Palier amortisseur de chocs pour mouvements d'horlogerie et appareils de mesure. L'objet de la présente invention est un palier amortisseur de chocs pour mouvements d'horlogerie et appareils de mesure, compre nant une pierre percée et une pierre contre- pivot, montées dans un corps de palier porté librement par un support. Ce palier est ca ractérisé en ce que la pierre percée est chassée directement dans le corps de palier, lequel est en un métal à fort module et à haute limite d'élasticité.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 en est une section droite à grande échelle. Les fig. 2, 8 et 4 illustrent son fonctionnement.
En fig. 1, 1 est le corps de palier dans la partie inférieure duquel est chassée la pierre percée 2; dans le logement â se place la pierre contre-pivot non représentée, sur la quelle appuie un ressort de rappel non repré senté non plus.
Le corps de palier est monté librement dans son support 4, sur lequel il est centré par l'intermédiaire de deux paires de surfaces; la première paire comprend deux surfaces transversales 5 et 6, la surface 5, plane à la déformation élastique près, se trou vant sur le corps de palier, et la surface 6, qui est plane, sur le support; la deuxième paire comprend une surface conique 7, que présente le corps de palier, et une surface arrondie 8, que présente le support.
La fig. 2 montre le corps de palier reposant sur son support aux deux endroits <I>A</I> et<I>B,</I> position idéale qu'on cherche à réaliser.
Conformément à la présente invention, le corps de palier 1 n'est pas fait en laiton, comme usuellement, mais en un métal à fort module et à haute limite d'élasticité, par exemple en acier trempé ou en un alliage au glucinium, ce qui présente les principaux avantages suivants 1.
Pour une grandeur déterminée de corps de palier, de pouvoir adopter une pierre per cée de plus grand diamètre, parce que l'un ou l'autre de ces métaux étant plus résistant que le laiton permet, pour qu'il soit possible d'y chasser la pierre, une diminution de l'épais seur de la partie tubulaire entourant celle-ci.
2. Les surfaces coopérantes de ce corps de palier pouvant être bien polies et conserver cet état, parce qu'en un métal dur, le frotte ment ainsi obtenu avec son support, en laiton ou en nickel, sera meilleur et ce corps de palier fonctionnera, de telle sorte qu'il n'y aura plus de risque qu'il ne reprenne pas sa position normale après un choc transversal.
3. Ce corps de palier étant en un métal dur, ses surfaces coopérantes ne peuvent pas être détériorées, c'est-à-dire marquées, cabos sées, etc., en le manipulant.
4. Un tel corps de palier, terminé comme il se doit, est d'un aspect plus agréable, plus sérieux.
Il y a lieu de remarquer que lorsque la pierre percée est chassée dans du laiton, elle creuse son logement dans celui-ci, l'épaisseur du corps de palier étant suffisante pour que ce travail ne change pas le diamètre extérieur du corps ou permettant de rectifier, ce qui est préférable, la partie coopérante de la surface conique 7, par emboutissage, par exemple, la pierre étant chassée;
par contre, lorsque le. corps de palier est fait .en un métal à fort module et à haute limite d'élasticité, le chassage de la pierre percée dans le corps de palier doit pouvoir déformer élastiquemen@t celui-ci et c'est la force élastique de la dé- formation qui maintient la pierre en place, sinon elle se casse ou se détériore.
Comment cette déformation du corps de palier doit-elle s'effectuer lorsque la pierre y sera chassée? Si l'on examine la fig. 3, on constate que la pierre est chassée au-dessous du centre de gravité G de la section méridienne de la bague. Dans ces conditions, les lois de l'élas ticité et de la résistance des matériaux peu vent, en négligeant ce que l'on appellera les infiniment petits d'ordre supérieur, caracté riser cette déformation.
Si l'on considère une section génératrice du corps de palier (section par un plan pas sant par l'axe), on peut décomposer sa. défor- mation, sous l'effet de la, pression P, en deux éléments qui se superposent: 1. Un gonflement de la bague produisant un déplacement Ar du centre de gravité G de la section; 2. Une rotation A-el de la section autour dudit centre de gravité.
Les valeurs de<I>Ar</I> et de AA sont parfaite ment définies par les lois de la résistance des matériaux. La combinaison de ces deux mouvements est une rotation de la section génératrice au tour d'un centre C situé au-dessus du centre de gravité à une distance t de celui-ci qui peut se calculer.
On trouve
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J est le moment d'inertie de la section par rap port à un axe radial passant par son centre de gravité, s est la surface de cette section, la est la hauteur du point A par rapport au centre de gravité, E est le module d'élasticité longitudinal du métal, et E' est le module d'élasticité amplifié pour tenir compte de la contrainte biaxiale du métal; on a approxima- tivement pour l'acier:
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La position de ce centre C est indépen dante de la valeur de la pression P.
Elle ne dépend que de la section (forme et dimen sions) et du point d'application de P, c'est- à-dire de l'endroit où se trouve chassée la pierre. Le calcul démontre, ce qui est con firmé par la pratique, que la pierre percée doit être forcée le plus loin possible de G et qu'il y a par conséquent avantage à faire l'amorçage (arrondi 10 qui facilite le chas- sage de la pierre, lequel s'effectue de bas en haut, en fi g. 1) du côté du bombé de la pierre au lieu du côté plat.
Soit dans le plan de la section généra trice les points A et B, le centre C de la dé formation et le point d'application .D de la force P (fi-. 4).
Les tolérances des diamètres des pierres sont données dans le tarif des fabricants, et la tolérance admissible pour le diamètre du trou du corps de palier est connue. Les deux cas extrêmes des tolérances vont donner deux positions D et D' de l'application de la force P. La projection horizontale Jp de la distance D-D' sera définie par: Ap = 1/2 (diamètre pierre maximum - diamètre trou minimum) - (diamètre pierre minimum - diamètre trou maximum)] Le passage de D à D' correspondra à une ro tation dF autour de C de toute la section, en particulier des points A et B.
En projetant les déplacements de<I>A</I> et<I>B</I> sur l'horizon tale, respectivement sur la verticale, on définit <I>Ah</I> et Jv. 3Ah et<I>Av</I> sont donc les variations du diamètre au contact, respectivement de la hauteur du palier, correspondant aux condi tions extrêmes de tolérances de la pierre et du trou.
Le corps de palier possède, en outre, une gorge extérieure 9, entre la partie cylindri que entourant la pierre percée et celle portant la surface conique 7, au niveau de la partie bombée de la pierre, ce qui permet de réduire très sensiblement, de la moitié au moins, la. déformation prédécrite; la forme et l'étendue de la gorge peuvent être différentes.
Si ces quantités 2Ah et<I>Av,</I> ajoutées aux tolérances initiales de fabrication du corps de palier seul, sont dans les limites admissibles pour le bon fonctionnement de l'amortisseur de chocs, il n'y aura pas besoin de trier les pierres et les corps de palier avant d'effec tuer le chassage de celles-ci. Il va de soi que si cet assemblage augmente le diamètre de l'élément conique de centrage de 2 à 4 mil lièmes de millimètre, par exemple, on peut en tenir compte lors de la rectification de cette surface. Des pierres et des corps de palier, dont le diamètre extérieur et leur trou.
sont respectivement dans des tolérances ad missibles, donneront, après montage, des pa liers dans les tolérances également. Pour que cette condition soit remplie, il suffit que le centre C occupe une position particulière par rapport aux points<I>A</I> et<I>B,</I> ce que l'on peut réaliser en donnant une forme et des dimen sions particulières à la section génératrice du corps de palier.
Cette manière de faire n'ex clut pas évidemment le triage des pierres en deux séries, par exemple, d'une manière ou d'une autre, pour les associer à des corps de palier dont les trous obtenus, moins précis lors du décolletage, ou exigés ainsi, seraient cali brés après la trempe desdits corps.
La rotation de la section génératrice du corps de palier autour de son centre de rota tion C est pratiquement visible, car ses sur faces cylindriques et transversales changent de direction, celle annulaire supérieure plane et polie devenant légèrement concave, par exemple.
Shock-absorbing bearing for watch movements and measuring devices. The object of the present invention is a shock-absorbing bearing for clock movements and measuring devices, comprising a drilled stone and a counter-pivot stone, mounted in a bearing body freely carried by a support. This bearing is characterized in that the drilled stone is driven directly into the bearing body, which is made of a high modulus metal with a high elastic limit.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the present invention.
Fig. 1 is a large-scale cross section. Figs. 2, 8 and 4 illustrate how it works.
In fig. 1, 1 is the bearing body in the lower part of which the pierced stone 2 is driven out; in the housing â is placed the counter-pivot stone not shown, on which bears a return spring not shown either.
The bearing body is mounted freely in its support 4, on which it is centered by means of two pairs of surfaces; the first pair comprises two transverse surfaces 5 and 6, the surface 5, flat except for elastic deformation, being on the bearing body, and the surface 6, which is flat, on the support; the second pair comprises a conical surface 7, presented by the bearing body, and a rounded surface 8, presented by the support.
Fig. 2 shows the bearing body resting on its support at the two locations <I> A </I> and <I> B, </I> ideal position which one seeks to achieve.
According to the present invention, the bearing body 1 is not made of brass, as usual, but of a high modulus metal with a high elastic limit, for example of hardened steel or of a glucinium alloy, this which has the following main advantages 1.
For a given size of bearing body, to be able to adopt a drilled stone of larger diameter, because one or the other of these metals being more resistant than brass allows, so that it is possible to drive out the stone, reducing the thickness of the tubular part surrounding it.
2. The cooperating surfaces of this bearing body can be well polished and keep this state, because in a hard metal, the friction thus obtained with its support, in brass or in nickel, will be better and this bearing body will work. , so that there is no longer any risk that it will not return to its normal position after a transverse impact.
3. Since this bearing body is made of a hard metal, its cooperating surfaces cannot be damaged, ie marked, worn, etc., by handling it.
4. Such a bearing housing, properly finished, looks nicer, more serious.
It should be noted that when the drilled stone is driven into brass, it digs its housing therein, the thickness of the bearing body being sufficient so that this work does not change the outer diameter of the body or allows to rectifying, which is preferable, the cooperating part of the conical surface 7, by stamping, for example, the stone being driven out;
on the other hand, when the. bearing body is made of a metal with high modulus and high elastic limit, the driving of the stone drilled in the bearing body must be able to elastically deform the latter and this is the elastic force of the die - formation that keeps the stone in place, otherwise it breaks or deteriorates.
How should this deformation of the bearing housing take place when the stone is driven into it? If we examine fig. 3, we see that the stone is driven below the center of gravity G of the meridian section of the ring. Under these conditions, the laws of elasticity and resistance of materials little wind, neglecting what will be called the infinitely small ones of higher order, characterize this deformation.
If we consider a generating section of the bearing body (section by a plane not sant by the axis), we can decompose its. deformation, under the effect of the pressure P, in two elements which are superimposed: 1. A swelling of the ring producing a displacement Ar of the center of gravity G of the section; 2. A rotation A-el of the section around said center of gravity.
The values of <I> Ar </I> and AA are perfectly defined by the laws of resistance of materials. The combination of these two movements is a rotation of the generating section around a center C located above the center of gravity at a distance t from the latter which can be calculated.
We find
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J is the moment of inertia of the section with respect to a radial axis passing through its center of gravity, s is the area of this section, la is the height of point A with respect to the center of gravity, E is the modulus longitudinal elasticity of the metal, and E 'is the modulus of elasticity amplified to take into account the biaxial stress of the metal; we have approximately for steel:
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The position of this center C is independent of the value of the pressure P.
It only depends on the section (shape and dimensions) and on the point of application of P, that is to say on the place where the stone is driven out. The calculation shows, which is confirmed by practice, that the pierced stone must be forced as far as possible from G and that there is therefore an advantage in starting (rounding 10 which facilitates the removal of the stone. the stone, which is carried out from bottom to top, in fi g. 1) on the rounded side of the stone instead of the flat side.
Let in the plane of the generating section be the points A and B, the center C of the deformation and the point of application .D of the force P (fig. 4).
The tolerances for the diameters of the stones are given in the manufacturers' price list, and the allowable tolerance for the diameter of the bearing housing hole is known. The two extreme cases of the tolerances will give two positions D and D 'of the application of the force P. The horizontal projection Jp of the distance DD' will be defined by: Ap = 1/2 (maximum stone diameter - minimum hole diameter) - (minimum stone diameter - maximum hole diameter)] The passage from D to D 'will correspond to a rotation dF around C of the entire section, in particular points A and B.
By projecting the displacements of <I> A </I> and <I> B </I> on the horizontal horizon, respectively on the vertical, we define <I> Ah </I> and Jv. 3Ah and <I> Av </I> are therefore the variations of the diameter in contact, respectively of the height of the bearing, corresponding to the extreme conditions of tolerance of the stone and of the hole.
The bearing body also has an external groove 9, between the cylindrical part surrounding the drilled stone and that carrying the conical surface 7, at the level of the domed part of the stone, which makes it possible to reduce very significantly, at least half, the. predefined deformation; the shape and extent of the throat may be different.
If these quantities 2Ah and <I> Av, </I> added to the initial manufacturing tolerances of the bearing body alone, are within the allowable limits for the correct operation of the shock absorber, there will be no need for sort the stones and the bearing units before they are driven out. It goes without saying that if this assembly increases the diameter of the conical centering element by 2 to 4 mil lths of a millimeter, for example, this can be taken into account when rectifying this surface. Stones and bearing housings, including the outside diameter and their hole.
are respectively within permissible tolerances, will give, after assembly, bearings within the tolerances as well. For this condition to be fulfilled, it suffices that the center C occupies a particular position with respect to the points <I> A </I> and <I> B, </I> which can be achieved by giving a shape and dimensions specific to the generating section of the bearing body.
This way of doing things obviously does not exclude the sorting of stones into two series, for example, in one way or another, to associate them with bearing bodies whose holes obtained, less precise during bar turning, or so required, would be calibrated after the quenching of said bodies.
The rotation of the generator section of the bearing body around its center of rotation C is practically visible, because its cylindrical and transverse surfaces change direction, the flat and polished upper annular one becoming slightly concave, for example.