Dispositif de liaison d'un barillet et d'un ressort moteur. La présente invention a pour objet un dispositif de liaison d'un barillet et d'un res sort moteur, pouvant notamment être utilisé en horlogerie. Il est cependant applicable à tout autre domaine, dans lequel est employé un barillet et un ressort moteur.
L'invention a pour but de prévenir une surtension du ressort moteur lors du remon tage. Elle est caractérisée par -une pièce flexible de liaison, disposée à l'intérieur du barillet et reliant l'extrémité extérieure du ressort moteur au barillet., ladite pièce for mant extérieurement -une circonférence sen siblement égale à la circonférence intérieure du barillet,
ses extrémités étant situées dans le prolongement l'une de l'autre et en con tact l'une avec l'autre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de L'invention.
La fig. 1 est -une vue en plan d'un baril let, le couvercle étant ôté pour en montrer l'intérieur.
La fig. 2 est ime coupe suivant 2-2 de'la fig. 1, le couvercle étant en place.
La fig. 3 est une vue analogue à celle de la fig. 1, montrant une autre forme d'exé cution de l'invention, dans laquelle la paroi périphérique du barillet est tronconique.
La fig. 4 est une coupe suivant 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue de profil de la pièce flexible représentée dans la fig. 3. La fig. 6 est une vue de la face intérieure de la pièce flexible, représentée dans la fig. 5.
La fig. 7 est une vue analogue à celle de la fig. 5, mais illûstrant une autre forme d'exécution.
La fig: 8 est une vue en plan de la pièce représentée à la. fig. 7.
La fig. 9 est ime vue de détail.
La fig. 10 est une vue analogue à la fig. 9 illustrant une autre variante.
La fig. 11 est un graphique montrant la relation entre le couple moteur et le couple de remontage d'un ressort, d'une part, et son degré d'enroulement, d'autre part.
Le dispositif représenté dans les fig. 1 à 4 comprend un barillet 1, Lin arbre 2, im ressort 3 et une pièce flexible de liaison 4. Le dispositif illustré est destiné à être employé dans une montre.
Le barillet 1 comprend un fond 11, une paroi annulaire périphérique 12 et -un cou vercle amovible 13. Le couvercle est monté à cran .sur Lui épaulement annulaire 14 que présente la face intérieure de la paroi péri phérique 12. Celle-ci présente une face inté rieure circulaire en contact avec la pièce flexible 4. Le fond du barillet 11 et son cou vercle 13 sont percés à leur centre chacun d'un trou circulaire pour le passage de l'arbre dont les portées cylindriques 21 et 22 sont engagées dans lesdits trous.
Entre ces portées 21 et 22, l'arbre présente une bande cylin drique 23 de .plus grand diamètre, sur la- quelle est enroulé le ressort 3. Un plat dé signé par 24 (fig. 1 et 3) est pratiqué sur une partie de cette bande 23 et présente une saillie 25 en forme de crochet engagé dans un trou de l'extrémité intérieure du ressort pour fixer ce dernier à l'arbre. Les extré mités de l'arbre dépassent le fond 11 et le couvercle 13 et présentent des pivots 26, res pectivement 27, destinés au montage rotatif de l'arbre dans ses paliers.
L'extrémité de l'arbre qui fait saillie hors du fond 17., se termine par un carré 28 prévu pour un rochet, non représenté, appartenant au dis positif de remontage du ressort.
Le ressort 3 est formé d'un ruban fait en acier trempé élastique qui est enroulé en spi rales autour de l'arbre 2. La hauteur du res sort est légèrement inférieure à la hauteur intérieure du barillet, de sorte que le ressort joue librement dans celui-ci sans être fixé par ses bords. La longueur et l'épaisseur du res sort sont de préférence telles que le ressort occupe approximativement la moitié de l'es pace annulaire situé entre l'arbre et la paroi latérale formée par la surface intérieure de la pièce flexible 4. Dans les fig. 1 et 2, le ressort est représenté complètement remonté.
Lorsque le ressort se détend, ses spires s'agrandissent graduellement jusqu'à s'appli quer les unes contre les autres à l'intérieur de la pièce flexible 4.
La pièce flexible de liaison 4 est faite d'un ruban en matière élastique, par exemple en acier. La hauteur de ce ruban est sen siblement égale à la hauteur intérieure du barillet. Sa longueur est sensiblement égale à la circonférence intérieure de la paroi péri phérique 12. Son épaisseur est du même ordre que l'épaisseur du ressort.
Dans sa position relâchée, avant d'être introduite dans le barillet, la pièce 4 peut être droite comme représentée dans la fig. 7, ou courbe comme représentée dans la fig. 5, le rayon de courbure étant plus grand que le rayon du barillet. En variante, la pièce flexible pourrait être courbée dans l'autre sens ou avoir seulement ses extrémités cour bées.
Les extrémités opposées 41 sont sensible- ment carrées bien due les angles 42 soient de préférence légèrement arrondis, comme le montre la fig. 6, ou sont légèrement repliées, comme représenté dans la fig. 7, de façon que ces extrémités n'aient pas tendance à dé tériorer la paroi du barillet. Gela améliore en outre le fonctionnement du dispositif.
Pour introduire la pièce flexible dans le barillet, on l'enroule, ses extrémités se re couvrant, puis on la glisse par la tranche dans le barillet dans lequel elle forme un seul tour. L'anneau se détend alors et ses extré mités sont amenées dans le prolongement l'une de l'autre, forcant légèrement de sorte qu'elles pressent l'une contre l'autre à franc- bord, pour maintenir la pièce 4 appliquée contre la paroi du barillet. La tension interne de la pièce 4 est utilisée pour produire le frottement désiré de cette pièce sur le baril let.
La longueur de la pièce 4 et la pression des extrémités 41 butant l'une contre l'autre sont telles que la pièce 4 est maintenue en une forme circulaire correspondant sensible ment à la face intérieure de la paroi 12 du barillet, et est en contact avec elle sur toute sa surface, de sorte que le maximum de sur face de friction est ainsi obtenu.
L'extrémité extérieure du ressort 3 pourra être fixée à la pièce flexible de multiples fa çons. Dans la forme d'exécution représentée dans les fig. 1, 2, 5 et 6, la pièce de liaison 4 présente une saillie constituée par un crochet 43 obtenu par étampage et engagé dans un trou pratiqué dans l'extrémité extérieure du ressort. Dans la forme d'exécution des fig.7 et 8 un trou 44 est pratiqué dans la pièce 4, trou dans lequel est engagé un crochet. for mant saillie que présente l'extrémité exté- rieure du ressort.
Lorsque l'extrémité extérieure du ressort est reliée directement à la pièce 4, comme représenté dans les fig. 1 et 2, le point de fixation est de préférence placé au moins à une courte distance d'une des extrémités 41 de la pièce flexible, de manière que cette extrémité n'ait pas tendance à se déplacer vers l'intérieur sous l'action de la composante radiale de la force du ressort lorsque celui-ci est remonté.
De préférence, le point de liaison se trouve dans la moitié postérieure de la pièce flexible, de sorte que la plus grande partie de cette pièce est appliquée contre la péri phérie intérieure du barillet par le ressort, la direction du mouvement étant indiquée par la flèche a.
La face extérieure de la pièce 4 et la face intérieure de la paroi latérale 12 du barillet sont lisses. Il faut noter que le dispositif de liaison est lubrifié par la lubrification du ressort lui-même. La résistance au glissement de la pièce 4 ou en d'autres termes la trac tion supportée par cette pièce sans glissement peut être modifiée en faisant varier la pres sion avec laquelle les extrémités opposées 41 de la pièce 4 sont appliquées l'une contre l'autre. Cette pression à son tour est déter minée par la longueur de la pièce flexible 4 par rapport à la circonférence intérieure de la paroi du barillet, et aussi par l'épaisseur de la pièce 4.
Cette pièce étant mince et flexible, elle s'applique étroitement sur la surface de la paroi du barillet, s'adapte à sa forme et pro duit ainsi un frottement et une adhésion ma ximum. On a trouvé qu'une pièce de liaison d'une section droite sensiblement égale à celle du ressort donne satisfaction et supporte sans glisser la force exercée par le ressort bandé à fond.
La fit. 11 est un graphique illustrant les caractéristiques de fonctionnement d'un res sort typique. L'abscisse de la courbe w repré sente le nombre de tours ni de l'arbre du ba rillet, servant au remontage du ressort, et l'abscisse de la courbe u représente le nom bre de tours n2 du barillet lui-même, lors de la détente du ressort. Les ordonnés indiquent le couple à différents stades entre le complet remontage et la complète détente du ressort. La courbe w représente le couple 1111 néces saire pour remonter le ressort, tandis que la courbe u représente le couple 1112 fourni par le ressort dans sa détente.
Le point f de la courbe iv représente le point auquel le res- sort est complètement remonté. En ce point, les spires du ressort se touchent, serrées au tour de l'arbre 2 représenté dans la fig. 1. Jusqu'à ce point f, le couple croît graduelle ment, comme le montre la courbe xo. Ensuite, 1e remontage du ressort commence à éloigner son extrémité extérieure du barillet, comme représenté en 32 dans la fig. 1, et le couple croît dans de fortes proportions, comme le montre la partie pointillée o de la courbe w,
représentant la surtension du ressort. Le point B représente le point approximatif au quel 1e_ ressort se casse si le remontage con tinue.
Le glissement de la pièce 4 de liaison se produit lorsque le ressort est entièrement remonté, de préférence un peu plus. Ainsi, la pièce 4 ne glissera pas avant que le ressort soit entièrement remonté, mais glissera-avant que le ressdrt ou quelque autre pièce du mé canisme ne soit endommagé: Le couple de résistance au glissement est légèrement. supé rieur au couple maximiun du ressort de fa çon que cette résistance soit perceptible à -une personne remontant le ressort, ce qui donne ainsi une claire indication que le ressort est entièrement remonté.
Bien qu'une certaine latitude soit autorisée dans le choix du point de glissement, il doit se trouver entre les points <I>f</I> et<I>B</I> de la courbe<I>w</I> représentée en fig. 11 et de préférence dans la moitié infé rieure de cette portion. A titre d'exemple, le point de glissement a été indiqué en S sur la courbe w.
Après que le point de glisse ment a été établi par un choix convenable de la matière et des dimensions de la pièce 4, le dispositif conserve sa caractéristique indé- finiment. Lorsque ce point de glissement est atteint, la pièce 4 glisse silencieusement et régulièrement à la même vitesse que le méca- nisme est remonté. Comme le point de glisse ment du dispositif est supérieur au couple maximum du ressort, la pleine puissance de ce dernier est maintenue.
En raison de son faible encombrement, la pièce 4 ne diminue pratiquement pas l'espace réservé au ressort dans le barillet.
La forme d'exécution de l'invention repré- sentée dans les fig. 3 et 4 est semblable à celle des fig. 1 et 2 et les parties correspon dantes sont désignées par les mêmes signes de référence. Elle présente cependant deux diffé rences principales. la première est que la surface intérieure de la paroi latérale du ba rillet est légèrement tronconique, le plus grand diamètre étant adjacent âu fond 11; la seconde réside dans la liaison entre le ressort et la pièce 4.
L'inclinaison de la paroi 12 est légère (de 7. à 5 sur l'axe du barillet) et de préférence d'environ 2 . Le ruban 4 constituant la pièce de liaison a Lin de ses bords d'une longueur égale à la plus grande circonférence de la face intérieure de la paroi latérale du ba rillet et l'autre bord d'une longueur égale à la petite circonférence; ce ruban 4 s'ajuste donc sur la surface intérieure de la paroi 12 et, lorsque la pièce de liaison glissé pour pré venir la surtension du ressort, elle tend à s'ap- pliquer vers le fond du barillet.
La paroi latérale tronconique est avantageuse dans les barillets ouverts, sans couvercle.
La liaison entre le ressort et la pièce flexible 4 est réalisée, dans la forme d'exécu tion des fig. 3 et 4, par une bride 51. Une extrémité de cette bride 51 s'engage dans un crochet 52 que présente l'extrémité extérieure du ressort. L'autre extrémité s'engage dans un crochet que présente la face intérieure de la pièce 4, crochet obtenu par exemple par étampage (fig. 3). La bride 51 est de préfé rence arquée, comme représenté, de façon à pouvoir s'appliquer contre le ressort et contre la pièce flexible 4 quand lé ressort est coin- plètement détendu.
La bride 51 permet à l'extrémité extérieure du ressort de se dépla cer vers l'intérieur en s'éloignant de la paroi du_ barillet, ce qui augmente la pression de la pièce flexible 4 lorsque le ressort est remonté. *Elle a en outre l'avantage d'éviter toute tendance du ressort à déplacer la pièce 4 vers l'intérieur lorsque le ressort est complètement remonté.
Les fig. 9 et 10 montrent encore d'autres moyens de liaison entre le ressort et la pièce flexible. Dans la fig. 9, un antre type de bride 51 est rivé en 53 à une de ses extré mités à la pièce flexible 4. L'extrémité oppo sée de la bride 51 s'engage dans un crochet 52 que présente l'extrémité extérieure du res sort, comme par exemple à la fig. 3. La bride est suffisamment flexible pour- permettre à l'extrémité extérieure du ressort de se dépla cer vers l'intérieur, lorsque le ressort est remonté.
Des dispositifs de liaison à bride sont. avantageux dans les pièces d'horlogerie, car ils tendent à maintenir le ressort détendu plus concentrique réduisant ainsi la friction entre les spires lorsqu'elles s'enroulent. La fig. 9 montre la bride dans la position qu'elle occupe lorsque le ressort est presque remonté.
Dans la forme d'exécution de la fig. 10, une extrémité de la bride 51 est rivée en 54 à l'extrémité extérieure du ressort. L'extré mité opposée de la languette s'engage dans un crochet 43 que présente la pièce flexible.
Device for connecting a barrel and a mainspring. The present invention relates to a device for connecting a barrel and a motor spring, which can in particular be used in watchmaking. However, it is applicable to any other field, in which a barrel and a mainspring are used.
The object of the invention is to prevent overvoltage of the mainspring during reassembly. It is characterized by -a flexible connecting part, arranged inside the barrel and connecting the outer end of the mainspring to the barrel., Said part forming externally -a circumference substantially equal to the inner circumference of the barrel,
its ends being situated in the extension of one another and in contact with one another.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the invention.
Fig. 1 is a plan view of a barrel with the cover removed to show the interior.
Fig. 2 is a section along 2-2 de'la fig. 1 with the cover in place.
Fig. 3 is a view similar to that of FIG. 1, showing another embodiment of the invention, in which the peripheral wall of the barrel is frustoconical.
Fig. 4 is a section on 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a side view of the flexible part shown in FIG. 3. Fig. 6 is a view of the interior face of the flexible part, shown in FIG. 5.
Fig. 7 is a view similar to that of FIG. 5, but illustrating another embodiment.
Fig: 8 is a plan view of the part shown in. fig. 7.
Fig. 9 is a detail view.
Fig. 10 is a view similar to FIG. 9 illustrating another variant.
Fig. 11 is a graph showing the relationship between the driving torque and the winding torque of a spring, on the one hand, and its winding degree, on the other hand.
The device shown in FIGS. 1 to 4 comprises a barrel 1, the shaft 2, a spring 3 and a flexible connecting piece 4. The illustrated device is intended for use in a watch.
The barrel 1 comprises a bottom 11, a peripheral annular wall 12 and a removable cover 13. The cover is notched .on him annular shoulder 14 that has the inner face of the peripheral wall 12. The latter has a notch. circular interior face in contact with the flexible part 4. The bottom of the barrel 11 and its cover 13 are each drilled at their center with a circular hole for the passage of the shaft, the cylindrical surfaces of which 21 and 22 are engaged in. said holes.
Between these spans 21 and 22, the shaft has a cylindrical strip 23 of larger diameter, on which is wound the spring 3. A flat die signed by 24 (fig. 1 and 3) is made on a part. of this strip 23 and has a projection 25 in the form of a hook engaged in a hole in the inner end of the spring to fix the latter to the shaft. The ends of the shaft protrude from the bottom 11 and the cover 13 and have pivots 26, respectively 27, intended for the rotary mounting of the shaft in its bearings.
The end of the shaft which projects out of the bottom 17., ends with a square 28 provided for a ratchet, not shown, belonging to the positive spring winding device.
The spring 3 is formed of a ribbon made of elastic hardened steel which is wound in spirals around the shaft 2. The height of the res out is slightly less than the inner height of the barrel, so that the spring plays freely in the spring. the latter without being fixed by its edges. The length and thickness of the spring are preferably such that the spring occupies approximately half of the annular space between the shaft and the side wall formed by the inner surface of the flexible part 4. In figs. 1 and 2, the spring is shown fully reassembled.
When the spring relaxes, its turns gradually enlarge until they are pressed against each other inside the flexible part 4.
The flexible connecting piece 4 is made of a strip of elastic material, for example steel. The height of this ribbon is substantially equal to the interior height of the barrel. Its length is substantially equal to the inner circumference of the peripheral wall 12. Its thickness is of the same order as the thickness of the spring.
In its released position, before being introduced into the barrel, the part 4 can be straight as shown in FIG. 7, or curve as shown in fig. 5, the radius of curvature being greater than the radius of the barrel. Alternatively, the flexible piece could be curved in the other direction or have only its ends curved.
The opposite ends 41 are substantially square although the corners 42 are preferably slightly rounded, as shown in FIG. 6, or are slightly folded, as shown in fig. 7, so that these ends do not tend to damage the wall of the barrel. This further improves the functioning of the device.
To introduce the flexible part into the barrel, it is wound up, its ends being covered, then it is slipped by the edge into the barrel in which it forms a single turn. The ring then relaxes and its ends are brought into the extension of one another, forcing slightly so that they press against each other at freeboard, to keep part 4 applied against the wall of the barrel. The internal tension of part 4 is used to produce the desired friction of that part on the let barrel.
The length of the part 4 and the pressure of the ends 41 abutting against one another are such that the part 4 is maintained in a circular shape corresponding substantially to the inner face of the wall 12 of the barrel, and is in contact. with it over its entire surface, so that the maximum of friction surface is thus obtained.
The outer end of the spring 3 can be attached to the flexible part in many ways. In the embodiment shown in FIGS. 1, 2, 5 and 6, the connecting piece 4 has a projection formed by a hook 43 obtained by stamping and engaged in a hole made in the outer end of the spring. In the embodiment of Fig.7 and 8, a hole 44 is made in the part 4, a hole in which a hook is engaged. the protrusion of the outer end of the spring.
When the outer end of the spring is connected directly to part 4, as shown in fig. 1 and 2, the attachment point is preferably placed at least a short distance from one of the ends 41 of the flexible part, so that this end does not tend to move inwards under the action of the radial component of the spring force when it is wound up.
Preferably, the connection point is in the rear half of the flexible part, so that the greater part of this part is pressed against the inner periphery of the barrel by the spring, the direction of movement being indicated by the arrow at.
The outer face of the part 4 and the inner face of the side wall 12 of the barrel are smooth. It should be noted that the connecting device is lubricated by the lubrication of the spring itself. The resistance to sliding of the part 4 or in other words the traction supported by this part without sliding can be changed by varying the pressure with which the opposite ends 41 of the part 4 are pressed against each other. other. This pressure in turn is determined by the length of the flexible part 4 relative to the inner circumference of the wall of the barrel, and also by the thickness of the part 4.
This part being thin and flexible, it applies tightly to the surface of the wall of the barrel, adapts to its shape and thus produces maximum friction and adhesion. It has been found that a connecting piece with a cross section substantially equal to that of the spring gives satisfaction and supports without slipping the force exerted by the fully loaded spring.
The fit. 11 is a graph illustrating the operating characteristics of a typical spring. The abscissa of the curve w represents the number of turns ni of the shaft of the barrel, used to wind the spring, and the abscissa of the curve u represents the number of turns n2 of the barrel itself, when of the spring relaxation. The ordinates indicate the torque at different stages between complete winding and complete relaxation of the spring. Curve w represents the torque 1111 necessary to wind up the spring, while curve u represents the torque 1112 supplied by the spring in its relaxation.
Point f of curve iv represents the point at which the spring is fully raised. At this point, the turns of the spring touch each other, tightened around the shaft 2 shown in fig. 1. Up to this point f, the torque increases gradually, as shown by the curve xo. Then, the reassembly of the spring begins to move its outer end away from the barrel, as shown at 32 in FIG. 1, and the couple increases in strong proportions, as shown by the dotted part o of the curve w,
representing the overvoltage of the spring. Point B represents the approximate point at which the spring breaks if reassembly continues.
The sliding of the connecting piece 4 occurs when the spring is fully wound up, preferably a little more. Thus, part 4 will not slide before the spring is fully wound up, but will slide before the spring or some other part of the mechanism is damaged: The torque of resistance to sliding is slightly. greater than the maximum torque of the spring so that this resistance is perceptible to a person winding the spring, thus giving a clear indication that the spring is fully wound.
Although a certain latitude is allowed in the choice of the sliding point, it must be between the points <I> f </I> and <I> B </I> of the curve <I> w </ I > shown in fig. 11 and preferably in the lower half of this portion. As an example, the slip point has been indicated in S on the curve w.
After the sliding point has been established by a suitable choice of the material and the dimensions of the part 4, the device retains its characteristic indefinitely. When this sliding point is reached, the part 4 slides silently and regularly at the same speed as the mechanism is reassembled. As the sliding point of the device is greater than the maximum torque of the spring, the full power of the latter is maintained.
Due to its small size, part 4 hardly reduces the space reserved for the spring in the barrel.
The embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 4 is similar to that of Figs. 1 and 2 and the corresponding parts are designated by the same reference signs. However, it has two main differences. the first is that the interior surface of the side wall of the bay is slightly frustoconical, the largest diameter being adjacent to the bottom 11; the second lies in the connection between the spring and part 4.
The inclination of the wall 12 is slight (from 7 to 5 on the axis of the barrel) and preferably about 2. The tape 4 constituting the connecting piece has Lin its edges of a length equal to the largest circumference of the inner face of the side wall of the ba rillet and the other edge of a length equal to the small circumference; this tape 4 therefore fits on the inner surface of the wall 12 and, when the connecting piece slid to prevent the spring overvoltage, it tends to apply towards the bottom of the barrel.
The frustoconical side wall is advantageous in open barrels without a cover.
The connection between the spring and the flexible part 4 is made, in the embodiment of FIGS. 3 and 4, by a flange 51. One end of this flange 51 engages a hook 52 which the outer end of the spring has. The other end engages in a hook that has the inner face of part 4, a hook obtained for example by stamping (fig. 3). The flange 51 is preferably arcuate, as shown, so that it can be pressed against the spring and against the flexible part 4 when the spring is fully relaxed.
The flange 51 allows the outer end of the spring to move inwardly away from the wall of the barrel, which increases the pressure of the flexible part 4 when the spring is wound up. * It also has the advantage of avoiding any tendency for the spring to move the part 4 inwards when the spring is completely wound up.
Figs. 9 and 10 show yet other connecting means between the spring and the flexible part. In fig. 9, another type of flange 51 is riveted at 53 at one of its ends to the flexible part 4. The opposite end of the flange 51 engages a hook 52 which has the outer end of the spring, as for example in fig. 3. The clamp is flexible enough to allow the outer end of the spring to move inward when the spring is wound up.
Flanged connection devices are. advantageous in timepieces, as they tend to keep the spring relaxed more concentric thus reducing the friction between the turns as they wind. Fig. 9 shows the flange in the position it occupies when the spring is almost wound up.
In the embodiment of FIG. 10, one end of the flange 51 is riveted at 54 to the outer end of the spring. The opposite end of the tongue engages a hook 43 which the flexible part has.