La présente invention a pour objet un mouvement de montre à remontage automatique par masse rotative.
Pour déterminer les caractéristiques d'un mouvement de montre à remontage automatique, on se basait jusqu'à maintenant sur des données qui étaient obtenues en notant la valeur de la réserve de marche du ressort moteur en fonction de la durée du porter, celle-ci variant de 1 à 24 h et le ressort étant à armage nul au début du test.
D'autre part, on sait qu'un mécanisme de remontage d'un type quelconque peut être défini par son angle de freinage (±) donné en fonction de l'état d'anmage du ressort. En effet le sin. de l'angle de freinage est donné par la formule:
1) sin. g = M
Nu212
où M = couple exercé par le ressort moteur sur la roue à
rochet;
N = Moment statique de la masse de remontage, c'est
à-dire le produit de son poids par la distance entre
son centre de gravité et son axe de pivotement; = = Rendement de la transmission masse de remon-
tage - roue à rochet;
i2 = Rapport de démultiplication de cette transmis
sion.
Ainsi, dans un travail présenté au Congrés international de la
Chronométrie à Lausanne en 1964, et publié dans Die Uhr , N" 19/21, 1965, K. Franze définit la notion d'angle de freinage et rapplique à l'étude des mécanismes de remontage automatique.
On estimait généralement que pour obtenir une courbe de remontage favorable, c'est-à-dire pour que le ressort s'arme dans un temps raisonnable lorsque la montre était portée, il fallait que l'angle ± conserve des valeurs relativement faibles même à l'état d'armage maximum et la plupart des mécanismes de remontage automatique à masse rotative se caractérisent par un sin. s ne dépassant pas 0,3 à armage complet du ressort moteur. On notera que l'angle E est en fait le complément de l'angle dont la masse de remontage tourne sous l'effet de son poids lorsqu'elle est libérée à partir d'une position où son centre de gravité se trouve à la même hauteur que son axe de rotation, ce dernier étant horizontal.
L'angle de rotation de la masse diminue évidemment au fur et à mesure que le taux d'armage augmente et son complément varie dans le sens inverse.
Enfin, les mécanismes de transmission utilisés jusqu'à maintenant sont de deux types différents, les mécanismes à un seul sens de remontage et les mécanismes à deux sens de remontage. Les premiers sont d'une réalisation moins compliquée que les seconds.
Ils comprennent un accouplement unidirectionnel dont de nombreuses exécutions sont déjà connues. Les seconds comprennent un inverseur qui est souvent formé de deux accouplements unidirectionnels attaquant un même mobile du train de démultiplication et fonctionnant l'un en sens inverse de l'autre. Les mécanismes à deux sens de remontage transforment tous les mouvements de la masse de remontage en impulsions d'armage transmises au ressort moteur alors que les mécanismes à un seul sens de remontage ne transmettent que les mouvements s'effectuant dans le sens où l'accouplement unidirectionnel est en prise avec le mobile suivant.
La question de savoir quel type de mécanisme était réellement le plus efficace était résolue empiriquement dans un sens ou dans l'autre, suivant les cas.
Or, des études récentes ont montré que dans certaines conditions les mécanismes à remontage dans un seul sens étaient manifestement plus efficaces que les mécanismes à remontage dans les deux sens et que si ces conditions étaient respectées, on pouvait réaliser des mouvements de montre plus simples et moins encombrants que les mouvements connus antérieurement tout en présentant une vitesse de remontage comparable.
Le but de l'invention est donc de permettre la réalisation d'un mouvement de montre-bracelet à remontage automatique assurant au porter un armage efficace du ressort moteur tout en présentant une disposition aussi simple et aussi peu encombrante que possible pour le mécanisme de remontage et la masse rotative.
Dans ce but, la présente invention a pour objet un mouvement de montre à remontage automatique par masse rotative, caractérisé en ce que le mécanisme de remontage étant du type à un seul sens de remontage, le moment statique N de la masse rotative et le rapport de démultiplication i2 du mécanisme sont déterminés de façon que le sinus de l'angle de freinage (sin. g) ait une valeur variant d'environ 0,3 à environ 0,55 lorsque l'état d'armage du ressort moteur varie entre un tour et l'armage maximum moins 12 h, i2 et en ce que le rapport donnant le nombre de tours de la masse
il rotative nécessaire pour augmenter la réserve de marche d'une heure est déterminé de façon que l'augmentation de réserve de marche par heure de porter atteigne au moins environ 90 mn à l'état d'armage maximum
moins 12 h, et choisi en admettant pour le nombre de tours de la masse rotative par heure de porter dans cet état d'armage une valeur approximativement égale à 40.
Pour réaliser un mouvement de montre selon l'invention, il faut donc l'équiper d'un mécanisme de transmission à un seul sens de marche. Ce mécanisme comprendra un accouplement unidirectionnel que l'on pourra choisir d'un type connu, par exemple à double cliquet. Par ailleurs, le produit i2P2N du rendement de la transmission, du rapport de cette transmission et du moment statique de la masse de remontage devra être déterminé en fonction du couple M exercé par le ressort moteur sur la roue à rochet, de façon que pour un état d'armage correspondant à l'armage maximum moins 12 h, la valeur de sin. ± soit égale à environ 0,55.
Pratiquement, avec les ressorts moteurs de bonne qualité, la courbe du couple est telle qu'à un tour d'armage la valeur de sin. ± calculée en prenant les mêmes valeurs pour le produit Ni2P2 soit égale à environ 0,3.
Finalement, la détermination complète du mécanisme s'effectuera en tenant compte des données suivantes:
Les études statistiques mentionnées plus haut ont montré qu'il était préférable d'évaluer les propriétés d'un mécanisme de remontage automatique non pas en relevant la courbe de l'état d'armage en fonction de la durée du porter pour un groupe d'individus donné, mais la courbe de la vitesse de remontage, c'est-à-dire de l'accroissement de réserve de marche par heure de porter en fonction de n, n étant le nombre de tours d'armage. Cette courbe peut être relevée en préarmant le ressort moteur à la valeur désirée, en faisant porter la montre par l'individu que l'on désire soumettre au test, pendant une heure et en mesurant ensuite l'accroissement de réserve de marche obtenu dans ces conditions.
Ces résultats permettent une analyse plus serrée des conditions de travail des mécanismes de remontage, que les méthodes de mesure appliquées antérieurement. Ils ont permis notamment de démontrer que si, au lieu de tracer la courbe v (fonction de n) donnant l'accroissement de réserve de marche par heure de porter, on trace la courbe K (fonction de sin. ±), K étant le nombre de tours effectués par la masse de remontage par heure de porter, cette courbe ne se modifie pas si, en conservant le même type de mécanisme de remontage, on modifie N, i2 ou M. La courbe K=f(sin.E) donne donc les caractéristiques d'un type de mécanisme de remontage lorsqu'il est porté par des individus d'un groupe donné et cela indépendamment du calibre.
De plus, ces études ont montré de façon surprenante que la courbe K = f (sin. ±) correspondant aux mécanismes à un seul sens de remontage différait nettement de la courbe correspondant aux mécanismes à deux sens de remontage, la valeur de K à sin. ± égal atteignant même pour les premiers, une valeur double de ce qu'elle est pour les seconds, pour des angles de freinage plus élevés que sin. ±= 0,3. Pour l'échantillonnage sur lequel les tests ont porté, échantillonnage que l'on peut considérer comme caractéristique d'une population européenne moyenne, la valeur de K pour sin. ±= 0,55 et pour les mécanismes à un sens de remontage atteignait environ 40.
Les mécanismes de remontage à un seul sens de remontage utilisent donc les mouvements du bras du porteur dans une mesure beaucoup plus grande que les mécanismes à deux sens de remontage, le rapport entre l'efficacité des deux systèmes pouvant même atteindre 2 à 1.
Il est clair qu'il existe entre la grandeur K dont il est question ci-dessus et la grandeur v qui exprime l'accroissement de réserve de marche par heure de porter une relation simple. On a en effet:
2) v il K
12
i1 étant le rapport de l'engrenage roue de centre-barillet.
Comme K peut être considéré comme une donnée constante pour un sin. ± donné et comme la valeur de v est pratiquement imposée par la condition que le mécanisme doit remonter suffisamment, (v doit atteindre environ 2 h/h de porter à l'état d'armage max. moins 12 hl on voit que l'équaion 2) détermine pratiquement la valeur du rapport j2 . On a en effet:
i2 K 40
m=-=20
i, vrn 2
Dans cette équation Km et vm désignent les valeurs de K et de v pour sin. E= 0,55 en admettant que cette valeur correspond à l'armage total moins 12. On voit que si i1 a la valeur usuelle de 7, le rapport i2 doit pratiquement être admis égal à environ 140.
Cette valeur reportée dans l'équation I) permet de déterminer N avec une valeur usuelle pour le rendement et de telle façon que le sin. de l'angle de freinage ait à l'armage max. moins 12 h une valeur égale à 0,55.
La valeur Km = 40 est valable pour des mécanismes à un seul sens de remontage. Comme elle est inférieure d'environ la moitié à ce chiffre pour les mécanismes à deux sens de remontage, la valeur de N que l'on obtient dans le cas décrit est plus faible que celle que l'on obtiendrait dans les mêmes conditions avec un mécanisme à deux sens de remontage. Le mécanisme déterminé par la méthode décrite est donc plus simple et moins encombrant qu'un mécanisme à remontage dans les deux sens ayant la même vitesse d'armage. On peut remarquer en effet que, comme la courbe
K = f (sin.
E) relative à ce second mécanisme passe, en règle générale, en dessous de celle relative au premier dans tout le domaine à partir de sin. ±=0,3,1a valeur Km=40 ne peut être obtenue avec le second mécanisme que si l'état d'armage max. moins 12 h correspond à une valeur de sin. ± inférieure à 0,55. Le produit i2N sera donc nécessairement plus élevé et par conséquent le moment N de la masse de remontage sera supérieur à ce qu'on obtient dans le cas décrit.
Finalement il convient de rappeler que les courbes K=f (sin E) établies par l'expèrienoe englobent l'influence de rl2r c'est-à- dire du rendement de la transmission. Elles englobent également l'influence des pertes par angle mort dans les accouplements unidirectionnels et dans les paliers de la masse de remontage.
Cependant, I'analyse des résultats obtenus a permis de mettre en évidence le phénomène suivant: parmi les différences qui existent entre le fonctionnement des mécanismes à remontage dans un sens et dans les deux sens, il faut citer le fait que pour les mécanismes à un sens de remontage, les déplacements de la masse, dans le sens inverse de celui du remontage ne sont freinés que par le palier de la masse et le mobile menant de l'accouplement unidirectionnel. Dans ce cas, toute amélioration apportée au dispositif de pivotement de la masse augmente considérablement le nombre et l'amplitude des mouvements qu'elle effectue dans ce sens. Or, cette circonstance exerce une influence non négligeable sur l'efficacité du remontage.
La différence entre les courbes K = f(sin. ±) pour des mécanismes à remontage dans un sens et dans deux sens augmente nettement si l'on remplace le palier usuel de la masse de remontage par un palier à billes; elle augmente également si l'on prévoit un palier à pierre synthétique ou en matière plastique en lieu et place du palier usuel à bouchon de laiton. Le cas échéant, il est possible, en utilisant des paliers de ce genre, d'admettre pour l'état correspondant à l'armage maximum moins 12h une valeur de
K légèrement plus grande que 40.