WO2013084040A1 - Procédé de réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie destiné à fonctionner dans une atmosphère à basse pression - Google Patents

Procédé de réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie destiné à fonctionner dans une atmosphère à basse pression Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • G—PHYSICS
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    • G04B37/00—Cases
    • G04B37/02—Evacuated cases; Cases filled with gas or liquids; Cases containing substances for absorbing or binding moisture or dust

Definitions

  • the present invention relates to the adjustment of the chronometry of a mechanical clockwork movement intended to operate in a low-pressure atmosphere, that is to say, fitted in a sealed box in which the pressure has been lowered below the atmospheric pressure and possibly modified the composition of the atmosphere to limit the oxidation, wear and aging of certain elements of the movement.
  • a low-pressure atmosphere that is to say, fitted in a sealed box in which the pressure has been lowered below the atmospheric pressure and possibly modified the composition of the atmosphere to limit the oxidation, wear and aging of certain elements of the movement.
  • vacuum or “protected atmosphere” or “low pressure atmosphere” here is meant a generally low pressure with respect to atmospheric pressure, with or without an added gas that is kept inside a box that has been optimized to keep this low pressure.
  • the document FR2054540 proposes three variants of a timepiece comprising an oscillator working in an enclosure in which there is a reduced pressure of between 10 "1 - 10 " 5 mm Hg (0.13 mbar - 1.3.10 "5 mbar)
  • the low pressure prevails everywhere inside the watch case and the oscillator comprises a balance-spiral, a racket able to modify the frequency and two bimetallic blades. to act on the racket and to increase or decrease the frequency of the oscillator when either one of these bimetallic strips is heated by an electric wire controlled by the outside of the box.
  • the oscillator is a spiral balance held electronically by coils cooperating with a magnetic field created by two magnets.
  • the oscillator and its maintenance and adjustment means are contained in a hermetically sealed enclosure.
  • bimetals inside the enclosure act on the racket by a thermal effect controlled by means outside the enclosure.
  • FR2054540 Although a movement according to FR2054540 is designed according to the high vacuum in which its oscillator operates, the latter requires the presence and operation of very complicated adjustment means and of uncertain accuracy and reliability. The presence of magnetic elements within a watch movement is also problematic because it can lead to
  • FR1546744 discloses a precision timepiece apparatus in which a low pressure atmosphere of one hundredth of Torr (0.013 mbar) is established inside a carrier box.
  • the box comprises a valve and the movement is provided with a racket allowing regulation by electromagnetic influence through the box.
  • the box has no valve, and once it is provided with its movement, it is directed towards a vacuum chamber, where the movement is set under vacuum by chronographs. comparators by directly attacking the tuning racket as for a conventional tuning under atmosphere. After this adjustment and always under vacuum, the bowl is screwed with seal, and the watch leaves the vacuum chamber.
  • the object of the present invention is to provide a method for the chronometric adjustment of the oscillator of a mechanical clockwork movement intended to operate in a low-pressure atmosphere when the movement is subjected to ambient atmospheric pressure. This overcomes the disadvantages of the known devices since it is no longer necessary to provide special means for the time adjustment of the movement under reduced pressure atmosphere, this adjustment is performed only at atmospheric pressure.
  • the invention applies mainly to a mechanical clockwork movement comprising at least one oscillator or regulating member in the form of a balance-spring.
  • This mechanical watchmaking movement generally still comprises at least one barrel, an escapement maintaining the oscillations of the sprung balance and a finishing train transmitting the driving force of the barrel to the exhaust.
  • This chronometric adjustment method applies more particularly to a line or set of movements of the same caliber comprising equivalent or identical assortments.
  • the aim to be achieved is obviously that the mechanical clockwork movement has, when operating in the atmosphere at a reduced pressure to a predetermined value, preferably between 5 mbar and 0.1 mbar, a chronometric accuracy of substantially zero second per day subject to generally accepted standard variation tolerances.
  • the method according to the invention comprises the following steps:
  • the method before putting the movement into a low-pressure atmosphere in step 1, includes the step of checking, and if necessary adjusting, the movement at atmospheric pressure so that it has a precision time clock of substantially zero seconds per day.
  • Advancing or retreating in step 2 is typically an advance, ⁇ being positive, and the setting in step 4 is typically accomplished by backing - ⁇ being negative.
  • step 3 of the process can be done optically, for example, through the wall of a vacuum chamber that is transparent or acoustically, it is not necessary to act on the movement while it is under vacuum. . This makes it unnecessary to provide complicated means of intervention in the vacuum chamber as is the case in known devices where the setting of the racket is under vacuum.
  • a first movement of the motion series may be subjected to the tuning process described above. Then consider the variation in accuracy + ⁇ time between the operation at atmospheric pressure and the gait under reduced pressure atmosphere as a standard correction standard to be applied to all other movements in the series of identical movements. Thus, for the second and subsequent movements of a series of identical movements, it is sufficient to adjust them to atmospheric pressure for chronometric precision. - ⁇ compensation and then put these movements in an atmosphere, at the pre-established reduced pressure so that their chronometric accuracy is substantially zero seconds per day.
  • practical tests carried out on a series of identical movements show a range of advance of the order of +12 s / d to +14 s / d between the operation under atmospheric pressure and the operation at the preset reduced pressure. for the normal operation of the movements.
  • the deltas between the different measurements vary between +13.6 s / d and +12.8 s / d, which is a variation of less than s / d.
  • ⁇ -13.2 s / d for the ambient atmospheric pressure setting of all the movements of the series, we would have time lapse values varying between -0.4 s / d and 0.4 s / d, which is an excellent initial setting value for mechanical movement.
  • the evacuation or under a predetermined reduced-pressure atmosphere being quite fast, it is possible to put the movement under vacuum, measure its chronometry (+ xs / d), put the movement back to atmospheric pressure and set it to - xs / d, to have a step of zero s / d under vacuum.
  • This vacuum or low pressure is preferably between 5 mbar and 0.1 mbar.

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Abstract

Le procédé de réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie mécanique destiné à fonctionner dans une atmosphère, à basse pression, comprend les opérations successives suivantes : 1.mettre le mouvement en atmosphère, à la basse pression préétablie pour le fonctionnement normal du mouvement, 2. mesurer l'avance ou le recul (typiquement en avance +ΔΡ) de la précision chronométrique du mouvement à cette basse pression. 3. remettre le mouvement à la pression atmosphérique ambiante, 4. régler le mouvement pour compenser l'avance ou le recul mesuré précédemment (typiquement en effectuant un recul -ΔΡ) en fonctionnement sous basse pression, 5. remettre le mouvement en atmosphère, à la basse pression préétablie pour le fonctionnement normal du mouvement.

Description

Procédé de réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie destiné à fonctionner dans une atmosphère à basse pression
La présente invention se rapporte au réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie mécanique destiné à fonctionner dans une atmosphère à basse pression, c'est-à-dire emboîté dans une boîte étanche dans laquelle on a abaissé la pression en dessous de la pression atmosphérique et éventuellement modifié la composition de l'atmosphère pour limiter l'oxydation, l'usure et le vieillissement de certains éléments du mouvement. Par « vide » ou « atmosphère protégée » ou « atmosphère à basse pression » ici on entend une pression généralement basse par rapport à la pression atmosphérique, avec ou sans un gaz ajouté qui est maintenue à l'intérieur d'une boîte qui a été optimisée pour conserver cette pression basse.
On connaît des documents tels que CH 15501 , CH 556564, CH 355742, CH 336765, CH 463402 ou GB 1272 83 concernant des montres destinées à fonctionner sous atmosphère à pression réduite. Ces documents préconisent l'utilisation d'une pression réduite de fonctionnement pour soit réduire l'oxydation des métaux et des lubrifiants soit améliorer l'étanchéité de la boîte de montre.
Dans le document FR2054540, il est en outre constaté qu'en réduisant la pression régnant à l'intérieur d'une boîte de montre, la perte d'énergie due au frottement de l'air tend vers zéro et de ce fait le facteur de qualité de l'oscillateur du mouvement horloger augmente considérablement.
Afin d'améliorer les qualités chronométriques d'un mouvement horloger, le document FR2054540 propose trois variantes d'une pièce d'horlogerie comportant un oscillateur travaillant dans une enceinte dans laquelle règne une pression réduite d'entre 10"1 - 10"5 mm Hg (0.13 mbar - 1.3.10"5 mbar). Selon les première et seconde variantes, la basse pression règne partout à l'intérieur de la boîte de montre et l'oscillateur comprend un balancier-spiral, une raquette apte à modifier la fréquence de ce dernier et deux lames bimétalliques. Ces lames sont destinées à agir sur la raquette et à augmenter ou à diminuer la fréquence de l'oscillateur quand soit l'une soit l'autre de ces bilames est chauffée par un fil électrique commandé par l'extérieur de la boîte. Selon la troisième variante, l'oscillateur est un balancier spiral entretenu électroniquement par des bobines coopérant avec un 5 champ magnétique créé par deux aimants. Dans cette troisième variante, uniquement l'oscillateur et ses moyens d'entretien et de réglage sont contenus dans une enceinte hermétiquement fermée. Comme dans les autres variantes, des bilames à l'intérieur de l'enceinte agissent sur la raquette par un effet thermique commandé par des moyens à l'extérieur de l'enceinte.
i o Bien qu'un mouvement selon FR2054540 soit conçu en fonction du vide poussé dans lequel fonctionne son oscillateur, ce dernier exige la présence et l'opération des moyens de réglage très compliqués et d'une précision et d'une fiabilité incertaines. La présence des éléments magnétiques à l'intérieur d'un mouvement horloger est également problématique, car elle peut amener des
15 effets nuisibles sur la marche du mouvement.
D'une manière similaire, le document FR1546744 décrit un appareil horloger de précision dans lequel une atmosphère de basse pression d'un centième de Torr (0.013 mbar) est établie à l'intérieur d'une boîte support. Selon une variante, la boîte comprend une soupape et le mouvement est muni d'une 0 raquette permettant le réglage par influence électromagnétique à travers la boîte.
Dans ce cas, après l'emboîtage du mouvement, la pression à l'intérieur de la boîte est réduite par le biais de la soupape, et par la suite l'oscillateur est réglé par des moyens électromagnétiques. Cette variante admet les mêmes désavantages qu'un mouvement selon FR2054540 ci-dessus. Selon une seconde variante 5 suggérée dans FR1546744, la boîte n'a pas de soupape, et une fois qu'elle est munie de son mouvement, elle est dirigée vers une chambre à vide, où le mouvement est réglé sous vide par des chrono-comparateurs en attaquant directement la raquette de réglage comme pour un réglage classique sous atmosphère. Après ce réglage et toujours sous vide, la cuvette est vissée avec joint, et la montre sort de la chambre à vide.
Cette variante, qui correspond d'ailleurs aux procédés habituels de réglage d'un mouvement destiné à fonctionner sous atmosphère à pression réduite, ignore complètement les difficultés majeures présentées par la nécessité d'actionner directement la raquette quand la montre est à l'intérieur d'une chambre à vide, et le document FR1546744 n'offre aucune solution pour ce défi majeur. En effet, la montre doit être ouverte dans la chambre à vide pour permettre le réglage de la raquette à l'aide de moyens compliqués permettant de travailler dans la chambre à vide, puis la montre doit être refermée de façon étanche avant d'être sortie de la chambre à vide.
Ces documents de l'art antérieur montrent clairement qu'il est nécessaire, pour une montre fonctionnant sous atmosphère à pression réduite, de procéder au réglage de la fréquence de son oscillateur pendant que la montre ou une partie au moins de son mouvement est maintenue dans une enceinte à basse pression ce qui implique des moyens de réglage complexes, soit l'ouverture et la fermeture de la boîte de montre dans une enceinte à vide équipée de moyens permettant le réglage de l'oscillateur par des outils situés dans la chambre à vide, soit de prévoir des moyens susceptibles de régler l'oscillateur depuis l'extérieur de la boîte.
En fait dans l'art antérieur retrouvé, seuls les documents FR 1546744 et FR
2054540 se préoccupent du réglage de l'oscillateur fonctionnant à basse pression et ces documents impliquent un réglage de l'organe réglant lorsque le mouvement est soumis à la basse pression de fonctionnement prévue, ce qui constitue une tâche compliquée nécessitant des moyens spéciaux pour le réglage.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé permettant le réglage chronométrique de l'oscillateur d'un mouvement d'horlogerie mécanique destiné à fonctionner dans une atmosphère à basse pression lorsque le mouvement est soumis à la pression atmosphérique ambiante. Ceci permet d'obvier aux inconvénients des dispositifs connus puisqu'il n'est plus nécessaire de prévoir de moyens spéciaux pour le réglage chronométrique du mouvement sous atmosphère à pression réduite, ce réglage ne s'effectuant qu'à la pression atmosphérique.
L'invention s'applique principalement à un mouvement d'horlogerie mécanique comportant au moins un oscillateur ou organe réglant sous forme de balancier-spiral. Ce mouvement d'horlogerie mécanique comporte encore généralement au moins un barillet, un échappement entretenant les oscillations du balancier-spiral et un rouage de finissage transmettant la force motrice du barillet à l'échappement. Ce procédé de réglage chronométrique s'applique plus particulièrement à une ligne ou ensemble de mouvements du même calibre comprenant des assortiments équivalents ou identiques.
Le but à atteindre étant bien évidement que le mouvement d'horlogerie mécanique présente, lorsqu'il fonctionne dans l'atmosphère à pression réduite à une valeur préétablie, de préférence comprise entre 5 mbar et 0,1 mbar, une précision chronométrique de sensiblement zéro seconde par jour sous réserve des tolérances de variation standard généralement admises.
Le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes :
1. mettre le mouvement en atmosphère à la basse pression préétablie pour le fonctionnement normal du mouvement,
2. mesurer l'avance ou le recul (+ΔΡ) de la précision chronométrique du mouvement à cette basse pression, 3. remettre le mouvement à la pression atmosphérique ambiante,
4. régler le mouvement soumis à la pression atmosphérique ambiante pour compenser l'avance ou le recul mesuré précédemment (par -ΔΡ) en fonctionnement sous basse pression, 5. remettre le mouvement en atmosphère , à la basse pression préétablie pour le fonctionnement normal du mouvement. Cette dernière opération 5 peut s'effectuer après avoir emboîté le mouvement ou elle peut s'effectuer avant que le mouvement soit emboîté
(tel que décrit dans la demande de brevet européen 11009678 de la demanderesse).
Selon une forme d'exécution, avant de mettre le mouvement en atmosphère à basse pression dans l'étape 1 , le procédé inclut l'étape de vérifier, et si nécessaire régler, le mouvement à la pression atmosphérique pour qu'il ait une précision chronométrique de sensiblement zéro secondes par jour.
L'avance ou le recul dans l'étape 2 est typiquement une avance, ΔΡ étant positif, et le réglage dans l'étape 4 est typiquement accompli en effectuant un recul, -ΔΡ étant négatif.
Comme la mesure effectuée à l'étape 3 du procédé peut se faire optiquement par exemple à travers la paroi d'une chambre à vide transparente ou acoustiquement, il n'est pas nécessaire d'intervenir sur le mouvement pendant qu'il est sous vide. Ceci rend inutile de prévoir des moyens compliqués d'intervention dans la chambre à vide comme c'est le cas dans les dispositifs connus où le réglage de la raquette se fait sous vide.
Lorsqu'on doit régler une série de mouvements identiques on peut soumettre un premier mouvement de la série de mouvement au procédé de réglage décrit ci-dessus. Puis considérer la variation de précision +ΔΡ chronométrique entre la marche à pression atmosphérique et la marche sous atmosphère à pression réduite comme une correction standard étalon à appliquer à tous les autres mouvements de la série de mouvements identiques. Ainsi, pour le second et les mouvements suivants d'une série de mouvements identiques il suffit de les régler à la pression atmosphérique pour une précision chronométrique -ΔΡ compensatoire et ensuite de mettre ces mouvements sous atmosphère, à la pression réduite préétablie pour que leur précision chronométrique soit sensiblement de zéro seconde par jour.
Ainsi lorsqu'on a une série de mouvement identique à régler ce procédé permet un réglage chronométrique rapide et aisé puisqu'il suffit de régler à pression atmosphérique chaque mouvement à une valeur -ΔΡ standard puis à mettre le mouvement dans sa boîte sous atmosphère à pression réduite pour son fonctionnement normal.
Dans un exemple, des essais pratiques effectués sur une série de mouvements identiques montrent une plage d'avance de l'ordre de +12 s/j à +14 s/j entre la marche sous pression atmosphérique et la marche à la pression réduite préétablie pour le fonctionnement normal des mouvements.
A titre d'exemple, on peut mentionner que dans des mesures réalisées sur certains mouvements d'une série de mouvements manufactures
traditionnels donnent les résultats suivants :
Mouvement 1 (non réglé) :
Amplitude à pression atmosphérique : 220°
Amplitude à 1 mbar : 260°
Marche à pression atmosphérique : +11 s/j
Marche à 1 mbar : +24s/j
Delta marche : +13s/j
Mouvement 2 (non réglé) :
Amplitude à pression atmosphérique : 220°
Amplitude à 1 mbar : 268°
Marche à pression atmosphérique : +3.4 s/j
Marche à 1 mbar : +17s/j
Delta marche : +13.6 s/j Mouvement 3 (non réglé) :
Amplitude à pression atmosphérique : 210°
Amplitude à 1 mbar : 270°
Marche à pression atmosphérique : -27 s/j
Marche à 1 mbar : -14.2 s/j
Delta marche : +12.8 s/j
Mouvement 4 (réglé) :
Amplitude à pression atmosphérique : 220°
Amplitude à 1 mbar : 262°
Marche à pression atmosphérique : 0 s/j
Marche à 1 mbar : +13.3 s/j
Delta marche : +13.3s/j
Les deltas entre les différentes mesures varient entre +13.6 s/j et +12.8 s/j soit une variation inférieure à s/j. En prenant comme valeur de réglage Δ = -13.2 s/j pour le réglage à pression atmosphérique ambiante de tous les mouvements de la série, on aurait des chronométries dans le vide variant entre -0.4 s/j et 0.4 s/j, ce qui constitue une excellente valeur de réglage initial pour un mouvement mécanique.
Ainsi, une fois que les mesures sus décrites sont effectuées pour quelques échantillons d'un mouvement donné (par exemple entre 1 à 5 mouvements) et que cette valeur d'écart de précision de chronométrie ΔΡ est connue pour ce mouvement, elle peut être utilisée pour le réglage de nombreux mouvements identiques ce qui facilite grandement le processus de réglage et diminue également de façon importante le temps nécessaire à ce réglage. Pour conserver une bonne chronométrie il est nécessaire de faire le décalage nécessaire avant la mise sous vide ce qui élimine toutes les complications liées à un réglage devant être effectué sous vide.
La mise sous vide ou sous atmosphère à pression réduite prédéterminée étant assez rapide on peut mettre le mouvement sous vide, mesurer sa chronométrie (+ x s/j), remettre le mouvement à la pression atmosphérique et le régler à - x s/j, pour avoir une marche de zéro s/j sous vide. Ce vide ou basse pression se situe de préférence entre 5 mbar et 0.1 mbar.
Comme ces opérations sont relativement rapides on peut si l'on veut atteindre une précision chronométrique très élevée, répéter pour le réglage d'un même mouvement les opérations 3, 4, 5 et 6 du procédé jusqu'à obtention d'une précision chronométrique en marche sous atmosphère à pression réduite pratiquement égale à zéro s/j. Ce faisant on bénéficie toujours du fait que l'opération de réglage de la chronométrie du mouvement s'effectue toujours lorsque le mouvement se trouve à la pression atmosphérique, ce qui évite tout outillage complexe.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie mécanique destiné à fonctionner dans une atmosphère, à basse pression, caractérisé par le fait que les opérations successives suivantes :
1. mettre le mouvement en atmosphère à la basse pression préétablie pour le fonctionnement normal du mouvement,
2. mesurer l'avance ou le recul (ΔΡ) de la précision chronométrique du mouvement à cette basse pression,
3. remettre le mouvement à la pression atmosphérique ambiante,
4. régler le mouvement pour compenser l'avance ou le recul mesuré précédemment en fonctionnement sous basse pression en effectuant une avance ou un recul (-ΔΡ),
5. remettre le mouvement en atmosphère, à la basse pression préétablie pour le fonctionnement normal du mouvement.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les opérations 3, 4, 5 et 6 sont répétées une ou plusieurs fois de suite pour affiner le réglage chronométrique en fonctionnement sous pression réduite, le réglage de la chronométrie du mouvement s'effectuant toujours lorsque ce mouvement est soumis à l'atmosphère ambiante. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que pour le réglage d'une série de mouvements identiques on effectue les opérations 1 à 5 sur au moins un échantillon de ladite série de mouvements puis pour les mouvements suivants de la série de mouvement on effectue seulement les opérations 4 et 5, la mesure obtenue par l'opération 2 étant considérée comme une valeur standard appliquée pour tous les mouvements d'une série de mouvements identiques.
Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le ou les échantillons comprennent au maximum 5 mouvements.
Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'étape 5 est effectuée une fois que le mouvement a été emboîté.
Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'étape 5 est effectuée avant que le mouvement a été emboîté.
Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la basse pression se situe entre 5 mbar et 0.1 mbar.
Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'avance ou le recul dans l'étape 2 est une avance, ΔΡ étant positif, et le réglage dans l'étape 4 est accompli en effectuant un recul, - ΔΡ étant négatif.
PCT/IB2012/002547 2011-12-09 2012-11-30 Procédé de réglage de la chronométrie d'un mouvement d'horlogerie destiné à fonctionner dans une atmosphère à basse pression WO2013084040A1 (fr)

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