WO2014032820A1 - Arbre de barillet d'horlogerie - Google Patents

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WO2014032820A1
WO2014032820A1 PCT/EP2013/057404 EP2013057404W WO2014032820A1 WO 2014032820 A1 WO2014032820 A1 WO 2014032820A1 EP 2013057404 W EP2013057404 W EP 2013057404W WO 2014032820 A1 WO2014032820 A1 WO 2014032820A1
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WO
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hook
shaft
spring
downstream
upstream
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/057404
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English (en)
Inventor
Romain Hoffmeyer
Original Assignee
Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse
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Application filed by Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse filed Critical Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse
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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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/16—Barrels; Arbors; Barrel axles
    • 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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/18—Constructions for connecting the ends of the mainsprings with the barrel or the arbor

Definitions

  • the invention relates to a watch drum shaft comprising a hook for attaching an inner coil of a mainspring in a single winding direction, and having on a first part of its periphery at the level of said hook. and downstream of said hook in said winding direction, a spring bearing surface for supporting such an inner coil.
  • the invention also relates to a watch cylinder, comprising at least one mainspring cylinder spring, and such a cylinder shaft arranged for receiving said at least one mainspring.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such barrel.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a watch-dog shaft pivoting about a pivot axis and comprising a hook for attaching an inner turn of a mainspring in a direction of rotation. single winding, and having on a first portion of its periphery at said hook and downstream of said hook in said winding direction, a spring bearing surface for the support of such an inner coil.
  • the invention relates to the accumulation of energy in clockwork mechanisms, and more particularly the engine barrels, ring barrels, and the like.
  • the shaft of a watch cylinder is a small component which is subjected to great efforts, which requires a particular achievement. neat. Its geometry makes its machining generally quite expensive, especially because of the presence of the hook, which requires machining all around its periphery, to ensure a good attachment of the spring, and secondly to ensure the assembly of the eyelet of this spring with sufficient clearance.
  • the barrel spring is also a highly stressed component, and the design of the shaft must be made to ensure its optimal winding, especially at the inner turns.
  • the second turn must be positioned on the first inner turn with the least possible variation of curvature, so as to avoid accelerated fatigue aging.
  • the invention relates to a watch drum shaft comprising a hook for attaching an inner coil of a mainspring in a single winding direction, and having on a first portion of its periphery at said hook and downstream of said hook in said winding direction, a spring support surface for the support of such a so-called inner turn, characterized in that said shaft comprises, upstream of said hook in said winding direction, a planar clearance surface clearance relative to said surface of said spring support, and further characterized in that said planar clearance surface and said flat end surface of said hook form with each other an obtuse or straight angle.
  • said planar clearance surface is parallel to a pivot axis about which said shaft pivots, and said planar clearance surface is limited by a flat end surface of said hook.
  • the invention also relates to a watch cylinder, comprising at least one mainspring barrel, and such a cylinder shaft arranged for receiving said at least one mainspring, characterized in that said hook has a projecting radially from said flat plane of clearance which is at least equal to the thickness of the inner coil of said spring, in that said eyelet bears on said flat end surface when said spring is wound, and said planar clearance surface and said flat end surface together define a cavity for receiving the free end of said inner coil so as to maintain said free end recessed with respect to a turn of said spring resting on a downstream portion located at the downstream end of said spring bearing surface in said winding direction.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such barrel.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a watch-dog shaft pivoting about a pivot axis and comprising a hook for attaching an inner turn of a mainspring in a direction of rotation. single winding, and comprising on a first portion of its periphery at said hook and downstream of said hook in said winding direction, a spring bearing surface for the support of such an inner coil, characterized in that whereas, during the manufacture of said shaft, a planar clearance clearance surface is produced with respect to said spring bearing surface and situated upstream of said hook in said winding direction.
  • FIG. 1 shows, schematically and end view, a cylinder shaft according to the invention, having a planar clearance clearance surface with respect to the barrel spring bearing surface, forming a dihedral with a flat end surface of the hook. hanging of this spring;
  • Figure 1 A shows the shaft of Figure 1, which is wound on the inner coil, only shown, a mainspring;
  • FIG. 1 B shows the same shaft, equipped with the same spring, which is illustrated in the following coil winding superposition on the inner coil;
  • FIG. 2 shows schematically and in elevation, the shaft equipped with the spring according to Figure 1 A;
  • FIG. 3 is a schematic and end-to-end view of the machining by milling of the plane clearance surface and of the flat end surface of the hook, with a first configuration of a cylindrical cutter performing end machining. the flat surface clearance, and the machining of the flat surface of the hook with its cylindrical portion;
  • FIG. 4 shows the machining of a release surface of the hook with a cylindrical cutter, in combination of milling movement along the Z axis and the rotation of the shaft along an axis C;
  • FIG. 5 and 6 show, in end view and in elevation, the machining of upper and lower faces of the hook, corresponding to the width of the eyelet of the spring, in combination of movement of the linear axes and an axis VS ;
  • - Figure 7 shows another way to perform this setting width of the hook with a form tool
  • - Figure 8 shows the contouring of a helical spring bearing surface, in combination of movement of a shaft C at the shaft, and a large-diameter milling cutter
  • FIG. 9 shows the profile of a drawn bar made by drawing, suitable for the simplified embodiment of a shaft according to the invention.
  • the invention relates to a watch barrel shaft 1 having a hook 3 for hooking an inner coil 4 of a barrel spring 5 in a single winding direction S.
  • This shaft 1 comprises, on a first part of its periphery at the hook 3 and downstream of the hook 3 in the winding direction S, a spring bearing surface 6 for the support of such an inner turn 4 .
  • a cylinder 100 comprising a shaft 1 according to the invention may comprise several springs barrels, hooked to as many hooks.
  • the invention is here described in the most common case of a single spring, it is generalizable without particular modification for a multi-spring arrangement.
  • the shaft 1 comprises, upstream of the hook 3 in the winding direction S, a flat clearance surface 8, which is flush with respect to the spring bearing surface 6.
  • the planar clearance surface 8 is parallel to a pivot axis D about which the shaft 1 rotates, and the flat clearance surface 8 is limited by a flat end surface 9 of the hook 3.
  • the flat clearance surface 8 strikes relative to the bearing surface 6 of the mainspring spring, forms a dihedral with a flat end surface 9 of the catch hook 3 of this spring 5.
  • This dihedron is arranged to facilitate the machining of the shaft 1.
  • the planar clearance surface 8 and the flat end surface 9 of the hook 3 form with each other an obtuse or straight angle.
  • the flat clearance surface 8 and the flat end surface 9 of the hook 3 are, preferably perpendicular, or form with each other an obtuse angle.
  • the flat clearance surface 8 is delimited by a first upstream edge 81 and a second downstream edge 82, respectively upstream and downstream of which extends the spring bearing surface 6.
  • the second downstream edge 82 is the intersection of the flat clearance surface 8 and the flat end surface 9, which are then contiguous.
  • Other embodiments, with clearance at the foot of the hook between the second downstream edge 82 and the end planar surface 9, are also feasible.
  • the flat end surface 9 is preferably inclined with respect to a plane P passing through the pivot axis D and by the intersection between the flat surface 8 of clearance and the surface end plane 9, preferably constituted by this second downstream edge 82.
  • the flat end surface 9 is inclined, in the direction of its extension from the pivot axis D, upstream in the winding direction S, with an apex angle ⁇ included between 15 ° and 25 °, at the intersection of the planar clearance surface 8 and the end planar surface 9.
  • the spring bearing surface 6 comprises generatrices parallel to a pivot axis D about which the shaft 1 pivots, and comprises at least one section of helical section, in the particular embodiment illustrated by the figures, where the spring support surface 6 comprises, from the hook 3 and in the winding direction S, a section of helical section 63, then a cylindrical sector 64.
  • the spring 5 the spring bearing surface 6 has a constant radius or increasing in the winding direction S.
  • the variation of these surfaces naturally depends on the geometry of the shaft 1 , and the spring 5 used.
  • the invention also relates to a watch cylinder 100, comprising at least one mainspring 5 with a catching eye 51, and such a cylinder shaft 1 arranged for receiving this at least one mainspring 5.
  • the hook 3 has a radial projection 31 with respect to the plane clearance surface 8 which is at least equal to the thickness of the inner coil 4 of the spring 5.
  • the eyelet 51 is supported on the flat surface of end 9 during the winding of the spring 5.
  • the flat release surface 8 and the flat end surface 9 together define a cavity 2 for receiving the free end 41 of the inner coil 4, so as to maintain this free end 41 recessed with respect to a turn of the spring 5 which is supported on a downstream portion 62 located at the downstream end of the spring bearing surface 6 in the winding direction S.
  • the transition between the end of the first turn 4 and the next turn 42 is made to promote recovery the next turn 42 on the first 4, in particular above the hook 3, and if possible so that the end of the first turn 4 arrives substantially tangentially with a dorsal surface 32 that includes the hook 3.
  • This dorsal surface 32 is advantageously radiated, similarly to the helical surface 63 but with an upper radius, so as to accompany the support of the spring 5 without breaking bending so that, shortly after its passage on the back of the hook 3 in the winding direction S, the next turn 42 comes to rest completely on the first turn 4.
  • the dorsal surface 32 has the same geometric profile as the downstream portion 62, and is preferably a fragment of a cylindrical surface 64 of axis D, which may advantageously be rough machining.
  • the plane clearance surface 8 is delimited by a first upstream edge 81 and a second downstream edge 82, and the spring support surface 6 is scalable with a constant or increasing radius in the winding direction S.
  • This bearing surface 6 comprises an upstream bearing surface 61 which extends downstream of the first upstream edge 81, and a downstream bearing surface 62 which extends upstream of the second downstream edge 82, relative to in the direction S.
  • the radial gap between the downstream bearing surface 62 at the second downstream edge 82 on the one hand, and the upstream bearing surface 61 at the first edge upstream 81 on the other hand, is greater than or equal to the radial projection 31 of the hook 3 relative to the second downstream edge 82.
  • the upstream bearing surface 61 is a helical surface 63
  • the bearing surface downstream 62 is a cylindrical surface 64, each of them constituting about half of the periphery of the bearing surface 6.
  • the invention also relates to a method of manufacturing such a clock shaft 1 rotatable around a pivot axis D and having a hook 3 for hooking an inner turn 4 of a mainspring 5 in a single winding direction S, and having on a first portion of its periphery at the hook 3 and downstream of the hook in the winding direction S, a spring bearing surface 6 for the support of such an inner turn 4.
  • a planar clearance surface 8 in relief relative to the spring bearing surface 6 and located upstream of the hook 3 in the winding direction S.
  • planar clearance surface 8, or / and the flat end surface 9, or / and a dorsal surface 32 of the hook 3 is produced by drawing with a profile. as shown in Figure 9. The corresponding drawn bar is then taken in a special form of clamp for further machining.
  • the flat surface ie the flat plane of clearance 8
  • the flat end surface 9 by rolling milling or end milling.
  • This milling operation is preferably done with a milling cutter 71 of one size or two sizes, whose axis is in a plane perpendicular to the pivot axis D and moved in a plane parallel to the pivot axis D and / or in a plane perpendicular to the pivot axis D.
  • machining is performed by milling with a milling cutter 71 to a cylindrical size or with a milling cutter 71 two end sizes.
  • FIG. 3 shows the simultaneous machining of the surfaces 8 and 9 with the same cutter 71, the axis F of which is in a plane orthogonal to the axis D.
  • This milling can be carried out either by rolling with the axis F describing parallel to the axis D, that is to say, given the small area of the surface 9 and provided that the diameter of milling cutter 71 is sufficient by tangential docking in the direction T with a surfacing of the surface 8 ending at the level of the surface 9, that is to say by a direct dive of the cutter 71, in a direction oblique with respect to the surfaces 8 and 9.
  • a milling cutter 71 of diameter 2, 5 mm mounted on a spindle turning at 10000 rpm gives good results in the first run.
  • the surface 8 is machined with the end of the cutter 71, and the surface 9 with its cylindrical portion
  • Figure 3A The variant of Figure 3A is designed for similar machining, but where the surface 9 is machined with the end of the milling cutter 71, and the surface 8 with its cylindrical portion.
  • FIG. 4 shows the same cutter assembly 71 as FIG. 3 or 3A on a Z axis, used in combination with a rotary axis C coinciding with the axis D of the shaft 1, for producing a dorsal surface 32 hook 3, for the support of the next turn 42 of the spring 4, and a release surface 32A connected to this dorsal surface 32, the small section of these surfaces allowing execution by end milling, such as 'illustrated.
  • two side surfaces 33, 34, of delimitation of the hook 3, in the direction of the pivot axis D of the shaft 1, are made by bleeding with a tool 72, as shown in Figure 7.
  • these surfaces 33, 34 they are executed by end milling, in the same arrangement as for milling the planar surfaces 8 and 9, as visible in FIGS. 5 and 6, using an axis C coaxial with the axis D of the shaft 1 in synchronism with a paraxial movement of the cutter 71 in a plane perpendicular to the axis D.
  • an upstream bearing surface 61 scalable, and in particular in a helical section version, by milling in combination of rotary and linear axes.
  • the shaft is mounted with its axis D coaxial with an axis C of a lathe or a machining center, while a cutter 71 is mounted on a radial axis of the same machine for end work, or is a cutter 71 of larger diameter mounted on an axis parallel to this axis C and movable relative to it, for a contouring operation.
  • revolution surfaces of the shaft 1 are turned after the other machining operations, in particular after the one or more milling operations, in order to eliminate the burrs resulting from the other operations.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Arbre de barillet (1) d'horlogerie comportant un crochet (3) pour I'accrochage d'une spire interieure (4) d'un ressort de barillet (5) dans un sens d'enroulement (S) unique, et comportant sur une premiere partie de sa peripherie au niveau dudit crochet (3) et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement (S), une surface d'appui de ressort (6) pour I'appui d'une telle dite spire interieure (4). Ledit arbre (1) comporte, en amont dudit crochet (3) dans ledit sens d'enroulement (S), une surface plane de degagement (8) en depouille par rapport a ladite surface d'appui de ressort (6) et limitee par une surface plane d'extremite (9) dudit crochet (3). Procede de fabrication d'un tel arbre (1) dans lequel on realise par fraisage une surface plane de degagement (8) en depouille par rapport a ladite surface d'appui de ressort (6) et situee en amont dudit crochet (3) dans ledit sens d'enroulement (S).

Description

Arbre de barillet d'horlogerie
Domaine de l'invention
L'invention concerne un arbre de barillet d'horlogerie comportant un crochet pour l'accrochage d'une spire intérieure d'un ressort de barillet dans un sens d'enroulement unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau dudit crochet et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement, une surface d'appui de ressort pour l'appui d'une telle dite spire intérieure.
L'invention concerne encore un barillet d'horlogerie, comportant au moins un ressort de barillet à œillet d'accrochage, et un tel arbre de barillet agencé pour la réception dudit au moins un ressort de barillet.
L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel barillet.
L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un arbre de barillet d'horlogerie pivotant autour d'un axe de pivotement et comportant un crochet pour l'accrochage d'une spire intérieure d'un ressort de barillet dans un sens d'enroulement unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau dudit crochet et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement, une surface d'appui de ressort pour l'appui d'une telle dite spire intérieure.
L'invention concerne l'accumulation d'énergie dans des mécanismes d'horlogerie, et plus particulièrement les barillets moteurs, barillets de sonnerie, et similaires.
Arrière-plan de l'invention
L'arbre d'un barillet horloger est un composant de petites dimensions qui est soumis à d'importants efforts, ce qui exige une réalisation particulièrement soignée. Sa géométrie rend son usinage généralement assez coûteux, notamment à cause de la présence du crochet, qui nécessite des usinages sur tout son pourtour, pour d'une part assurer le bon accrochage du ressort, et d'autre part pour assurer le montage de l'œillet de ce ressort avec un jeu suffisant.
Le ressort de barillet est aussi un composant très sollicité, et la conception de l'arbre doit être faite pour assurer son enroulement optimal, au niveau des spires intérieures en particulier. Notamment la deuxième spire doit se positionner sur la première spire intérieure avec le moins possible de variations de courbure, de façon à lui éviter un vieillissement accéléré en fatigue.
La technologie des barillets est souvent très ancienne, et n'a que très peu évolué au fil du temps.
On connaît des réalisations particulières par les documents qui suivent :
US 820 252 A PORTER WILSON, publié en1906, qui montre une surface plane d'appui pour l'extrémité interne du ressort, parallèle à la direction de l'arbre, et non arrêtée du côté opposé au crochet;
GB 624 659A CHIFFELLE, publié en 1949, qui montre également un plat en amont du crochet, formant le fond d'une gorge enter le crochet et une surface périphérique de plus grand rayon du côté opposé au crochet ;;
US 1 378 866 A HORN, publié en 1921 , montre une surface plane similaire à celle du brevet Porter Wilson ;
US 804 727 A JOHNSON GEORGE, publié en1905, montre un plat similaire au brevet Chiffelle ;
US 832 672 A HOFFMEIER, publié en1906, montre uen surface à faible courbure voisine du brevet Chiffelle.
Résumé de l'invention
A cet effet, l'invention concerne un arbre de barillet d'horlogerie comportant un crochet pour l'accrochage d'une spire intérieure d'un ressort de barillet dans un sens d'enroulement unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau dudit crochet et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement, une surface d'appui de ressort pour l'appui d'une telle dite spire intérieure, caractérisé en ce que ledit arbre comporte, en amont dudit crochet dans ledit sens d'enroulement, une surface plane de dégagement en dépouille par rapport à ladite surface d'appui de ressort, et encore caractérisé en ce que ladite surface plane de dégagement et ladite surface plane d'extrémité dudit crochet forment l'une avec l'autre un angle obtus ou droit..
Selon une caractéristique de l'invention, ladite surface plane de dégagement est parallèle à un axe de pivotement autour duquel pivote ledit arbre, et ladite surface plane de dégagement est limitée par une surface plane d'extrémité dudit crochet.
L'invention concerne encore un barillet d'horlogerie, comportant au moins un ressort de barillet à œillet d'accrochage, et un tel arbre de barillet agencé pour la réception dudit au moins un ressort de barillet, caractérisée en ce que ledit crochet a une saillie radiale par rapport à ladite surface plane de dégagement qui est au moins égale à l'épaisseur de la spire intérieure dudit ressort, en ce que ledit œillet prend appui sur ladite surface plane d'extrémité lors de l'armage dudit ressort, et en ce que ladite surface plane de dégagement et ladite surface plane d'extrémité définissent ensemble une cavité pour la réception de l'extrémité libre de ladite spire intérieure de façon à maintenir ladite extrémité libre en retrait par rapport à une spire dudit ressort en appui sur une partie aval située à l'extrémité aval de ladite surface d'appui de ressort dans ledit sens d'enroulement.
L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel barillet.
L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un arbre de barillet d'horlogerie pivotant autour d'un axe de pivotement et comportant un crochet pour l'accrochage d'une spire intérieure d'un ressort de barillet dans un sens d'enroulement unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau dudit crochet et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement, une surface d'appui de ressort pour l'appui d'une telle dite spire intérieure, caractérisé en ce que, lors de la fabrication dudit arbre, on réalise une surface plane de dégagement en dépouille par rapport à ladite surface d'appui de ressort et située en amont dudit crochet dans ledit sens d'enroulement. Description sommaire des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
- la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue de bout, un arbre de barillet selon l'invention, comportant une surface plane de dégagement en dépouille par rapport à la surface d'appui de ressort de barillet, formant un dièdre avec une surface plane d'extrémité du crochet. d'accrochage de ce ressort ;
- la figure 1 A représente l'arbre de la figure 1 , sur lequel est enroulée la spire intérieure, seule représentée, d'un ressort de barillet ;
- la figure 1 B représente le même arbre, équipée du même ressort, dont est illustrée la spire suivante en superposition d'enroulement sur la spire intérieure ;
- la figure 2 représente, de façon schématisée et en élévation, l'arbre équipé du ressort selon la figure 1 A ;
- la figure 3 représente, de façon schématisée et en vue de bout, l'usinage par fraisage de la surface plane de dégagement et de la surface plane d'extrémité du crochet, avec une première configuration de fraise cylindrique réalisant l'usinage de bout de la surface plane de dégagement, et l'usinage de la surface plane du crochet avec sa partie cylindrique ;
- la figure 3A représente le même usinage, dans la configuration inverse de travail de la fraise ;
- la figure 4 représente l'usinage d'une surface de dégagement du crochet avec une fraise cylindrique, en combinaison de mouvement de fraise selon l'axe Z et la rotation de l'arbre selon un axe C ;
- les figures 5 et 6 représentent, en vue de bout et en élévation, l'usinage de faces supérieure et inférieure du crochet, correspondant à la largeur de l'œillet du ressort, en combinaison de mouvement des axes linéaires et d'un axe C ;
- la figure 7 représente une autre façon d'effectuer cette mise à largeur du crochet avec un outil de forme ; - la figure 8 représente le contournage d'une surface hélicoïdale d'appui du ressort, en combinaison de mouvement d'un axe C au niveau de l'arbre, et d'une fraise de grand diamètre ;
- la figure 9 représente le profil d'une barre étirée réalisée par tréfilage, apte à la réalisation simplifiée d'un arbre selon l'invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
L'invention concerne un arbre de barillet 1 d'horlogerie comportant un crochet 3 pour l'accrochage d'une spire intérieure 4 d'un ressort de barillet 5 dans un sens d'enroulement S unique. Cet arbre 1 comporte, sur une première partie de sa périphérie au niveau du crochet 3 et en aval du crochet 3 dans le sens d'enroulement S, une surface d'appui de ressort 6 pour l'appui d'une telle spire intérieure 4.
Naturellement, un barillet 100 comportant un arbre 1 selon l'invention peut comporter plusieurs ressorts de barillets, accrochés à autant de crochets. L'invention est ici décrite dans la cas le plus courant d'un ressort unique, elle est généralisable sans modification particulière pour un agencement à plusieurs ressorts.
Selon l'invention, l'arbre 1 comporte, en amont du crochet 3 dans le sens d'enroulement S, une surface plane de dégagement 8, qui est en dépouille par rapport à la surface d'appui de ressort 6.
De façon préférée, la surface plane 8 de dégagement est parallèle à un axe de pivotement D autour duquel pivote l'arbre 1 , et la surface plane de dégagement 8 est limitée par une surface plane d'extrémité 9 du crochet 3. Cette surface plane 9, qui est du côté amont du crochet 3 dans le sens d'enroulement S, constitue la surface d'appui pour l'œillet 51 d'un ressort 5.
La surface plane de dégagement 8 en dépouille par rapport à la surface d'appui 6 de ressort de barillet, forme un dièdre avec une surface plane d'extrémité 9 du crochet 3 d'accrochage de ce ressort 5. Ce dièdre est agencé pour faciliter l'usinage de l'arbre 1 . Selon l'invention, la surface plane de dégagement 8 et la surface plane d'extrémité 9 du crochet 3 forment l'une avec l'autre un angle a obtus ou droit : de façon avantageuse pour la fabrication, la surface plane de dégagement 8 et la surface plane d'extrémité 9 du crochet 3 sont, de façon préférée perpendiculaires, ou forment l'une avec l'autre un angle a obtus. La surface plane de dégagement 8 est délimitée par une première arête amont 81 et par une deuxième arête aval 82, respectivement en amont et en aval desquelles s'étend la surface d'appui de ressort 6. De préférence, la deuxième arête aval 82 est l'intersection de la surface plane de dégagement 8 et de la surface plane d'extrémité 9, qui sont alors jointives. D'autres exécutions, avec un dégagement en pied de crochet entre la deuxième arête aval 82 et la surface plane d'extrémité 9, sont également réalisables.
Pour une bonne tenue du ressort de barillet 5, la surface plane d'extrémité 9 est de préférence inclinée par rapport à un plan P passant par l'axe de pivotement D et par l'intersection entre la surface plane 8 de dégagement et la surface plane d'extrémité 9, de préférence constituées par cette deuxième arête aval 82.
Tel que visible sur les figures, la surface plane d'extrémité 9 est inclinée, dans le sens de son extension depuis l'axe de pivotement D, vers l'amont dans le sens d'enroulement S, avec un angle au sommet Θ compris entre 15° et 25°, au niveau de l'intersection entre la surface plane 8 de dégagement et la surface plane d'extrémité 9.
De préférence, la surface d'appui de ressort 6 comporte des génératrices parallèles à un axe de pivotement D autour duquel pivote l'arbre 1 , et comporte au moins un secteur de section hélicoïdale, dans la variante particulière de réalisation illustrée par les figures, où la surface d'appui de ressort 6 comporte, depuis le crochet 3 et dans le sens d'enroulement S, un secteur de section hélicoïdale 63, puis un secteur cylindrique 64.
Pour accompagner le développement de la spire interne 4, du ressort 5 la surface d'appui de ressort 6 a un rayon constant ou croissant dans le sens d'enroulement S. La variation de ces surfaces dépend naturellement de la géométrie de l'arbre 1 , et du ressort 5 utilisé. L'invention concerne aussi un barillet 100 d'horlogerie, comportant au moins un ressort de barillet 5 à œillet d'accrochage 51 , et un tel arbre de barillet 1 agencé pour la réception de cet au moins un ressort de barillet 5. Selon l'invention, le crochet 3 a une saillie radiale 31 par rapport à la surface plane de dégagement 8 qui est au moins égale à l'épaisseur de la spire intérieure 4 du ressort 5. L'œillet 51 prend appui sur la surface plane d'extrémité 9 lors de l'armage du ressort 5. La surface plane de dégagement 8 et la surface plane d'extrémité 9 définissent ensemble une cavité 2 pour la réception de l'extrémité libre 41 de la spire intérieure 4, de façon à maintenir cette extrémité libre 41 en retrait par rapport à une spire du ressort 5 qui est en appui sur une partie aval 62 située à l'extrémité aval de la surface d'appui de ressort 6 dans le sens d'enroulement S.
Ainsi cette extrémité libre 41 de la spire intérieure 4 ne vient pas entraver l'enroulement de la fin de la première spire 4. De préférence, la transition entre la fin de la première spire 4 et la spire suivante 42 est faite pour favoriser le recouvrement de la spire suivante 42 sur la première 4, en particulier au-dessus du crochet 3, et si possible de façon à ce que la fin de la première spire 4 arrive de façon sensiblement tangente avec une surface dorsale 32 que comporte le crochet 3. Cette surface dorsale 32 est avantageusement rayonnée, de façon similaire à la surface hélicoïdale 63 mais avec un rayon supérieur, de façon à accompagner l'appui du ressort 5 sans rupture de courbure, pour que, peu après son passage sur le dos du crochet 3, dans le sens d'enroulement S, la spire suivante 42 vienne en appui complet sur la première spire 4 . Dans une variante particulière de réalisation, la surface dorsale 32 a le même profil géométrique que la partie aval 62, et de préférence est un fragment d'une surface cylindrique 64 d'axe D, qui peut avantageusement être brute de décolletage.
Ainsi, de préférence la surface plane de dégagement 8 est délimitée par une première arête amont 81 et par une deuxième arête aval 82, et la surface d'appui de ressort 6 est évolutive à rayon constant ou croissant dans le sens d'enroulement S. Cette surface d'appui 6 comporte une surface d'appui amont 61 qui s'étend en aval de la première arête amont 81 , et une surface d'appui aval 62 qui s'étend en amont de la deuxième arête aval 82, par rapport au sens S. Et l'écart radial entre la surface d'appui aval 62 au niveau de la deuxième arête aval 82 d'une part, et la surface d'appui amont 61 au niveau de la première arête amont 81 d'autre part, est supérieur ou égal à la saillie radiale 31 du crochet 3 par rapport à la deuxième arête aval 82. De préférence, la surface d'appui amont 61 est une surface hélicoïdale 63, et la surface d'appui aval 62 est une surface cylindrique 64, chacune d'elles constituant environ la moitié de la périphérie de la surface d'appui 6.
L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un tel arbre de barillet 1 d'horlogerie pivotant autour d'un axe de pivotement D et comportant un crochet 3 pour l'accrochage d'une spire intérieure 4 d'un ressort de barillet 5 dans un sens d'enroulement S unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau du crochet 3 et en aval du crochet dans le sens d'enroulement S, une surface d'appui de ressort 6 pour l'appui d'une telle spire intérieure 4.
Selon l'invention, lors de la fabrication du arbre 1 , on réalise une surface plane de dégagement 8 en dépouille par rapport à la surface d'appui de ressort 6 et située en amont du crochet 3 dans le sens d'enroulement S.
De façon préférée, lors de la réalisation de la surface plane de dégagement 8, on réalise une surface plane d'extrémité 9 du crochet 3.
Dans une variante particulière de mise en œuvre de ce procédé de fabrication, on réalise la surface plane de dégagement 8, ou/et la surface plane d'extrémité 9, ou/et une surface dorsale 32 du crochet 3 par tréfilage, avec un profil tel que visible sur la figure 9. La barre étirée correspondante est alors prise dans une pince spéciale de forme pour la poursuite de son usinage.
Dans une réalisation classique où l'on part d'une matière première constituée par une barre, ou du fil, ou une ébauche décolletée, on réalise avantageusement la surface plane, c'est-à-dire la surface plane de dégagement 8, ou/et la surface plane d'extrémité 9, par fraisage en roulant ou de bout. Cette opération de fraisage est faite de préférence avec une fraise 71 une taille ou deux tailles, dont l'axe est dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D et déplacé dans un plan parallèle à l'axe de pivotement D ou/et dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D.
Les figures illustrent différentes variantes. On comprend que l'exécution de la surface plane de dégagement 8, et de la surface plane d'extrémité 9, avec la même fraise 71 , est avantageuse, ce qui explique le choix préféré d'un angle a obtus, ou de préférence d'un angle droit entre ces surfaces, pour une exécution avec une fraise 71 cylindrique simple.
De préférence, on réalise les usinages par fraisage avec une fraise 71 à une taille cylindrique ou avec une fraise 71 deux tailles en bout.
La figure 3 montre l'usinage simultané des surfaces 8 et 9 avec une même fraise 71 , dont l'axe F est dans un plan orthogonal à l'axe D. Ce fraisage peut être réalisé, soit en roulant avec l'axe F décrivant parallèle à l'axe D, soit, compte tenu de la faible aire de la surface 9 et à condition que le diamètre de fraise 71 soit suffisant par accostage tangentiel selon la direction T avec un surfaçage de la surface 8 se finissant au niveau de la surface 9, soit encore par une plongée directe de la fraise 71 , selon une direction oblique par rapport aux surfaces 8 et 9. Pour un arbre 1 en acier d'un diamètre maximal de 2,5 mm, une fraise 71 de diamètre 2,5 mm montée sur une broche tournant à 10000 tours/minute donne de bons résultats dans la première exécution en roulant. Dans cette variante, la surface 8 est usinée avec le bout de la fraise 71 , et la surface 9 avec sa partie cylindrique
La variante de la figure 3A est conçue pour des usinages similaires, mais où , la surface 9 est usinée avec le bout de la fraise 71 , et la surface 8 avec sa partie cylindrique.
La figure 4 montre le même montage de fraise 71 que la figure 3 ou 3A sur un axe Z, utilisé en combinaison avec un axe rotatif C confondu avec l'axe D de l'arbre 1 , pour la réalisation d'une surface dorsale 32 du crochet 3, pour l'appui de la spire suivante 42 du ressort 4, et d'une surface de dégagement 32A connexe à cette surface dorsale 32, la faible section de ces surfaces autorisant l'exécution par un fraisage en bout, tel qu'illustré.
Dans une variante particulière de mise en œuvre de ce procédé de fabrication, on réalise deux surfaces latérales 33, 34, de délimitation du crochet 3, selon la direction de l'axe de pivotement D de l'arbre 1 , par saignée avec un outil de forme 72, tel que visible sur la figure 7. Dans une autre variante de réalisation de ces surfaces 33, 34, on les exécute par fraisage en bout, dans le même agencement que pour le fraisage des surfaces planes 8 et 9, tel que visible sur les figures 5 et 6, en utilisant un axe C coaxial à l'axe D de l'arbre 1 en synchronisation avec un mouvement paraxial de la fraise 71 dans un plan perpendiculaire à l'axe D. Par exemple, une fraise 71 de diamètre 0,8 mm, avec une vitesse de 25000 tours/minute, convient.
Dans une autre variante particulière, visible sur la figure 8, on réalise une surface d'appui amont 61 évolutive, et notamment dans une version à section hélicoïdale, par fraisage en combinaison d'axes rotatif et linéaire. Typiquement l'arbre est monté avec son axe D coaxial à un axe C d'un tour ou d'un centre d'usinage, tandis qu'une fraise 71 est montée sur un axe radial de la même machine pour un travail en bout, ou bien est une fraise 71 de plus grand diamètre montée sur un axe parallèle à cet axe C et mobile par rapport à lui, pour une exécution en contournage.
Naturellement ces différents usinages de fraisage permettent d'effectuer, dans les mêmes opérations, les usinages de plats 1 1 sur les deux pans ou quatre pans, ou similaire, que comporte l'arbre 1 , et dont différents exemples sont illustrés par les figures.
De façon générale, on réalise en tournage les surfaces de révolution de l'arbre 1 après les autres opérations d'usinage, en particulier après la ou les opérations de fraisage, de façon à éliminer les bavures résultant des autres opérations.
En alternative aux travaux de fraisage ou de tournage, il est naturellement possible de recourir à des opérations de rectification, ou à d'autres procédés de formage ou d'usinage.

Claims

R EVE N D I CATI ON S
1 . Arbre de barillet (1 ) d'horlogerie comportant un crochet (3) pour l'accrochage d'une spire intérieure (4) d'un ressort de barillet (5) dans un sens d'enroulement (S) unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau dudit crochet (3) et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement (S), une surface d'appui de ressort (6) pour l'appui d'une telle dite spire intérieure (4), caractérisé en ce que ledit arbre (1 ) comporte, en amont dudit crochet (3) dans ledit sens d'enroulement (S), une surface plane de dégagement (8) en dépouille par rapport à ladite surface d'appui de ressort (6), et encore caractérisé en ce que ladite surface plane de dégagement (8) et ladite surface plane d'extrémité (9) dudit crochet (3) forment l'une avec l'autre un angle (a) obtus ou droit.
2. Arbre (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite surface plane (8) de dégagement est parallèle à un axe de pivotement (D) autour duquel pivote ledit arbre (1 ), et que ladite surface plane de dégagement (8) est limitée par une surface plane d'extrémité (9) dudit crochet (3).
3. Arbre (1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit angle (a) est droit, et que ladite surface plane de dégagement (8) et ladite surface plane d'extrémité (9) dudit crochet (3) sont perpendiculaires.
4. Arbre (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface plane de dégagement (8) est délimitée par une première arête amont (81 ) et par une deuxième arête aval (82), respectivement en amont et en aval desquelles s'étend ladite surface d'appui de ressort (6).
5. Arbre (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite surface plane d'extrémité (9) est inclinée par rapport à un plan (P) passant par ledit axe de pivotement (D) et une deuxième arête aval (82) d'intersection entre ladite surface plane (8) de dégagement et ladite surface plane d'extrémité (9).
6. Arbre (1 ) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite surface plane d'extrémité (9) est inclinée, dans le sens de son extension depuis ledit axe de pivotement (D) , vers l'amont dans ledit sens d'enroulement (S), avec un angle (Θ) au sommet au niveau de ladite deuxième arête aval (82) compris entre 15° et 25°.
7. Arbre (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface d'appui de ressort (6) comporte des génératrices parallèles à un axe de pivotement (D) autour duquel pivote ledit arbre (1 ), et comporte au moins un secteur de section hélicoïdale.
8. Arbre (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite surface d'appui de ressort (6) comporte, depuis ledit crochet (3) et dans ledit sens d'enroulement (S), un dit secteur de section hélicoïdale, puis un secteur cylindrique.
9. Arbre (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface d'appui de ressort (6) a un rayon constant ou croissant dans ledit sens d'enroulement (S) .
10. Barillet (100) d'horlogerie, comportant au moins un ressort de barillet (5) à œillet d'accrochage (51 ), et un dit arbre de barillet (1 ) selon l'une des revendications précédentes agencé pour la réception dudit au moins un ressort de barillet (5), caractérisée en ce que ledit crochet (3) a une saillie radiale (31 ) par rapport à ladite surface plane de dégagement (8) qui est au moins égale à l'épaisseur de la spire intérieure (4) dudit ressort (5), en ce que ledit œillet (51 ) prend appui sur ladite surface plane d'extrémité (9) lors de l'armage dudit ressort (5), et en ce que ladite surface plane de dégagement (8) et ladite surface plane d'extrémité (9) définissent ensemble une cavité (2) pour la réception de l'extrémité libre (41 ) de ladite spire intérieure (4) de façon à maintenir ladite extrémité libre (41 ) en retrait par rapport à une spire dudit ressort (5) en appui sur une partie aval (62) située à l'extrémité aval de ladite surface d'appui de ressort (6) dans ledit sens d'enroulement (S).
1 1 . Barillet (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ce que ladite surface plane de dégagement (8) est délimitée par une première arête amont (81 ) et par une deuxième arête aval (82), et que ladite surface d'appui de ressort (6) est évolutive à rayon constant ou croissant dans ledit sens d'enroulement (S) et comporte une surface d'appui amont (61 ) qui s'étend en aval de ladite première arête amont (81 ), et une surface d'appui aval (62) qui s'étend en amont de ladite deuxième arête aval (82), et en ce que l'écart radial entre ladite surface d'appui aval (62) au niveau de ladite deuxième arête aval (82) d'une part, et ladite surface d'appui amont (61 ) au niveau de ladite première arête amont (81 ) d'autre part, est supérieur ou égal à la saillie radiale (31 ) dudit crochet (3) par rapport à ladite deuxième arête aval (82).
12. Pièce d'horlogerie (200) comportant au moins un barillet (100) selon la revendication 10 ou 1 1 .
13. Procédé de fabrication d'un arbre de barillet (1 ) d'horlogerie pivotant autour d'un axe de pivotement (D) et comportant un crochet (3) pour l'accrochage d'une spire intérieure (4) d'un ressort de barillet (5) dans un sens d'enroulement (S) unique, et comportant sur une première partie de sa périphérie au niveau dudit crochet (3) et en aval dudit crochet dans ledit sens d'enroulement (S), une surface d'appui de ressort (6) pour l'appui d'une telle dite spire intérieure (4), caractérisé en ce que, lors de la fabrication dudit arbre (1 ), on réalise une surface plane de dégagement (8) en dépouille par rapport à ladite surface d'appui de ressort (6) et située en amont dudit crochet (3) dans ledit sens d'enroulement (S).
14. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lors de la réalisation de ladite surface plane de dégagement (8), on réalise une surface plane d'extrémité (9) dudit crochet (3).
15. Procédé de fabrication selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que on réalise ladite surface plane ou/et une surface dorsale (32) dudit crochet (3) par tréfilage.
16. Procédé de fabrication selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que on réalise ladite surface plane par fraisage en roulant ou de bout, avec une fraise (71 ) dont l'axe est dans un plan perpendiculaire audit axe de pivotement (D) et déplacé dans un plan parallèle audit axe de pivotement (D) ou/et dans un plan perpendiculaire audit axe de pivotement (D).
17. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que on réalise deux surfaces latérales (33 ; 34) de délimitation dudit crochet (3) selon la direction d'un axe de pivotement (D) dudit arbre (1 ) par saignée avec un outil de forme (72).
18. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que on réalise une surface d'appui amont (61 ) évolutive par fraisage en combinaison d'axes rotatif et linéaire.
19. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que on réalise ledit usinage par fraisage avec une fraise (71 ) à une taille cylindrique ou avec une fraise (71 ) deux tailles en bout.
20. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que on réalise en tournage les surfaces de révolution dudit arbre (1 ) après les autres opérations d'usinage de façon à éliminer les bavures résultant desdites autres opérations.
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