe de pivotement ;
    - mise en oscillation de l'ensemble formé de l'arbre (1 ; 1*), du balancier de référence (3) et du spiral (20) ;
    - mesure de l'oscillation résultante, en particulier de la fréquence, dudit ensemble ;
    - arrêt de l'oscillation dudit l'ensemble ;
    - repositionnement de l'anneau de serrage mobile (5 ; 5*) par rapport à la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et à la virole (25) vers la première position axiale (P1 ; P1*) de manière à exercer l'action de serrage radiale de la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) et supprimer la liaison d'entraînement par friction entre la section de couplage (4.1 ; 4.1*) et la virole (25) ;
    - retrait de la portion distale (1a ; 1a*) de l'arbre (1 ; 1*) à l'extérieur de l'ouverture axiale (25a) de la virole (25) ;
    - libération de l'extrémité externe du spiral (20) du système de préhension (7, 8) ; et
    - retrait du spiral (20) du système de préhension (7, 8).
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2384520A (en) 1944-04-17 1945-09-11 Sheffield Corp Spring gauging device
CH483050A (de) 1966-09-15 1969-08-29 Straumann Inst Ag Einrichtung zur elektrischen Messung des Kraftmomentes von abgelängten Spiralfedern und des Trägheitsmomentes von Unruhen
JPS58146980U (ja) * 1982-03-30 1983-10-03 稲毛　邦善 分針歯車のスリツプ装置
CH690874A5 (de) 1996-05-10 2001-02-15 Witschi Electronic Ag Verfahren zum dynamischen Auswuchten und Abgleichen eines mechanischen Schwingsystem.
EP2128723A1 (fr) 2008-05-27 2009-12-02 Sigatec SA Procédé de fabrication ou d'assemblage d'un oscillateur et oscillateur obtenu selon ce procédé
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CN106568658A (zh) * 2016-11-01 2017-04-19 西安交通大学 一种微纳尺度下材料扭转拉伸不同性能的测试装置及方法

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