CH716862A2 - Watch movement resistant to magnetic disturbances and timepiece incorporating it. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un mouvement horloger mécanique, comportant, agencés en liaison cinématique les uns avec les autres, une source d'énergie mécanique, un rouage, un mécanisme d'échappement (2) et un organe régulateur (1) de type balancier-spiral, chacun comportant au moins un mobile (10, 20, 30) monté pivotant sur une platine et/ou pont, chaque mobile(10, 20, 30) comportant un pivot (12, 13; 22 ; 32, 33) métallique à au moins une de ses extrémités, caractérisé en ce que chaque pivot (12, 13) du balancier (10) de l'organe régulateur (1) est constitué d'un alliage métallique, notamment de cuivre ou de Phynox, amagnétique ou paramagnétique afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques, et en ce que le spiral de l'organe régulateur (1) est également constitué d'un alliage métallique amagnétique ou paramagnétique afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques.The invention relates to a mechanical watch movement, comprising, arranged in kinematic connection with each other, a source of mechanical energy, a gear train, an escapement mechanism (2) and a regulating member (1) of the balance type. hairspring, each comprising at least one mobile (10, 20, 30) pivotally mounted on a plate and / or bridge, each mobile (10, 20, 30) comprising a pivot (12, 13; 22; 32, 33) of metal at least one of its ends, characterized in that each pivot (12, 13) of the balance (10) of the regulating member (1) consists of a metal alloy, in particular of copper or of Phynox, non-magnetic or paramagnetic in order to limit its sensitivity to magnetic fields, and in that the balance spring of the regulating member (1) is also made of a non-magnetic or paramagnetic metal alloy in order to limit its sensitivity to magnetic fields.
Description
Domaine techniqueTechnical area
[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne plus particulièrement un mouvement d'horlogerie mécanique doté de performances de résistance aux perturbations magnétiques améliorées grâce à la mise en oeuvre d'un pivot d'organe régulateur de type balancier-spiral en alliage métallique amagnétique ou paramagnétique associé à un spiral lui aussi en alliage métallique amagnétique ou paramagnétique. The present invention relates to the field of mechanical watchmaking. It relates more particularly to a mechanical timepiece movement endowed with improved performance of resistance to magnetic disturbances thanks to the use of a pivot of a regulating member of the balance-spring type made of non-magnetic or paramagnetic metal alloy associated with a balance-spring also. in non-magnetic or paramagnetic metal alloy.
[0002] L'invention concerne également une pièce d'horlogerie comportant un tel mouvement mécanique. [0002] The invention also relates to a timepiece comprising such a mechanical movement.
Etat de la techniqueState of the art
[0003] On connaît depuis très longtemps, dans le domaine de l'horlogerie, les effets délétères des perturbations magnétiques sur la marche d'un mouvement mécanique. En effet, tout champ magnétique de quelques centaines d'Ampères par mètre est susceptible d'entrainer l'arrêt pur et simple du mouvement et/ou une perturbation importante et persistante de la marche du mouvement, en raison de l'aimantation induite générée par un champ magnétique externe sur les pièces constitutives dudit mouvement, dont beaucoup sont formées d'aciers ou autres alliages métalliques ferromagnétiques. Ces perturbations magnétiques sont notamment critiques au niveau de l'organe régulateur du mouvement ou de son mécanisme d'échappement, qui sont les fonctions déterminantes dans le comptage du temps courant. Ce phénomène est bien connu de l'homme du métier. The deleterious effects of magnetic disturbances on the performance of a mechanical movement have been known for a very long time in the field of watchmaking. Indeed, any magnetic field of a few hundred Amps per meter is likely to cause the outright stopping of the movement and / or a significant and persistent disturbance of the progress of the movement, due to the induced magnetization generated by an external magnetic field on the constituent parts of said movement, many of which are made of steels or other ferromagnetic metal alloys. These magnetic disturbances are particularly critical at the level of the movement regulator or its escapement mechanism, which are the determining functions in the counting of the current time. This phenomenon is well known to those skilled in the art.
[0004] Diverses solutions ont été proposées dans l'état de la technique pour réduire, voire annihiler les effets des champs magnétiques externes sur un mouvement d'horlogerie mécanique. Ces solutions consistent principalement en l'utilisation d'alliages non-magnétiques, tels que des aciers inoxydables austénitiques, pour la réalisation des différents mobiles du mouvement, ou encore de matériaux non-métalliques comme le silicium ou, plus récemment, le carbone, pour la réalisation de l'oscillateur de l'organe régulateur du mouvement (spiral d'un balancier-spiral, oscillateur à lames bistables par exemple) et/ou du mécanisme d'échappement. [0004] Various solutions have been proposed in the state of the art for reducing or even eliminating the effects of external magnetic fields on a mechanical timepiece movement. These solutions mainly consist of the use of non-magnetic alloys, such as austenitic stainless steels, for the production of the various moving parts of the movement, or of non-metallic materials such as silicon or, more recently, carbon, for the realization of the oscillator of the body regulating the movement (hairspring of a sprung balance, oscillator with bistable blades for example) and / or of the escapement mechanism.
[0005] Ces solutions, toutes satisfaisantes qu'elles soient sur le plan de la résistance aux perturbations magnétiques ne sont cependant pas dénuées d'inconvénients. [0005] These solutions, all of which are satisfactory in terms of resistance to magnetic disturbances, are not, however, devoid of drawbacks.
[0006] En effet, les aciers austénitiques sont plus délicats à traiter que des aciers martensitiques classiques, par exemple de type 20AP, pour les rendre suffisamment durs et résistants aux efforts de frictions propres aux pivots horlogers. [0006] In fact, austenitic steels are more difficult to process than conventional martensitic steels, for example of the 20AP type, to make them sufficiently hard and resistant to the friction forces specific to watch pivots.
[0007] Les matériaux tels que le silicium requièrent quant à eux la mise en oeuvre de techniques de fabrication microtechniques par gravure profonde, notamment de type DRIE, pour „Dry Reactive Ion Etching”, qui sont non seulement couteuses et complexes à mettre en œuvre, mais également assez nocives pour l'environnement de par les réactifs qu'elles mettent en oeuvre. En outre, les pièces produites sont d'une grande fragilité aux chocs et ne peuvent être reprises par des techniques d'usinage classiques en cas de défauts de fabrication. Il en découle donc des rejets importants et donc des surcoûts. [0007] Materials such as silicon, for their part, require the implementation of microtechnical manufacturing techniques by deep etching, in particular of the DRIE type, for "Dry Reactive Ion Etching", which are not only expensive and complex to implement. , but also quite harmful to the environment due to the reagents they use. In addition, the parts produced are extremely fragile to impacts and cannot be taken back by conventional machining techniques in the event of manufacturing defects. This therefore results in significant rejections and therefore additional costs.
[0008] La mise au point de spiraux en carbone est elle aussi extrêmement complexe également et coûteuse. [0008] The development of carbon balance springs is also extremely complex and costly.
Divulgation de l'inventionDisclosure of the invention
[0009] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients cités précédemment en proposant un mécanisme horloger mécanique de sensibilité réduite aux champs magnétiques susceptible d'être fabriqué selon des techniques de fabrication et d'usinage classiques et de matériaux métalliques à des coûts contenus et compétitifs avec les coûts des mouvements commerciaux de type ETA 2824 ou Sellita SW 200. [0009] The aim of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks mentioned above by providing a mechanical watch mechanism with reduced sensitivity to magnetic fields capable of being manufactured using conventional manufacturing and machining techniques and of metallic materials. at contained and competitive costs with the costs of commercial movements of the ETA 2824 or Sellita SW 200 type.
[0010] A cet effet, l'invention se rapporte à un mouvement horloger mécanique, comportant, agencés en liaison cinématique les uns avec les autres, une source d'énergie mécanique, un rouage, un mécanisme d'échappement et un organe régulateur de type balancier-spiral, chacun comportant au moins un mobile monté pivotant sur une platine et/ou pont, chaque mobile comportant un pivot métallique à au moins une de ses extrémités, caractérisé en ce que le pivot de l'organe régulateur est constitué d'un alliage métallique amagnétique ou paramagnétique, notamment mais non exclusivement à base de cuivre, afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques, et en ce que le spiral de l'organe régulateur est également constitué d'un alliage métallique amagnétique ou paramagnétique afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques. To this end, the invention relates to a mechanical watch movement, comprising, arranged in kinematic connection with each other, a source of mechanical energy, a cog, an escape mechanism and a regulating member. sprung balance type, each comprising at least one mobile mounted to pivot on a plate and / or bridge, each mobile comprising a metal pivot at at least one of its ends, characterized in that the pivot of the regulating member consists of a non-magnetic or paramagnetic metal alloy, in particular but not exclusively based on copper, in order to limit its sensitivity to magnetic fields, and in that the hairspring of the regulating member is also made of a non-magnetic or paramagnetic metal alloy in order to limit its sensitivity to magnetic fields.
[0011] Selon un mode de réalisation, le(s) pivot(s) du mécanisme d'échappement, notamment un pivot d'ancre et/ou un pignon d'échappement, est (sont) constitué(s) d'un alliage métallique amagnétique ou paramagnétique, notamment mais non exclusivement de cuivre, afin de limiter sa (leur) sensibilité aux champs magnétiques. According to one embodiment, the pivot (s) of the escape mechanism, in particular an anchor pivot and / or an escape pinion, is (are) made of an alloy non-magnetic or paramagnetic metallic, in particular but not exclusively of copper, in order to limit its (their) sensitivity to magnetic fields.
[0012] Selon un mode de réalisation, l'alliage métallique des pivots de l'organe régulateur et du mécanisme d'échappement est identique. [0012] According to one embodiment, the metal alloy of the pivots of the regulator member and of the exhaust mechanism is identical.
[0013] Selon un mode de réalisation, l'intensité magnétique d'arrêt du mouvement dans une quelconque orientation parallèle ou perpendiculaire aux axes desdits pivots est supérieure à 3000 Gauss. [0013] According to one embodiment, the magnetic intensity for stopping the movement in any orientation parallel or perpendicular to the axes of said pivots is greater than 3000 Gauss.
[0014] Selon un mode de réalisation, ledit alliage métallique amagnétique ou paramagnétique constituant ledit pivot d'organe régulateur au moins est un alliage de Cuivre-Béryllium ou de Phynox. [0014] According to one embodiment, said non-magnetic or paramagnetic metal alloy constituting at least said regulator pivot is a copper-beryllium or phynox alloy.
[0015] Selon un mode de réalisation, ledit alliage de Cuivre-Béryllium comporte au moins 1,8 % en masse de Béryllium, au moins 0,2% en masse de Co+Ni, au plus 0,4% de Fe, au plus 0,6% de Pb, au plus 0.5% d'impuretés, le reste à 100% de Cu According to one embodiment, said copper-beryllium alloy comprises at least 1.8% by mass of beryllium, at least 0.2% by mass of Co + Ni, at most 0.4% of Fe, at most plus 0.6% Pb, at most 0.5% impurities, the rest 100% Cu
[0016] Selon un mode de réalisation, ledit alliage métallique amagnétique ou paramagnétique constituant le spiral de l'organe régulateur est constitué d'un alliage métallique supraconducteur, notamment à base de Niobium. [0016] According to one embodiment, said non-magnetic or paramagnetic metal alloy constituting the balance spring of the regulating member consists of a superconducting metal alloy, in particular based on Niobium.
[0017] L'invention concerne par ailleurs, selon un deuxième objet, une pièce d'horlogerie comportant un mouvement horloger tel que précédemment présenté. [0017] The invention also relates, according to a second object, to a timepiece comprising a watch movement as previously presented.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0018] D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue en perspective d'un organe régulateur de type balancier-spiral (dont seul le balancier est représenté) et d'un mécanisme d'échappement d'un mouvement horloger selon la présente invention, la figure 2 représente une vue de gauche des éléments représentés sur la figure 1 ; la figure 3 représente des mesures de test comparatif d'arrêt et d'effets résiduels sur mouvement conforme à l'invention selon diverses orientations de champ magnétique.Other details of the invention will emerge more clearly on reading the following description, made with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 represents a perspective view of a regulator of the sprung balance type (of which only the balance is shown) and of an escapement mechanism of a watch movement according to the present invention, Figure 2 shows a left view of the elements shown in Figure 1; FIG. 3 represents comparative test measurements of stopping and of residual effects on movement in accordance with the invention according to various orientations of the magnetic field.
Mode de réalisation de l'inventionEmbodiment of the invention
[0019] Dans la présente description, le terme matériau „amagnétique” signifie un matériau paramagnétique ou diamagnétique ou antiferromagnétique, dont la perméabilité magnétique est inférieure ou égale à 1.01. In the present description, the term “non-magnetic” material means a paramagnetic or diamagnetic or antiferromagnetic material, the magnetic permeability of which is less than or equal to 1.01.
[0020] Un alliage de cuivre est un alliage contenant au moins 50% en poids de cuivre. A copper alloy is an alloy containing at least 50% by weight of copper.
[0021] L'invention se rapporte à un mouvement d'horlogerie comportant de manière classique un organe régulateur 1 de type balancier-spiral dont au moins les pivots 12, 13 d'axe de balancier 11, et de préférence l'axe de balancier 11 dans son intégralité, sont réalisés dans un alliage métallique amagnétique, et de préférence de cuivre-béryllium ou de Phynox. Au sens de la présente invention, on entend par alliage de cuivre -béryllium tout alliage de type CuBe2 par exemple. The invention relates to a timepiece movement conventionally comprising a regulator member 1 of the spring-balance type including at least the pivots 12, 13 of the balance axis 11, and preferably the balance axis 11 in its entirety, are made of a non-magnetic metal alloy, and preferably copper-beryllium or Phynox. For the purposes of the present invention, the term “copper-beryllium alloy” means any alloy of the CuBe2 type, for example.
[0022] De plus, le spiral associé au balancier 10 du mouvement de l'invention est également réalisé d'un matériau métallique amagnétique, notamment d'un alliage métallique supraconducteur à base de Niobium. Sur les figures 1 et 2 le spiral associé au balancier 10 n'est pas représenté par souci de clarté de représentation. Il peut cependant être de tout type classiquement connu de l'horloger et apparié au balancier 10 selon des techniques horlogères classiques pour autant que sa matière métallique constitutive soit elle-même amagnétique. Le spiral pourra notamment être réalisé en alliage métallique amagnétique, tel que précédemment défini. In addition, the hairspring associated with the balance 10 of the movement of the invention is also made of a non-magnetic metallic material, in particular a superconductive metallic alloy based on Niobium. In Figures 1 and 2 the hairspring associated with the balance 10 is not shown for the sake of clarity of representation. It can however be of any type conventionally known to the watchmaker and paired with the balance 10 according to conventional watchmaking techniques, provided that its constituent metallic material is itself non-magnetic. The hairspring could in particular be made of a non-magnetic metal alloy, as defined above.
[0023] L'organe régulateur 10 est associé à un mécanisme d'échappement 2, destiné à distribuer à l'organe régulateur, de manière régulière, l'énergie mécanique transmise depuis une source d'énergie élastique comprenant par exemple un ou plusieurs barillets (non représentés) par le biais du rouage, comme dans tout mouvement horloger mécanique. The regulator member 10 is associated with an escape mechanism 2, intended to distribute to the regulator member, on a regular basis, the mechanical energy transmitted from an elastic energy source comprising for example one or more barrels (not shown) by means of the cog, as in any mechanical watch movement.
[0024] Le mécanisme d'échappement 2 est par exemple un mécanisme d'échappement à ancre suisse, le plus communément employé à ce jour. Il comporte un mobile d'échappement 20 monté en rotation autour un axe 21 doté de deux pivots 22, 23 en ses extrémités, lesdits pivots étant reçus respectivement sur des pierres sur une platine ou un pont du mouvement. Un pignon 24 d'accouplement du mobile d'échappement 20 au rouage de finissage du mouvement est chassé sur la tige d'axe 21. Le mobile d'échappement 20 coopère avec une ancre d'échappement 30 afin de distribuer de façon périodique l'énergie motrice de la source d'énergie à l'organe régulateur. L'ancre 30 est elle aussi montée pivotante librement par un axe 31 dont les pivots d'extrémités 32, 33 sont logés sur des pierres dans une platine ou un pont du mouvement. L'ancre 30 coopère par deux levées ou palettes d'entrée et sortie avec les dents du mobile d'échappement selon les alternances de l'organe régulateur 1, de manière parfaitement connue de l'Homme du métier. L'organe régulateur 1 interagit quant à lui à chacune de ses alternances avec la fourchette de l'ancre 30 par une goupille chassée sur un grand plateau 34 monté solidaire de l'axe de balancier 11. Un petit plateau 35, dans lequel est formé une encoche dans laquelle s'étend la goupille d'échappement, fait office de sécurité de l'échappement de manière à éviter les renversements de l'ancre 30, là encore de manière bien connue de l'Homme du métier. Les différents éléments constitutifs du mécanisme d'échappement 2, notamment le mobile d'échappement 20 et l'ancre 30 sont constitués de préférence de matériaux usuels dans l'Horlogerie, notamment d'acier ou de silicium par exemple, leurs axes 21, 31 étant préférentiellement réalisés d'un alliage métallique amagnétique tel que le CuBe2. The escape mechanism 2 is for example a Swiss lever escape mechanism, the most commonly used to date. It comprises an escapement mobile 20 mounted in rotation around an axis 21 provided with two pivots 22, 23 at its ends, said pivots being received respectively on stones on a plate or a bridge of the movement. A pinion 24 for coupling the escapement mobile 20 to the movement finishing train is driven on the axle rod 21. The escape mobile 20 cooperates with an escape anchor 30 in order to periodically distribute the movement. motive energy from the energy source to the regulating organ. The anchor 30 is also freely pivotally mounted by an axis 31, the end pivots 32, 33 of which are housed on stones in a plate or a bridge of the movement. The anchor 30 cooperates by two lifts or input and output vanes with the teeth of the exhaust mobile according to the alternations of the regulating member 1, in a manner perfectly known to those skilled in the art. The regulator 1 for its part interacts with each of its alternations with the fork of the anchor 30 by a pin driven out on a large plate 34 mounted integral with the balance axis 11. A small plate 35, in which is formed a notch in which the escape pin extends, acts as an escape safety device so as to prevent the anchor 30 from overturning, again in a manner well known to those skilled in the art. The various constituent elements of the escapement mechanism 2, in particular the escapement mobile 20 and the anchor 30 preferably consist of materials customary in watchmaking, in particular steel or silicon for example, their axes 21, 31 being preferably made of a non-magnetic metal alloy such as CuBe2.
[0025] Le mouvement mécanique de l'invention présente de façon particulièrement avantageuse des propriétés de résistance aux perturbations de champs magnétiques externes. Ces propriétés sont atteintes de manière surprenante selon l'invention par l'unique procuration de pivots de balancier 12, 13 en alliage de Cuivre-Béryllium et d'un spiral en matériau métallique amagnétique Bien évidemment, les performances de résistance au magnétisme peuvent être encore améliorées par la procuration de pivots 22, 23 ; 32, 33 et/ou d'axes de pivotement 21, 31 du mobile d'échappement 20 et de l'ancre 30 également réalisés en alliage de cuivre-béryllium comme l'axe de balancier 11. Ceci n'est toutefois pas rigoureusement essentiel, ce qui rend le mouvement automatique de la présente invention particulièrement économe de production en comparaison des mouvements résistants au magnétisme actuellement disponibles. [0025] The mechanical movement of the invention exhibits, in a particularly advantageous manner, properties of resistance to disturbances from external magnetic fields. These properties are surprisingly achieved according to the invention by the sole provision of balance pivots 12, 13 made of copper-beryllium alloy and a balance-spring made of non-magnetic metallic material. Obviously, the performance of resistance to magnetism can be further improved. improved by the provision of pivots 22, 23; 32, 33 and / or pivot pins 21, 31 of the escape wheel set 20 and of the anchor 30 also made of a copper-beryllium alloy like the balance pin 11. This is not however strictly essential. , which makes the automatic movement of the present invention particularly economical in production compared to the magnetism resistant movements currently available.
[0026] Avec le magnétisme induit par les objets rencontrés au quotidien, il est en effet essentiel de limiter la sensibilité magnétique de l'organe régulateur 1, notamment de l'axe de balancier 11 et du spiral, sous peine d'influencer la marche de la pièce d'horlogerie dans laquelle il est incorporé. With the magnetism induced by objects encountered on a daily basis, it is indeed essential to limit the magnetic sensitivity of the regulating member 1, in particular of the balance axis 11 and of the hairspring, under penalty of influencing the rate. of the timepiece in which it is incorporated.
[0027] Les inventeurs ont constaté après divers essais et mises au point qu'il était possible de procurer une résistance au magnétisme très singulièrement améliorée sans grever le coût de fabrication du mouvement en mettant en oeuvre un axe de balancier 11 et ses pivots 12, 13 en un alliage de cuivre-béryllium amagnétique et un spiral également en matériau métallique amagnétique afin de limiter de manière avantageuse sa sensibilité aux champs magnétiques. The inventors have found after various tests and developments that it was possible to provide a resistance to magnetism very significantly improved without burdening the cost of manufacturing the movement by implementing a balance axis 11 and its pivots 12, 13 in a non-magnetic copper-beryllium alloy and a hairspring also in non-magnetic metallic material in order to advantageously limit its sensitivity to magnetic fields.
[0028] A titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser un alliage dont les valeurs de composition, indiquées en pourcentage massique, sont d'au moins 1,8 % en masse de Béryllium, au moins 0,2% en masse de Co+Ni, au plus 0,4% de Fe, au plus 0,6% de Pb, au plus 0.5% d'impuretés, le reste à 100% de Cu. Un tel alliage de cuivre-béryllium est particulièrement avantageux en ce qu'il procure une très haute résistance à la fatigue, une très bonne tenue à la relaxation thermique, une très bonne usinabilité, notamment en comparaison d'un alliage Phynox par exemple, tout en procurant une très bonne résistance mécanique Rm comprise en pratique entre 1200 N/mm<2>, et 1500 M/mm<2>, avec un module d'élasticité compris entre 125 et 130 kN/mm<2>. Il possède en outre une très bonne dureté de base supérieure à 400 Vickers, qui peut être accrue en pratique jusqu'à 900 Vickers par un nickelage chimique, bien connu de l'homme du métier. By way of nonlimiting example, one can use an alloy whose composition values, indicated in percentage by mass, are at least 1.8% by mass of beryllium, at least 0.2% by mass of Co + Ni, at most 0.4% Fe, at most 0.6% of Pb, at most 0.5% of impurities, the rest at 100% of Cu. Such a copper-beryllium alloy is particularly advantageous in that it provides very high resistance to fatigue, very good resistance to thermal relaxation, very good machinability, in particular compared to a Phynox alloy for example, all by providing very good mechanical strength Rm in practice between 1200 N / mm <2> and 1500 M / mm <2>, with a modulus of elasticity between 125 and 130 kN / mm <2>. It also has a very good basic hardness greater than 400 Vickers, which can be increased in practice up to 900 Vickers by chemical nickel plating, well known to those skilled in the art.
[0029] Différents essais comparatifs ont été réalisés afin de démontrer les potentialités du mouvement mécanique de la présente invention. Ces essais sont présentés et discutés en relation avec le tableau de la figure 3. Dans ce tableau, le mouvement de l'invention est référencé O400. On a mesuré le champ magnétique limite d'arrêt du mouvement selon trois orientations orthogonales (3h-9h ; 6h-12h ; cadran-fond) selon différentes configurations du mouvement, avec des axes de balancier, mobile échappement, et/ou ancre, soit en acier 20AP, soit en alliage de cuivre-béryllium amagnétique. Dans tous les cas sauf un, le spiral associé au balancier du mouvement était un spiral en matériau métallique amagnétique, notamment un spiral en alliage métallique supraconducteur à base de Niobium-titane. Les performances du mouvement de l'invention O400 ont été comparées à celles d'un mouvement commercial ETA 2892, que l'on prendra comme „témoin”. On a par ailleurs déterminé les effets résiduels obtenus par les différentes configurations de mouvements pour évaluer la persistance de la perturbation magnétique d'un champ magnétique sur la marche du mouvement après sortie du champ magnétique. Various comparative tests were carried out in order to demonstrate the potentialities of the mechanical movement of the present invention. These tests are presented and discussed in relation to the table of FIG. 3. In this table, the movement of the invention is referenced O400. The limit magnetic field for stopping the movement was measured according to three orthogonal orientations (3h-9h; 6h-12h; dial-back) according to different configurations of the movement, with balance axes, mobile escapement, and / or anchor, i.e. 20AP steel, or non-magnetic copper-beryllium alloy. In all cases except one, the hairspring associated with the movement balance was a hairspring made of non-magnetic metallic material, in particular a hairspring made of a superconducting metal alloy based on Niobium-titanium. The performance of the movement of the invention O400 has been compared to that of a commercial ETA 2892 movement, which will be taken as a “witness”. We have also determined the residual effects obtained by the different configurations of movements to evaluate the persistence of the magnetic disturbance of a magnetic field on the course of the movement after leaving the magnetic field.
[0030] On peut tout d'abord noter que le mouvement de l'invention présente intrinsèquement, grâce à la procuration du spiral métallique amagnétique, une plus grande résistance au magnétisme que le mouvement témoin. En effet, les limites d'arrêt du mouvement avec des axes de balancier, ancre et pignon d'échappement en acier 20AP sont ainsi plus de 10 fois supérieures sous toutes les orientations, à celles du mouvement témoin. We can first of all note that the movement of the invention intrinsically presents, thanks to the provision of the non-magnetic metal hairspring, greater resistance to magnetism than the control movement. In fact, the limits for stopping the movement with the balance axles, anchor and escape pinion made of 20AP steel are thus more than 10 times greater in all orientations than those of the control movement.
[0031] On constate ensuite que la procuration d'un axe de pivotement en cuivre-béryllium CuBe pour le pignon d'échappement ou la tige d'ancre uniquement ne modifie pas singulièrement les performances de résistance au magnétisme du mouvement par comparaison à des axes en acier AP20. En revanche, dès lors que l'axe de balancier du mouvement est réalisé en alliage cuivre-béryllium, on constate un accroissement très significatif de la limite d'arrêt du mouvement selon toutes les orientations de champ magnétique, pour atteindre des valeurs d'arrêt supérieures à 3000 Gauss, limite supérieure de mesure des équipements de test utilisés. We then see that the procuration of a copper-beryllium CuBe pivot pin for the exhaust pinion or the anchor rod only does not significantly modify the performance of resistance to magnetism of the movement compared to axes in AP20 steel. On the other hand, as soon as the movement's balance axis is made of copper-beryllium alloy, there is a very significant increase in the limit for stopping the movement in all directions of the magnetic field, to reach stop values. greater than 3000 Gauss, upper limit of measurement of the test equipment used.
[0032] Par ailleurs, la mise en oeuvre d'axes de pivotement en alliage métallique amagnétique, notamment en CuBe2, en association avec un spiral métallique amagnétique, réduit considérablement l'effet résiduel du champ magnétique sur le mouvement en comparaison du mouvement Témoin. Aucun effet résiduel n'a ainsi été constaté sur le mouvement de l'invention lorsque celui-ci a été soumis à un champ magnétique égal à 50% ou 75% du champ magnétique d'arrêt du mouvement témoin. Furthermore, the implementation of non-magnetic metal alloy pivot pins, in particular CuBe2, in association with a non-magnetic metal hairspring, considerably reduces the residual effect of the magnetic field on the movement compared to the Control movement. No residual effect was thus observed on the movement of the invention when the latter was subjected to a magnetic field equal to 50% or 75% of the magnetic field for stopping the control movement.
[0033] La procuration d'un axe de balancier métallique amagnétique, associé à un spiral métallique amagnétique, suffit à accroitre considérablement la résistance au magnétisme du mouvement sans nécessiter plus de modifications de celui-ci en comparaison au même mouvement dont tous les axes des pièces d'assortiment (organe régulateur et échappement) sont en acier. En outre, la procuration de tous les axes d'assortiment (balancier, échappement, ancre) en CuBe2 ne procure pas d'accroissement significatif supplémentaire de la résistance au magnétisme du mouvement. The procuration of a non-magnetic metal balance axis, associated with a non-magnetic metal balance spring, is sufficient to considerably increase the resistance to magnetism of the movement without requiring more modifications thereof in comparison to the same movement including all the axes of the movement. assortment parts (regulator and exhaust) are made of steel. In addition, the provision of all the assortment axes (balance, escapement, anchor) in CuBe2 does not provide any additional significant increase in the resistance to magnetism of the movement.
[0034] En revanche, l'utilisation d'un spiral non-amagnétique (spiral classique) à un effet négatif très important sur la résistance au champ magnétique selon la direction cadran-fond, c'est-à-dire dans une direction de champ magnétique perpendiculaire au plan médian du mouvement. On the other hand, the use of a non-magnetic hairspring (conventional hairspring) has a very significant negative effect on the resistance to the magnetic field in the dial-back direction, that is to say in a direction of magnetic field perpendicular to the median plane of motion.
[0035] Les tests ainsi réalisés permettent de valider les choix de conception du mouvement horloger de l'invention pour améliorer très significativement les performances de résistance au magnétisme d'un mouvement horloger en modifiant à minima les éléments structurels de celui-ci par rapport aux mouvements commerciaux classiques, permettant d'obtenir des mouvements résistants aux champs magnétiques à des coûts de fabrication contenus. The tests thus carried out make it possible to validate the design choices of the watch movement of the invention in order to very significantly improve the performance of resistance to magnetism of a watch movement by minimally modifying the structural elements thereof with respect to the classic commercial movements, making it possible to obtain movements resistant to magnetic fields at contained manufacturing costs.
[0036] Par ailleurs, la figure 3 ci-dessus ne permet pas de mettre totalement en évidence les effets de synergie entre la combinaison d'un spiral réalisé en un alliage amagnétique ou paramagnétique, particulièrement efficace en termes de blindage magnétique selon l'axe cadran-fond, et d'au moins l'axe de balancier réalisé dans un alliage de même nature, c'est-à-dire amagnétique ou paramagnétique, particulièrement efficace quant à lui en termes de blindage magnétique dans le plan du spiral, dont les effets ont été mesurés dans chacun des axes principaux (c'est-à-dire respectivement 3h-9h et 6h-12h), et ce en raison de la limite supérieure de mesure des équipements de test utilisés mentionnés précédemment (3000 Gauss). Il a été toutefois établi qu'une telle combinaison permettait d'obtenir des valeurs d'arrêt supérieures à 4500 Gauss selon toutes les composantes d'orientation de champ magnétique susmentionnées. En tout état de cause, seule une telle combinaison s'est avérée efficace vis-à-vis de champs magnétiques orientés d'environ 45 degrés par rapport au plan du spiral - et simultanément par rapport aux axes du mécanisme (régulateur, échappement, et ancre) orientés quant à eux selon la direction cadran-fond - et ce indépendamment des matériaux utilisés pour réaliser les alliages amagnétiques ou paramagnétiques. Ainsi, une telle combinaison permettant un blindage magnétique isotrope est bien plus avantageuse que n'importe quelle solution visant à réaliser un blindage magnétique respectivement via le spiral de l'organe régulateur ou de l'axe de pivotement, en particulier celui de l'organe régulateur, pris séparément. Furthermore, Figure 3 above does not fully demonstrate the effects of synergy between the combination of a hairspring made of a non-magnetic or paramagnetic alloy, particularly effective in terms of magnetic shielding along the axis dial-bottom, and at least the balance axis made of an alloy of the same type, that is to say non-magnetic or paramagnetic, particularly effective in terms of magnetic shielding in the plane of the balance-spring, of which the effects were measured in each of the main axes (that is to say respectively 3h-9h and 6h-12h), and this because of the upper limit of measurement of the test equipment used mentioned above (3000 Gauss). However, it has been established that such a combination makes it possible to obtain stop values greater than 4500 Gauss according to all of the aforementioned magnetic field orientation components. In any case, only such a combination has been shown to be effective with respect to magnetic fields oriented about 45 degrees with respect to the plane of the hairspring - and simultaneously with respect to the axes of the mechanism (regulator, escapement, and anchor), for their part, oriented in the dial-back direction - regardless of the materials used to make the non-magnetic or paramagnetic alloys. Thus, such a combination allowing isotropic magnetic shielding is much more advantageous than any solution aimed at providing magnetic shielding respectively via the balance spring of the regulating member or of the pivot axis, in particular that of the member. regulator, taken separately.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH15002019 | 2019-11-27 |
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|---|---|---|---|
| CH001298/2020A CH716862B1 (en) | 2019-11-27 | 2020-10-13 | Clock movement resistant to magnetic disturbances and timepiece incorporating it. |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2020
- 2020-10-13 CH CH001298/2020A patent/CH716862B1/en unknown
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|---|---|---|---|---|
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| WO2023110502A1 (en) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | Nivarox-Far S.A. | Balance for timepiece movement |
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