DOMAINE TECHNIQUE
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La présente invention concerne le domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne notamment un nouveau mouvement d'horlogerie et un nouvel échappement faisant partie d'un tel mouvement d'horlogerie, destiné à être monté notamment dans une montre ou une pendule, et en particulier une montre de type montre-bracelet. Elle concerne également une pièce d'horlogerie équipée d'un tel mouvement d'horlogerie ou d'un tel échappement.
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Plus précisément, l'invention concerne un mouvement d'horlogerie comportant une source d'énergie, un organe de distribution, un organe de transmission agencé pour transmettre de l'énergie de la source d'énergie à l'organe de distribution, et un organe de régulation, l'organe de distribution comportant un échappement formé d'une roue d'échappement et d'une ancre.
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L'invention concerne également un échappement pour pièce d'horlogerie comportant une roue d'échappement et une ancre. Elle concerne en outre une pièce d'horlogerie comportant un mouvement d'horlogerie tel que défini ci-dessus.
ART ANTÉRIEUR
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Dans un mouvement d'horlogerie conventionnel, au moins une source d'énergie telle qu'un barillet transmet de l'énergie à un organe de comptage via un organe de transmission comportant un rouage. Cette énergie est transmise à un organe de distribution comportant généralement un échappement, formé d'une roue d'échappement et d'une ancre et lié cinématiquement à un organe de régulation. L'organe de régulation comporte généralement un balancier et un ressort spiral formant un ensemble balancier-spiral. Ces éléments sont liés cinématiquement les uns aux autres de façon bien connue.
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Dans un grand nombre de mouvements d'horlogerie connus, la roue d'échappement pivote autour d'un axe de rotation fixe par rapport à une platine de la montre. L'ancre pivote autour d'un axe de pivotement qui est également fixe par rapport à la platine de la montre.
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Selon la position de la montre par rapport à la direction de la force de gravité terrestre, des défauts d'isochronisme peuvent apparaître. Pour améliorer cet isochronisme, des mouvements dits « à tourbillon » ont été développés.
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Dans ces mouvements à tourbillon, la roue d'échappement pivote autour d'un axe de rotation qui est lui-même en rotation autour d'un axe de tourbillon. L'ancre pivote autour d'un axe de pivotement qui pivote autour de ce même axe de tourbillon.
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Ce déplacement de l'axe de rotation de la roue d'échappement a pour fonction de compenser les effets de la gravité terrestre sur le déplacement de l'organe réglant.
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Parmi les échappements prévus pour compenser les effets de la gravité sur la marche de la montre, il existe un échappement à tourbillon, dit tourbillon de Potter. Un tel tourbillon de Potter comporte une roue d'échappement solidaire du bâti ou d'une platine d'une pièce d'horlogerie. Cette roue d'échappement peut avoir une denture intérieure ou extérieure coopérant avec une ancre. La roue d'échappement étant solidaire de la platine, elle est fixe et immobile par rapport à cette platine ou par rapport à la pièce d'horlogerie dans laquelle elle est montée.
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Le tourbillon Potter comporte en outre un équipage mobile comportant une cage d'ancre, une ancre, un balancier-spiral et une roue d'entraînement. L'équipage mobile comporte un axe ayant une extrémité montée dans la platine ou le bâti et une autre extrémité maintenue dans un pont solidaire de ce bâti ou de la platine.
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L'ancre reçoit de l'énergie du barillet sur la roue d'entraînement, par l'intermédiaire du rouage. L'équipage mobile est pivoté autour de son axe, la rotation de cet équipage mobile étant gérée par l'ancre coopérant avec les dents de la roue d'échappement, et par le balancier-spiral.
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Dans un tourbillon Potter classique la roue d'échappement est fixe. La cage du tourbillon ou plus généralement l'équipage mobile doit parcourir un angle équivalant à un demi-pas de la roue d'échappement pour que les palettes d'ancre viennent en appui contre les dents de cette roue d'échappement.
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L'équipage mobile représentant un ensemble assez conséquent, son déplacement nécessite une quantité d'énergie relativement importante.
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Le déplacement d'un mobile d'une certaine masse sur une distance donnée pendant un temps donné implique une certaine consommation d'énergie. Il pourrait être avantageux de réduire l'énergie consommée par le mouvement de la pièce d'horlogerie.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
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La présente invention propose un tourbillon basé sur un tourbillon de Potter. Cette réalisation présente un aspect inhabituel et une animation particulière du mouvement contenant un tel échappement. Par ailleurs, selon certains modes de réalisation spécifiques, il est possible de réduire la consommation d'énergie du mouvement.
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L'énergie requise pour déplacer la cage de l'ancre dépend de sa masse, de la distance parcourue et de l'accélération. Cette accélération dépend elle-même de la distance parcourue et du temps pour parcourir cette distance. En déplaçant la cage de l'ancre d'une distance moins grande sans modifier la durée du déplacement et en déplaçant la roue d'échappement de façon à ce qu'elle vienne à la rencontre de l'ancre, il est possible de diminuer l'énergie consommée. Cette énergie dépend toutefois de la masse à déplacer avec la roue d'échappement.
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Les buts de l'invention peuvent être atteints par le fait que non seulement l'ancre est portée par une cage mobile en rotation, mais également que la roue d'échappement est portée par une cage, elle aussi mobile en rotation autour du même axe de la cage de l'ancre. Dans cette réalisation, l'angle parcouru par la cage de tourbillon est réduit de moitié en permettant à la roue d'échappement de venir à la rencontre de cette dernière en parcourant l'autre moitié de cet angle.
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Ceci est réalisé par le fait que la cage de l'ancre est mise en rotation de façon à ce que l'axe de pivotement de l'ancre tourne autour d'un axe de rotation dans un premier sens alors que la roue d'échappement tourne autour de ce même axe de rotation dans le sens opposé.
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Le but de l'invention est atteint par un mouvement d'horlogerie tel que défini en préambule, ce mouvement d'horlogerie étant caractérisé en ce qu'il comporte :
- une cage d'ancre supportant l'organe de régulation, l'ancre et un pignon d'entraînement ;
- une cage de roue d'échappement supportant une roue d'échappement et un pignon d'entraînement ; et
- une couronne dentée,
et en ce que les pignons d'entraînement sont engrenés avec la couronne dentée et sont agencés pour entraîner la cage d'ancre et la cage de roue d'échappement dans deux sens de rotation opposés.
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Les buts de l'invention sont également atteints par un échappement tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu'il comporte :
- une cage d'ancre supportant l'organe de régulation, l'ancre et un pignon d'entraînement ;
- une cage de roue d'échappement supportant une roue d'échappement et un pignon d'entraînement ; et
- une couronne dentée,
et en ce que les pignons d'entraînement sont engrenés avec la couronne dentée et sont agencés pour entraîner la cage d'ancre et la cage de roue d'échappement dans deux sens de rotation opposés.
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Le but de l'invention est également atteint par une pièce d'horlogerie comportant un mouvement et/ou un échappement tels que définis ci-dessus.
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L'échappement tel que décrit et illustré dans le présent document permet de déplacer la roue d'échappement et l'ancre dans deux sens de rotation opposés, de sorte que chacun des composants effectue une partie du parcours requis pour qu'une palette d'ancre entre en contact avec une dent de la roue d'échappement. Ceci permet de diminuer l'accélération puisque la durée du parcours peut rester constante alors que la distance parcourue est divisée par deux.
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L'échappement tel que présenté dans ce document est également intéressant par le fait qu'il peut être positionné à différents endroits du mouvement, ce qui permet par exemple de libérer une place pour d'autres éléments d'un mouvement d'horlogerie ou de modifier l'esthétique d'un tel mouvement.
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L'échappement en tant que tel permet une animation du mouvement, de façon à créer un effet esthétique nouveau et inhabituel.
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Selon certaines configurations, le mouvement d'horlogerie tel que décrit peut permettre d'améliorer le rendement énergétique de la pièce d'horlogerie et permet notamment de réaliser un nouveau mouvement utilisant une roue d'échappement à denture intérieure ou extérieur semblable à une roue d'échappement de Potter.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
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La présente invention et ses avantages seront mieux compris en référence aux figures annexées et à la description détaillée de deux modes de réalisation particuliers de l'invention, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue générale en perspective d'un premier mode de réalisation d'un échappement de pièce d'horlogerie selon la présente invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de l'échappement de la figure 1, selon un autre angle de vision :
- la figure 3 est une vue partiellement éclatée de l'échappement de la figure 1 ;
- la figure 4 est vue en coupe d'une partie de l'échappement de la figure 1 ;
- la figure 5 est une vue en coupe d'une autre partie de l'échappement de la figure 1 ;
- la figure 6 est une vue en perspective d'un composant faisant partie de l'échappement de la figure 1 ;
- la figure 7 est une vue en perspective d'un autre composant faisant partie de l'échappement de la figure 1 ;
- la figure 8 est une vue générale en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un échappement de pièce d'horlogerie selon la présent invention ;
- la figure 9 est une vue éclatée de l'échappement de la figure 8 ; et
- la figure 10 est une vue en coupe de l'échappement de la figure 8.
MODE DE REALISATION DE L'INVENTION
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Le mouvement d'horlogerie selon l'invention n'est pas représenté dans sa globalité sur les figures. En particulier, les éléments d'un mouvement d'horlogerie conventionnels ou qui diffèrent de ces éléments conventionnels de façon mineure et/ou prévisible ne sont pas nécessairement représentés, par soucis de clarté des dessins. Seule la partie utile à la compréhension de l'échappement de l'invention est représentée.
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De façon générale, le mouvement d'horlogerie décrit dans le présent document comporte une source d'énergie qui peut comprendre un ou parfois plusieurs barillets 10. Le mouvement d'horlogerie comporte un organe de distribution 11 comportant un échappement 12 formé notamment par une roue d'échappement 13 et d'une ancre 14, décrits plus en détail ci-dessous. Le mouvement d'horlogerie comporte également un organe de régulation 15 comportant un balancier 16 et un ressort spiral 17 formant un ensemble balancier-spiral 18. Ce mouvement comporte en outre un organe de transmission 19 comportant un rouage 20 dont seule une partie est représentée. Le mouvement d'horlogerie selon l'invention comporte en outre un ensemble d'entraînement 21.
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Ces éléments sont décrits en détail ci-dessous, tout d'abord en référence au premier mode de réalisation correspondant aux figures 1 à 7, puis à un deuxième mode de réalisation illustré par les figures 8 à 10.
Ensemble d'entraînement
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L'ensemble d'entraînement 21 est illustré en particulier par les figures 1 à 3. Cet ensemble d'entraînement 21 comporte une couronne dentée 22 et deux pignons d'entraînement 23a, 23b engrenant avec la couronne dentée 22.
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Dans le mode de réalisation illustré par les figures 1 à 3, la couronne dentée 22 pivote dans un premier plan coplanaire à un support de l'échappement, ce support pouvant notamment être une platine 24. Cette couronne dentée 22 est entraînée par le rouage 20 de l'organe de transmission 19.
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Les pignons d'entraînement 23a, 23b sont supportés chacun par un socle 25 solidaire d'une partie fixe du mouvement, par exemple la platine 24. Ces socles 25 comportent une partie cylindrique dans laquelle pivote une tige 28 et deux pattes 27 solidaire de la platine 24.
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Les pignons d'entraînement 23a, 23b comportent un axe de rotation 26. Ces axes de rotation 26 sont confondus. Afin de garantir la colinéarité des axes de rotation 26 des deux pignons d'entraînement, l'un des pignons d'entrainement 23a est solidaire de la tige 28 coaxiale avec l'axe 26 du pignon d'entraînement correspondant. L'autre pignon d'entraînement 23b est monté sur cette tige 28 de façon à pouvoir pivoter librement sur cette dernière. Les extrémités de la tige 28 sont montées chacune dans l'un des socles 25. Cette réalisation est visible en particulier sur les figures 3 et 9.
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La rotation de la couronne dentée 22 autour de son axe de rotation a pour effet de faire pivoter les pignons d'entraînement 23a, 23b autour de leur axe de rotation 26 commun, dans deux sens de rotations opposés.
Échappement
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L'échappement 12 comporte notamment la roue d'échappement 13 et l'ancre 14 mentionnées plus haut. Cet échappement peut être considéré comme formé essentiellement de deux parties, nommées respectivement sous-ensemble de roue d'échappement 29 et sous-ensemble d'ancre 30.
Sous-ensemble de roue d'échappement
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Le sous-ensemble de roue d'échappement 29 est illustré en particulier par la figure 6. Il est formé en particulier par la roue d'échappement 13, une cage 31 de roue d'échappement et l'un des pignons d'entraînement 23b.
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Dans le mode de réalisation illustré, la roue d'échappement 13 comporte une denture intérieure de type roue d'échappement de Potter. Cette roue d'échappement présente une symétrie centrale autour d'un axe de symétrie confondu avec l'axe de rotation 26 des pignons d'entraînement 23a, 23b.
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Le sous-ensemble de roue d'échappement 29 comporte en outre une douille 32 solidaire du pignon d'entraînement 23b et de la cage 31 de la roue d'échappement, cette douille 32 étant pourvue d'un alésage 33 central dans lequel peut passer la tige 28 du sous-ensemble d'ancre 30.
Sous-ensemble d'ancre
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Le sous-ensemble d'ancre 30 est illustré en particulier par la figure 6. Il comporte notamment une cage d'ancre 34 portant l'organe de régulation 15 et l'ancre 14.
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L'organe de régulation comporte le balancier 16 et le ressort spiral 17, formant l'ensemble balancier-spiral 18. Le balancier-spiral est maintenu sur la cage d'ancre 34 de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe de rotation 26 de l'échappement 12.
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L'ancre 14 de l'échappement est représentée dans les figures sous la forme d'une ancre suisse. Cette ancre pivote autour d'un axe de pivotement 35 représenté sur la figure 5.
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De façon conventionnelle, l'ancre 14 comporte une fourchette coopérant avec le balancier-spiral 18 de façon à entretenir le mouvement de la pièce d'horlogerie.
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L'ancre, et en particulier sa fourchette, est positionnée de telle façon qu'elle agisse sur le balancier 16 lorsque les palettes de cette ancre coopèrent avec les dents de la roue d'échappement.
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La tige 28 du sous-ensemble d'ancre 30 est alignée avec l'axe de rotation 26 de l'échappement et est agencée pour pouvoir être introduite dans l'alésage 33 de la douille 32 du sous-ensemble de roue d'échappement 29 et pour pouvoir y tourner librement.
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De cette façon, les pignons d'entraînement 23a, 23b sont maintenus de façon coaxiale tout en étant mobile l'un par rapport à l'autre.
Fonctionnement
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Le mouvement selon la présente invention fonctionne de la façon suivante. Lorsque de l'énergie, en particulier de l'énergie mécanique est fournie par une source d'énergie telle qu'un barillet 10, cette énergie est transmise au rouage 20 de la pièce d'horlogerie. Ce rouage peut en particulier aboutir à la couronne dentée 22 de l'ensemble d'entraînement. Cette énergie mécanique est transmise depuis la couronne dentée 22 aux deux pignons d'entraînement 23a, 23b.
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Contrairement aux mouvements d'horlogerie connus, l'énergie fournie par le barillet au rouage est répartie sur deux pignons d'entraînement distincts. L'un des pignons d'entraînement 23b fait partie d'une première chaîne cinématique, à laquelle appartient également le sous-ensemble de roue d'échappement 29. L'autre pignon d'entrainement 23a fait partie d'une deuxième chaîne cinématique à laquelle appartiennent le sous-ensemble d'ancre 30.
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La rotation de la couronne denté 22 entraîne la rotation dans deux sens opposés des pignons d'entraînement 23a, 23b et par conséquent de la cage de roue d'échappement 31 et de la cage d'ancre 34.
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Lorsqu'une palette de l'ancre est en contact avec une dent de la roue d'échappement 12, le mouvement de la roue d'échappement est bloqué par l'ancre 14. Cette roue d'échappement 13 étant solidaire notamment du pignon d'entraînement 23b du sous-ensemble de roue d'échappement 29, le fait de bloquer la roue d'échappement en rotation a pour effet de bloquer le pignon d'entrainement correspondant et par conséquent la couronne dentée 22. Lorsque la couronne dentée 22 est immobile, il est clair que le pignon d'entrainement 23b du sous-ensemble de roue d'échappement 29 est également immobile.
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Lorsque le balancier 16 effectue une alternance, il déplace l'ancre 14 autour de l'axe de pivotement 35 de cette ancre. La palette qui était en appui contre une dent de la roue d'échappement 13 libère cette dent. La couronne 22 est libérée et sa rotation est rendue possible. Cette dernière pivote autour de son axe de rotation sous l'effet de l'énergie qui lui est amenée par le barillet 10 ou plus généralement par une source d'énergie.
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La rotation de la couronne 22 a pour effet de faire pivoter l'un des pignons d'entraînement 23a, 23b dans un sens et l'autre pignon d'entrainement dans le sens opposé. La rotation du pignon d'entraînement 23b du sous-ensemble d'ancre 30 a pour effet de faire pivoter ce sous-ensemble de façon à ce que l'une des palette de l'ancre 14 vienne à la rencontre de la roue d'échappement 13. La position de l'ancre et plus précisément son pivotement autour de son axe de pivotement étant géré par le balancier-spiral 18, l'une des palettes de cette ancre vient prendre appui contre l'une des dents de la roue d'échappement, bloquant ainsi le sous-ensemble de la roue d'échappement 29 et donc la couronne dentée 22. Le cycle recommence lorsque le balancier-spiral 18 fait de nouveau pivoter l'ancre autour de son axe de pivotement.
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Contrairement aux modes de réalisation conventionnels dans lesquels soit l'axe de pivotement de l'ancre est fixe et la roue d'échappement se déplace pour venir en contact avec l'ancre, soit la roue d'échappement est immobile et l'ancre se déplace pour venir en contact avec les dents de la roue d'échappement, dans l'invention, l'ancre et la roue d'échappement se déplacent dans des sens de rotation opposés, de façon à venir à la rencontre l'une de l'autre. Ceci permet de diminuer les accélérations de chacune des pièces puisqu'elles effectuent un parcours ayant une distance deux fois plus courte pendant une durée constante. Par ailleurs, le mouvement offre une animation particulière et inhabituelle et permet un usage efficace d'une roue d'échappement à denture intérieure.
Deuxième mode de réalisation
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Les figures 8 à 10 correspondent à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments qui sont communs aux deux modes de réalisations portent les mêmes noms et les mêmes numéros de référence. Les éléments similaires, mais différents portent le même numéros de référence, augmenté de 100.
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Dans le premier mode de réalisation, la couronne dentée 22 est mobile en rotation alors que les pignons d'entrainement 23a, 23b sont maintenus en place par les socles 25 solidaires de la platine 24. Dans le deuxième mode de réalisation, la couronne dentée 122 est maintenue sur la platine 24 du mouvement d'horlogerie et ne pivote donc pas. Les pignons d'entraînement 23a, 23b effectuent un mouvement de rotation selon un axe de rotation perpendiculaire au plan de la couronne dentée 122.
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Le sous-ensemble de roue d'échappement 29 et le sous-ensemble d'ancre 30 sont identiques dans les deux modes de réalisation. Toutefois, au lieu d'être maintenus par des socles fixes 27, les pignons d'entrainement 23a, 23b sont portés par une cage de maintien 40. La cage de maintien comporte deux socles 125 ayant pour fonction de recevoir les pivots d'entraînement 23a, 23b tout en leur permettant de pivoter autour de leur axe de rotation 26.
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Cette cage de maintien 40 comporte en outre un pivot supérieur 42a et un pivot inférieur 42b. Ces deux pivots 42a, 42b définissent un axe de rotation 43 de la cage de maintien. Cet axe de rotation 43 est perpendiculaire à l'axe défini par les pignons d'entrainement 23a, 23b.
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L'un des pivots 42a est introduit dans un logement adéquat réalisé dans un bras 44 solidaire de la platine. L'autre pivot 42b et solidaire d'un pignon denté 45 engrené avec le rouage 20 du mouvement horloger. Ce pivot est également introduit dans un logement adéquat réalisé dans le bras 44 solidaire de la platine.
Fonctionnement
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Dans ce mode de réalisation, de l'énergie est transmise depuis une source d'énergie telle qu'un barillet, au pignon 45 de la cage 40 par l'intermédiaire du rouage 20 de la pièce d'horlogerie. Cette énergie a pour effet de faire pivoter la cage de maintien 40 autour de son axe de rotation 43. La rotation de la cage de maintien 40 autour de cet axe entraîne un déplacement des pignons d'entraînement 23a, 23b également autour de cet axe de rotation 43. Du fait de l'engrènement des pignons d'entraînement 23a, 23b avec la couronne dentée 122 et du fait que cette couronne est fixe alors que les pignons d'entrainement sont déplacés selon un axe de rotation perpendiculaire au plan de cette couronne dentée, les pignons d'entrainement pivotent également selon l'axe de rotation 126.
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Pour le reste, le fonctionnement de l'échappement est le même dans les deux modes de réalisation.
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Lorsque l'une des palettes de l'ancre 14 est en contact avec une dent de la roue d'échappement 13, le déplacement du pignon 45 est bloqué, ce qui a pour effet de bloquer le déplacement de la roue d'échappement.
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Lorsque le balancier-spiral 18 agit sur l'ancre 14, celle-ci pivote de façon à libérer les dents de la roue d'échappement. L'énergie de la source d'énergie agit sur le pignon 45 et entraîne le déplacement des pignons d'entrainement 23a, 23b. Le cycle se poursuit de la même manière.
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Les modes de réalisation illustrés permettent une utilisation améliorée de l'énergie disponible. En effet au lieu de devoir déplacer un composant d'un pas prédéfini pendant un temps fixé, deux composants sont déplacés d'un demi-pas dans des sens opposés. Ils donnent également au mouvement, un aspect esthétique nouveau et inhabituel. Ils offrent également un déplacement inédit du mouvement d'horlogerie, ce qui lui confère un aspect esthétique inhabituel.