ITRM20090621A1 - Scappamento per orologeria ad alto rendimento. - Google Patents

Description

SCAPPAMENTO PER OROLOGERIA AD ALTO RENDIMENTO

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo meccanico atto a rendere cadenzato un moto rotatorio continuo particolarmente adatto all’applicazione nel settore dell’orologeria.

Sono note tecniche che sfruttano meccanismi di trasformazione di moti rotatori continui in moti rotatori cadenzati basati su l’uso abbinato di ruote dentate e dispositivi meccanici detti “scappamento†che alternano fasi di spinta di un dente della ruota dentata a fasi di bloccaggio di un altro. Gli scappamenti più noti sono quello cosiddetto a corona costituito da una ruota con un bordo dentato e rialzato, simile ad una corona, e da un albero ortogonale all'asse e trasversale al bordo della corona ovvero quello ad àncora, simile al precedente ma differente per il fatto che le verghe non si incastrano sulla corona bloccando l'asse, ma semplicemente si ingranano in essa. Esistono poi scappamenti cosiddetti a riposo, in cui la forma reciproca dei denti della corona e delle verghe à ̈ tale da separare il compito di regolazione della velocità da quello di trasferire energia all'oscillatore per mantenerlo in movimento.

Tuttavia, pur essendo state proposte molteplici soluzioni inerenti lo scappamento, molte di esse presentano potenziali margini di miglioramento per quanto concerne l’isocronismo, ossia la capacità di trasformare il moto rotatorio continuo in un moto cadenzato che abbia un periodo il più possibile costante.

Pertanto, il problema tecnico risolto dalla presente invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo meccanico in grado di migliorare la proprietà di isocronismo suddetta che consenta di ottenere un margine di miglioramento con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema viene risolto da un dispositivo meccanico secondo la rivendicazione 1.

Caratteristiche preferite della presente invenzione sono presenti nelle rivendicazioni dipendenti della stessa.

La presente invenzione fornisce alcuni rilevanti vantaggi.

Il vantaggio principale consiste nel fatto che il sistema proposto, sdoppiando la staffa comunemente usata nella connessione della ruota dentata con il bilanciere in due componenti articolate fra loro, si consente la realizzazione di un rapporto di riduzione angolare nella connessione fra la staffa ed i l bilanciere con conseguente miglioramento dell’efficienza dell’intero processo.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

 la Figura 1 mostra una vista in pianta di una forma di realizzazione del dispositivo meccanico di scappamento secondo la presente invenzione;

 la Figura 2 mostra una vista laterale di detta forma di realizzazione del dispositivo meccanico di scappamento secondo la presente invenzione;

 le Figura 3A, 3B, 3C, 3D e 3E mostrano una vista in pianta di fasi di funzionamento del dispositivo meccanico di scappamento secondo la presente invenzione;

Con riferimento inizialmente alle Figure 1 e 2, un dispositivo meccanico di scappamento secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione à ̈ complessivamente denotato con 5.

Il dispositivo meccanico di scappamento 5 Ã ̈ atto alla trasformazione di un moto rotatorio continuo in un moto rotatorio cadenzato, caratterizzato da un elevato livello di isocronismo.

Il dispositivo meccanico di scappamento 5 à ̈ concepito principalmente per uso nell’ambito dell’orologeria meccanica, di cui le Figure 1 e 2 rappresentano una forma di realizzazione preferita.

Il dispositivo meccanico di scappamento 5 comprende un bilanciere 4, una forchetta 3, una staffa basculante 2 ed un elemento girevole 1.

L'elemento girevole, complessivamente indicato con 1, Ã ̈ atto a ruotare attorno ad un primo asse di rotazione 12 e dispone di mezzi periferici di aggancio, in particolare dei denti, genericamente denotati con 11.

Nella forma di realizzazione preferita, l’elemento girevole à ̈ costituito da una ruota dentata 1 imperniata al suo centro 12 e caratterizzata da bracci 13 e da dentatura ipoide esterna 11.

Una staffa basculante, complessivamente indicata come 2, Ã ̈ at ta a ingranarsi attraverso mezzi di impegno 21 e 22 con i denti o 11 di detto elemento girevole 1.

La staffa basculante 2 à ̈ vincolata a oscillare attorno ad un secondo asse di rotazione 23. I mezzi di impegno 21, 22, nella forma di realizzazione preferita, sono due denti 21, 22 la cui conformazione à ̈ atta a garantire l’ingranamento con i denti della ruota dentata e che, alternativamente, impegnano uno dei denti della ruota dentata 1. La regolarità delle oscillazioni della staffa determina il cadenzamento del moto rotatorio della ruota dentata 1.

Secondo la presente invenzione, il dispositivo comprende inoltre una forchetta 3 atta ad oscillare attorno ad un secondo asse di rotazione 33 quando mossa da detto bilanciere 4, come à ̈ noto, può oscillare attorno ad un proprio asse, sotto l'azione di una forza esterna e grazie a mezzi di richiamo elastici. Questo funzionamento del bilanciere non sarà qui spiegato nel dettaglio perché noto ad un esperto nel settore.

Il bilanciere 4 comprende un dito 43 che, durante le oscillazioni, entra in contatto con una porzione estremale di detta forchetta 3, mettendola in rotazione attorno all'asse di rotazione 33, realizzando un'oscillazione della stessa forchetta 3.

Il dispositivo secondo la presente invenzione, comprende inoltre mezzi di snodo 24, 31, 33 atti collegare la forchetta 3 a detta staffa 2.

Tali mezzi di snodo 24, 31, 33 trasferiscono le oscillazioni della forchetta 3 alla staffa 2, mettendola a sua volta in oscillazione attorno al primo asse di rotazione 23.

Inoltre, i mezzi di snodo 24, 31, 33 sono tali da realizzare un rapporto di riduzione angolare tra le oscillazioni di detta forchetta 3 e le oscillazioni di detta staffa 2.

Nelle sue oscillazioni, la forchetta 3 Ã ̈ preferibilmente limitata da due limitatori 51 e 52 atti ad evitarne disallineamenti.

Nella forma di realizzazione preferita, detta forchetta 3 à ̈ di forma elongata e presenta due estremità.

Secondo una forma di realizzazione preferita del dispositivo meccanico secondo la presente invenzione i mezzi di snodo 24, 31, 33 comprendono una giunzione meccanica ad articolazione rotoidale atta a consentire la rototraslazione relativa fra la staffa 2 e detta forchetta 3.

In particolare, i mezzi di snodo 24, 31, 33 comprendono una camma 31, solidale a detta forchetta 3.

La camma 31 ha preferibilmente un profilo cilindrico ed à ̈ montata, solidalmente alla forchetta 3 ed eccentricamente rispetto al secondo asse di rotazione 33, in corrispondenza di una prima estremità della forchetta 3 stessa.

La seconda estremità 32 della forchetta 3, presenta una forma biforcuta, ad esempio a "V", tale da consentire l’interazione con detto bilanciere 4, in particolare con il dito 43 solidale al bilanciere.

Inoltre, il bilanciere 4 Ã ̈ dotato di un dente 41 atto a ricevere il moto dall'elemento girevole 1 attraverso il contatto con gli elementi di impegno 11 della ruota dentata.

Nella forma di realizzazione preferita, il bilanciere comprende una coppia di dischi solidali, coassiali ma non complanari. Dei due dischi, un secondo disco 44 presenta una sagomatura nel profilo, in corrispondenza al dito 43 posto sul bilanciere.

La forchetta 3 comprende, al centro della sua estremità biforcuta 32, una chiave 34 atta a entrare in contatto con il profilo del disco 44. Ciò à ̈ tale da limitare limitare la rotazione indesiderata della forchetta 3 durante le oscillazioni del bilanciere. L'unico momento in cui la forchetta 3 può oscillare à ̈ quando la chiave 34 corrisponde alla sagomatura sul disco 44.

Sempre nella forma di realizzazione preferita, una delle due estremità laterali della staffa basculante 2 ha una configurazione a forca 24 atta a garantire lo snodo cilindrico fra detta staffa basculante 2 e detta forchetta 3.

La forca 24 à ̈ tale da abbracciare la camma 31 che, ruotando eccentricamente rispetto all'asse di rotazione 33, provoca una corrispondente rotazione della staffa 2. L'eccentricità genera il rapporto di riduzione desiderato tra la rotazione della forchetta e la corrispondente rotazione della staffa.

Verrà ora descritto il funzionamento del dispositivo meccanico di scappamento 5.

Il dispositivo meccanico di scappamento, oggetto della presente invenzione, funziona come descritto di seguito.

In una prima fase, rappresentata in Figura 3A, il bilanciere 4, ruotando in senso antiorario rispetto al punto di vista di detta Figura 3A, porta il dito 43 ad inserirsi al centro della "V" della porzione biforcuta 32.

Contemporaneamente, la rotazione del bilanciere 4 porta il dente 41 ad avvicinarsi al dente 11 della ruota dentata 1. Il dito 43, spingendo sulla parte biforcuta 32, ne provoca una rotazione in senso antiorario, rappresentata in Figura 3B.

La forchetta 31, essendo la parte biforcuta 32 connessa attraverso una articolazione rotoidale alla camma 31, ruota, di conseguenza, in senso orario, come rappresentato in Figura 3B.

Detta articolazione consente la rototraslazione fra i due elementi 2 e 3 e avviene, a causa dell’eccentricità nell’imperniatura di detta camma 31, con una riduzione angolare nell’ampiezza di oscillazione della forchetta 3 rispetto alla staffa 2.

In particolare, una oscillazione di detta forchetta 3 di ampiezza di circa 45 gradi à ̈ ridotta, attraverso detti mezzi di riduzione, ad una oscillazione di detta staffa 2 di circa 5 gradi.

La Figura 3B descrive anche la fase nella quale detta ruota dentata 1 spinge detto bilanciere 4 attraverso il contatto fra detti denti 11 e 41. In seguito a detta spinta, il bilanciere 4 ruota in senso antiorario ed il dito 43 preme contro la porzione biforcuta 32 di detta forchetta 3, come rappresentato in Figura 3C. Di conseguenza, la forchetta 3 ruota in senso orario.

Per effetto della articolazione rotoidale, la rotazione oraria di detta forchetta 3 provoca una rotazione antioraria della staffa 2 che porta detto dente 21 ad impegnare la ruota dentata 1 causandone un temporaneo arresto come rappresentato in Figura 3D.

In Figura 3E, la rotazione in senso orario di detta camma 31, porta detta staffa 2 a ruotare in senso antiorario, con conseguente contatto di detto dente 22 ad impegnare detta ruota 1.

Dette fasi di movimento si ripetono continuamente, realizzando così un cadenzamento dettato dai temporanei arresti della ruota dentata, dettati dai denti 21, 22.

Sarà quindi apprezzato che il dispositivo meccanico di scappamento presenta i seguenti vantaggi rispetto ai comuni scappamenti meccanici:

ï‚· maggiore precisione;

 proprietà di isocronismo migliori;

 risparmio energetico, che porta come conseguenza la possibilità di utilizzare molle più sottili e più lunghe con conseguente maggiore autonomia dell'orologio;

 assenza di necessità di lubrificazione;

 intervalli di revisione più lunghi.

Vantaggiosamente, il dispositivo secondo la presente invenzione può inoltre comprendere un meccanismo di regolazione dei mezzi di snodo, tale meccanismo essendo atto a consentire una variazione del rapporto di riduzione.

La realizzazione di tale meccanismo di regolazione à ̈ da ritenersi alla portata di un esperto del settore, tuttavia à ̈ da notare che la particolare configurazione finora descritta, consente certamente una regolazione estremamente semplificata e maggiormente fine rispetto alla tecnica finora nota.

Sarà quindi apprezzato meglio a questo punto che l’invenzione nel suo complesso consente di ottenere un dispositivo meccanico per la trasformazione di un moto rotatorio in un moto rotatorio cadenzato con capacità di isocronismo, di efficienza energetica e di precisione garantiti.

La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo meccanico (5) di cadenzamento di un moto rotatorio di un elemento girevole dentato (1), particolarmente adatto ad applicazioni nel settore dell’orologeria e simili, comprendente:  un bilanciere (4) atto a muoversi di moto oscillatorio;  una staffa (2) basculante attorno ad un primo asse di rotazione (23) e comprendente mezzi di impegno (21, 22) atti a cooperare con detto elemento girevole (1); caratterizzato dal fatto di comprendere una forchetta (3) atta ad oscillare attorno ad un secondo asse di rotazione (33) quando mossa da detto bilanciere (4) e mezzi di snodo (24, 31, 33) atti collegare detta forchetta (3) a detta staffa (2) in maniera tale da provocarne corrispondenti oscillazioni, realizzando un rapporto di riduzione angolare tra le oscillazioni di detta forchetta (3) e le oscillazioni di detta staffa (2).
2. 2. Dispositivo meccanico secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di snodo (24, 31, 33) comprendono una giunzione meccanica ad articolazione rotoidale atta a consentire la rototraslazione relativa fra detta staffa (2) e detta forchetta (3).
3. 3. Dispositivo meccanico secondo la rivendicazione 2, in cui detta articolazione rotoidale à ̈ realizzata attraverso il movimento reciproco fra una forca (24) collocata ad una estremità di detta staffa (2) e una camma (31) eccentrica rispetto a detto secondo asse di rotazione (33), solidale a detta forchetta (3) e cooperante con detta forca (24).
4. 4. Dispositivo meccanico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta forchetta (3) à ̈ dotata, in una sua estremità, di una porzione biforcuta (32) conformata a "V", atta a entrare in contatto con un dito (43) solidale al bilanciere (4).
5. 5. Dispositivo meccanico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta forchetta (3) à ̈ dotata, al centro della sua estremità biforcuta (32), di una chiave (34) atta a entrare in contatto con un disco (44) solidale, coassiale e parallelo al bilanciere (4) e atta a limitare la rotazione indesiderata di detta forchetta (3).
6. 6. Dispositivo meccanico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta forchetta (3) Ã ̈ limitata nel proprio movimento da due elementi limitatori (51, 52).
7. 7. Dispositivo meccanico secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un meccanismo di regolazione di detti mezzi di snodo (24, 31, 33), atti a consentire una variazione di detto rapporto di riduzione.