Mécanisme de minuterie pour pièce d'horlogerie
La présente invention a pour objet un mécanisme de minuterie pour pièce d'horlogerie, comprenant d'une part un excentrique mobile en rotation autour d'un axe fixe et sur lequel est montée une pièce rotative mobile en rotation autour de son propre axe indépendamment du mouvement rotatif dudit excentrique, cette pièce rotative présentant à sa périphérie douze projections également espacées le long de cette périphérie et qui sont équidistantes de l'axe de cette pièce rotative, et d'autre part une pièce encadrante entourant ladite pièce rotative et présentant à son bord interne onze éléments de surface de came disposés circulairement en espacement régulier à égale distance dudit axe fixe,
ledit excentrique étant relié à un arbre d'entraînement à vitesse constante et étant mû en rotation avec celui-ci autour dudit axe fixe de manière à faire faire à ladite pièce rotative, autour dudit axe fixe, un mouvement orbital qui meut les projections de cette pièce rotative pour les amener en et hors engagement avec les éléments de surface de came de ladite pièce encadrante, chaque engagement d'une projection avec un élément de surface de came ayant, durant la période où il a lieu, pour effet d'impartir à ladite pièce rotative un mouvement rotatif autour de son propre axe avec une vitesse d'un douzième de la vitesse dudit arbre d'entraînement.
Des dispositifs de ce type ont déjà été proposés. On connaît notamment un mécanisme changeur de nombre de tours pour pièce d'horlogerie destiné à l'entraînement unidirectionnel par un premier mobile, d'un second mobile autour d'une aire centrale commune dans laquelle se situe l'axe de rotation fixe dudit premier mobile. Un excentrique est solidaire du premier mobile et porte une pièce rotative constituant le second mobile, laquelle peut tourner sur elle-même autour de son axe indépendamment du mouvement de rotation dudit excentrique. La pièce rotative porte des dents à sa périphérie. Une pièce encadrante présente un bord interne dentelé et entoure la pièce rotative.
Le mouvement de l'excentrique tournant solidairement avec le premier mobile autour dudit axe fixe est tel qu'il fasse faire à la pièce rotative un mouvement orbital autour de cet axe fixe et ce mouvement orbital amène les dents de cette pièce rotative successivement en engagement avec les dents de la pièce encadrante, le tout étant agencé de telle manière que chacun des engagements amène, durant la période où il y a lieu, ladite pièce rotative à faire sur elle-même autour de son axe un mouvement de rotation dont résulte un mouvement du second mobile à nombre de tours différent de celui du premier mobile.
La pièce rotative porte 12 dents et la tranche interne de la pièce encadrante comporte 11 dents, ce qui fait faire à ladite pièce rotative un mouvement d'un douzième de tour sur elle-même autour de son axe chaque fois que le premier mobile fait un tour complet sur son axe.
La pièce rotative est munie d'un canon sur lequel est fixée l'aiguille des heures, le premier mobile portant l'aiguille des minutes.
On connaît également un mécanisme changeur de tour comprenant une roue étoile et une pièce encadrante. La périphérie de la roue étoile est formée d'un certain nombre de surfaces incurvées concaves arrangées symétriquement autour de l'axe et par des projections définies par l'intersection de deux de ces surfaces incurvées adjacentes. La pièce encadrante présente des éléments de surface de came s'étendant autour d'une ouverture de ladite pièce et étant faits d'un certain nombre de surfaces incurvées arrangées symétriquement autour de l'axe de la pièce encadrante.
Il faut remarquer toutefois que, selon l'illustration de la publication antérieure qui présente ce dernier mécanisme, la nombre desdits éléments de surfaces de came présentées par la pièce encadrante est plus grand que le nombre desdites surfaces incurvées concaves présen tées par la roue étoile, ce qui signifie que le mouvement de rotation imparti à cette roue étoile sera dirigé dans le sens inverse du mouvement de translation imposé à l'axe de cette roue étoile. I1 ne serait toutefois pas impossible de changer ces nombres de manière à obtenir un mécanisme fonctionnant, comme le premier mentionné des mécanismes antérieurement connus, de telle sorte que les directions des mouvements de rotation et de translation de la pièce mobile intérieure soient les mêmes.
On peut citer encore deux mécanismes antérieurement proposés qui, partiellement, présentent quelques analogies avec le mécanisme en question.
Le premier est un mécanisme changeur de nombre de tour pour pièce d'horlogerie destiné à l'entraînement unidirectionnel, par un premier mobile d'un second mobile autour d'une aire centrale commune dans laquelle se situe l'axe de rotation fixe dudit premier mobile. Un excentrique est solidaire du premier mobile et porte une pièce rotative constituant le second mobile, laquelle peut tourner sur elle-même autour de son axe indépendamment du mouvement de rotation dudit excentrique. La pièce rotative porte des dents coopérant avec des dents d'une pièce fixe portant les signes d'indication de l'heure.
Le mouvement de l'excentrique est tel qu'il fait faire à la pièce rotative un mouvement orbital autour de l'axe fixe, les engagements des dents se faisant de manière que le mouvement du second mobile ait un nombre de tour différent de celui du premier mobile. Le premier mobile porte l'indicateur des minutes et le second mobile est associé à un canon portant l'indicateur des heures.
Ce canon présente des tiges s'étendant parallèlement à l'axe des minutes et pénétrant dans des perçages ménagés dans la face de la pièce rotative de manière telle que l'aiguille des heures soit entraînée par cette pièce rotative.
Le deuxième est un mécanisme changeur de nombre de tour destiné à l'entraînement par un premier mobile d'un second mobile autour d'une aire centrale commune dans laquelle se situe l'axe de rotation fixe du premier mobile. Ce second mobile présente des surfaces incurvées concaves, le fond de la courbure étant dans la direction opposée de l'axe fixe.
Ces deux derniers mécanismes connus ne correspondent toutefois pas complètement à la définition donnée plus haut; on peut voir, sur l'illustration des publications antérieures qui les présentent, d'une part que les nombres des éléments coopérant pour faire tourner sur elle-même la pièce rotative ne sont pas respectivement 1 1 et 12, et d'autre part que les éléments en question ne sont pas respectivement des projections et des surfaces de came, mais qu'ils sont, soit des dents analogues à celles d'une roue dentée, soit, au moins pour les éléments présentés par la pièce rotative, des pièces de forme cylin driue rapportées sur la pièce rotative et dirigées axialement par rapport à celles-ci.
Tous ces mécanismes antérieurement proposés, et en particulier le premier mentionné qui se rapproche le plus de la définition donnée précédemment, ne prévoient pas, pour les éléments coopérant présentés respectivement par la pièce rotative et par la pièce encadrante, des formes particulièrement favorables pour le fonctionnement de coopération glissante qui distinguent ces dispositifs. Par exemple, dans le premier mécanisme antérieurement connu qui a été cité, les éléments coopérants de la pièce rotative sont des pointes formées par l'intersection de surfaces droites et elles s'engagent avec des surfaces également droites formées dans la pièce encadrante.
Le pas de ces pointes doit être plus petit que celui des encoches subsistant entre les surfaces droites de la pièce encadrante si l'on veut que le mouvement soit possible.
Un jeu relativement important doit être prévu pour permettre aux éléments de sortir d'engagement l'un avec l'autre.
On remarque d'autre part que, dans tous ces mécanismes antérieurement représentés, le contact entre la pièce mobile et la pièce encadrante se fait à l'endroit de la projection maximum de l'excentrique. Ceci ne contribue pas à atténuer les secousses d'avancement et à supprimer les risques de coincement, mais tend, par contre, à introduire ou à laisser subsister des frottements qui limitent les possibilités de transmission de puissance par l'intermédiaire du mécanisme.
Le but de la présente invention est de fournir un mécanisme du type précédemment mentionné qui ne présente pas les inconvénients précités, et qui, notamment, permette de réduire les secousses d'avancement, de supprimer les risques de coincement, et de réaliser une transmission de puissance plus élevée, sans qu'un jeu relativement important soit nécessaire aux endroits des parties venant successivement en contact.
Dans ce but, le mécanisme selon la présente invention, du type précédemment mentionné, est caractérisé en ce que lesdites projections sont des pointes ou des arêtes définies par les intersections d'un nombre correspondant de surfaces incurvées formées à la périphérie de ladite pièce rotative, ces surfaces étant incurvées de manière concave vers l'intérieur de cette périphérie en direction de l'axe central de la pièce rotative, et en ce que lesdits éléments de surface de came sont formés par un nonbre correspondant de surfaces incurvées qui se délimitent par les arêtes de leur intersection mutuelle, ces surfaces étant établies dans la tranche intérieure bordant l'ouverture centrale de ladite pièce encadrante, ces surfaces ayant une concavité dont le fond est dirigé vers l'extérieur relativeinent à l'axe central de ladite pièce rotative,
en une disposition faisant face, de manière inversée, aux surfaces incurvées de la pièce rotative, le tout étant agencé de manière telle que l'engagement desdites projections de la pièce rotative se fasse seulement le long des portions initiales et terminales desdits éléments de surface de came.
Avec une telle configuration des projections présentées par la pièce rotative et des éléments de surfaces de came présentées par la pièce encadrante, l'engagement entre ces parties se produit, soit 900 en avance, soit 900 en retard, par rapport à la projection maximum de l'excentrique. Les configurations concaves, avec le fond des concavités dirigé vers l'extérieur pour les surfaces de la pièce encadrante et vers l'intérieur pour les surfaces de la pièce rotative, types de concavité complé dentaires que l'on ne trouvait pas dans les mécanismes antérieurs, permettent ainsi une transmission à la fois relativement douce (secousses d'avancement fortement réduites ou même totalement éliminées) et relativement puissante (diminution des frottements).
Dans ce mécanisme destiné à une pièce d'horlogerie et avantageusement à une montre pour en constituer le dispositif de minuterie, c'est avantageusement le cadran de la montre lui-meme qui peut servir de pièce encadrante, ce cadran étant alors percé d'une ouverture centrale dont le bord est constitué par lesdits éléments de surface de came.
Une forme d'exécution du mécanisme selon l'invention, destiné à être inclus dans une monture, est maintenant décrite, à titre d'exemple, en liaison avec le dessin annexé dans lequel:
La fig. 1 représente de face une montre incorporant ledit mécanisme,
la fig. 2 est une vue de face, à échelle agrandie, du mécanisme monté dans la montre de la fig. 1 en tant que dispositif de minuterie, les aiguilles étant enlevées,
la fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 111-111 de la fig. 2,
les fig. 4, 5 et 6 sont semblables à la fig. 2, excepté en ce qu elles représentent le mécanisme après que l'arbre portant l'aiguille des minutes ait avancé respectivement d'un quart de tour, d'un demi-tour et de trois quarts de tour, relativement à la position illustrée à la fig. 2,
la fig. 7 représente, en une vue similaire à celle de la fig.
2, une variante d'exécution du mécanisme faisant office de minuterie de montre, dans laquelle l'aiguille des heures, au lieu d'être fixée à la roue étoile, est montée folle sur l'arbre des minutes et entraînée par la roue étoile au moyen de tiges,
la fig. 8 est une vue en coupe similaire à la fig. 3, mais concernant la variante d'exécution de la fig. 7, et
la fig. 9 est une vue frontale d'une montre incorporant ledit mécanisme en tant que minuterie et dans laquelle la roue étoile sert à l'indication des heures dans un dispositif à guichet remplaçant l'aiguille des heures conventionnelle.
Bien que le mécanisme changeur de nombre de tour soit décrit ici sous une forme d'exécution adaptée pour utilisation dans une minuterie de mouvement d'horlogerie, Fhomme du métier se rendra compte sans autre que ce mécanisme peut trouver une application beaucoup plus gçnérale pour tous les cas où un mouvement unidirectionnel d'un premier mobile doit entraîner un second mobile à une vitesse différente autour du même axe (ou d'une même aire) que le premier mobile, comme par exemple dans les compteurs mécaniques.
La suppression de parties non nécessaires pour le présent mécanisme (et qui sont nécessaires dans d'autres mécanismes ayant la même fonction) contribue à rendre ce mécanisme plus compact et à réduire le poids de l'appareil dans lequel il est utilisé.
En se référant aux fig. 1 à 3 du dessin, on voit une montre 10, qui comprend un cadran courant formé d'une plaque 1 1 sur laquelle sont reportés les douze chiffres habituels, et derrière laquelle se trouve un mouvement d'horlogerie 13 qui fournit la puissance nécessaire à la minuterie, ce mouvement étant d'une construction connue, comme par exemple un mouvement de montre à ressort. Ce mouvement comporte un arbre de sortie 14, qui s'avance au centre à travers une ouverture centrale 15, formée dans le cadran 1 1 et bien visible sur la fig. 2, cet arbre de sortie étant agencé, comme cela est normal pour les mouvements d'horlogerie à ressort, pour tourner à la vitesse d'un tour par heure.
L'aiguille des minutes 16 de la montre est fixée sur l'arbre 14 d'une manière connue, de préférence à l'extrémité la plus avancée de celui-ci. L'arbre de sortie 14 porte un excentrique 17, qui peut ou bien former une seule pièce avec l'arbre ou bien constituer une pièce séparée fixée sur cet arbre et tournant solidairement avec lui. Comme cela est le mieux visible sur la fig. 2, l'excentrique présente une surface extérieure cylindrique et tourne autour du même axe 50 que l'arbre de sortie, le centre de cet excentrique se trouvant radialement décalé et se situant au point 18.
Une roue étoile 19, constituant une partie essentielle du mécanisme, est montée de manière rotative autour de cet excentrique 17, et présente une partie cylindrique 20, qui glisse sur l'excentrique 17 avec une tolérance suffisante pour que cette roue puisse tourner facilement sur elle-même indépendamment des mouvements de rotation de l'excentrique. La roue étoile 19 présente un certain nombre de projections ou dents 21-32 espacées circulairement autour de sa périphérie et constituant chacune un suiveur de came, chacune de ces dents étant formée par l'intersection d'une paire de surfaces latérales incurvées 33 formant le bord de la roue étoile. Ces surfaces latérales 33 suivent en principe un profil de cycloïde, bien que des courbes en arc de cercle puissent également être utilisées sans sortir du cadre de la présente conception.
L'important par contre est que ces surfaces incurvées 33 soient symétriques autour de l'axe de la roue étoile de telle manière que les dents 21-32 formées par leur intersection soient équidistantes de cet axe.
L'élément du mécanisme qui coopère avec la roue étoile pour réaliser la différence des nombres de tours est constituée par la pièce à structure dentelée 11, ou plus exactement la tranche intérieure de structure particulière définissant l'ouverture 15. Comme cela peut être le mieux discerné en se référant à la fig. 2, l'ouverture 15 est délimitée par une pluralité de bords incurvés et s'entrecoupant 33-44 formés dans la plaque et qui, similairement aux surfaces latérales 33 de la roue étoile, suivent des courbes d'égale longueur, pouvant être cyclol- dales ou éventuellement circulaires, disposées circulairement, à égale distance l'une de l'autre autour de l'axe de l'arbre portant l'aiguille des minutes.
Les bords à surface incurvée 33-44 constituent les surfaces de came le long desquelles les dents 21-32 de la roue étoile 19 s'engagent durant la course du mouvement orbital de cette roue 19 d'une manière qui sera décrite plus loin. Pour former cette ouverture 15 dans la plaque 11, on peut fabriquer une nouvelle pièce originale selon un dessin particulier ou bien on peut modifier des plaques de cadran existantes de manière correspondante.
En ce qui concerne les surfaces latérales incurvées 33 de la roue étoile 19 et les bords incurvés 34-44 de la plaque 11, la détermination du nombre et du rayon des courbes des surfaces respectives dépend d'un certain nombre de facteurs parmi lesquels la différence de nombre de tours que l'on veut obtenir entre les deux mobiles qui tournent dans le mécanisme, l'excentricité de la roue étoile, et les autres dimensions géométriques du mécanisme. Pour être utilisé comme minuterie de montre, le mécanisme doit réaliser une réduction de 1 à entre
N le nombre de tours d'un premier élément (menant) et celui d'un second élément (mené), ce second élément (la roue étoile) est pourvu de N = 12 dents 21-32, et l'ouverture 15 dans la plaque 1 1 est délimitée par
N-l = 1 1 surfaces de came 34-44.
Examinons maintenant la manière dont le mécanisme travaille pour mouvoir les aiguilles de la montre en se référant pour cela aux fig. 2, 4, 5 et 6. Le mécanisme est appelé à convertir le mouvement d'une révolution par heure de l'arbre de sortie 14 en un mouvement de 1/12 de tour par heure sur elle-même de la roue étoile 19. 1l est bien clair que, tandis que l'arbre 14 tourne autour de son propre axe (point 50 sur la fig. 2), l'axe de rotation de la roue 19 ne coïncide pas avec lui, de sorte que le mouvement rotatif de l'aiguille des minutes 16 et celui de l'aiguille des heures 51 ne sont pas, en fait, dans cette forme d'exécution particulière, des mouvements autour d'un axe commun comme cela est le cas pour les montres conventionnelles.
En lieu et place d'un mouvement parfaitement concentrique, les mouvements rotatifs des aiguilles de la montre se font ici autour d'une aire centrale circulaire à l'intérieur de laquelle se situe l'axe de l'arbre 14, le rayon de cette aire centrale circulaire étant égal à la distance entre l'axe 50 de l'arbre 14 et le centre 18 de l'excentrique 17. L'axe autour duquel tourne la roue étoile, c'est-à-dire son propre axe, se déplace constamment en fonction de la rotation de l'excentrique, ce déplacement se faisant sur un chemin circulaire défini par la circonférence de ladite aire centrale.
Pour raison de convenance de l'illustration, la position de l'excentrique 17 et celle de la roue étoile 19 correspondent sur la fig. 2 à la position des aiguilles marquant six heures. Comme on le verra, la position de la roue étoile et de l'excentrique sera substantiellement la même que sur la fig. 2, chaque fois que l'aiguille des minutes 16 sera dans une position correspondant à une heure entière. De même, l'excentrique et la roue étoile occuperont les positions représentées aux fig. 4, 5 et 6 chaque fois que l'aiguille des minutes sera dans une position correspondant respectivement à un quart d'heure, à une demi-heure, et à trois quarts d'heure après l'heure entière.
Comme cela a déjà été mentionné, le mouvement de rotation de la roue étoile 19 sur elle-même, c'est à-dire autour de son propre axe, est entraîné par l'engagemment de ses dents avec les surfaces de came de la plaque fixe 1 1 de manière telle que se produise un mouvement matériel de la roue étoile réalisant une réduction de nombre de tour indépendante d'autres facteurs, comme par exemple la charge de la roue étoile. Cependant, les conditions exactes et la séquence de l'appui des dents contre les surfaces de came peuvent varier suivant la charge appliquée à la roue étoile; c'est-à-dire que, selon qu'un couple lui est appliqué dans un sens, lui est appliqué dans l'autre sens,, ou ne lui est pas appliqué, le jeu existant entre les dents et les surfaces de came conduira celles-ci à s'appuyer soit d'un côté soit de l'autre.
Si le couple est appliqué dans la direction de la rotation de la roue étoile 19, les dents de celle-ci s'appuieront contre les surfaces de came à un endroit situé à environ 900 en arrière du point d'excentricité maximum (ce point d'excentricité maximum se situe sur une ligne radiale allant du centre 50 de rotation de l'excentrique, à la surface de cet e,xcentrique, en passant par l'axe 18 de cet excentrique). Si le couple est appliqué dans la direction inverse de la rotation de la roue étoile 19, les dents de celle-ci s'appuieront à un endroit situé environ 900 en avant du point d'excentricité maximum.
Lorsque par exemple l'aiguille des heures passe de la position six heures à la position sept heures , et en admettant que le couple de charge soit appliqué dans la direction de la rotation de la roue étoile, les dents de celle-ci prendront successivement les dispositions montrées sur les fig. 2, 4, 5 et 6.
Ainsi, lorsque l'arbre 14 (et avec lui l'aiguille des minutes 16 et l'excentrique 17) se meut de la position montrée à la fig. 2 vers la position montrée à la fig. 4, effectuant donc un quart de tour dans le sens horaire, la roue étoile 19 effectue un mouvement composé; d'une part un quart de révolution orbitale autour de l'axe de l'arbre 14 et d'autre part un mouvement d'une fraction de tour sur elle-même, c'est-à-dire autour de son propre axe 18, ce mouvement d'une fraction de tour étant dû à l'engagement des dents 30, 31 et 32 de la roue étoile 19 respectivement contre les surfaces de came 42, 43 et 44 de la tranol1e intérieure de l'ouverture 15.
Le dégagement de ces dents desdites surfaces se produit dès que l'excentrique continue à tourner pour effectuer un nouveau quart de tour le faisant passer de la position montrée fig. Q à la position montrée fig. 5; durant ce nouveau quart de tour, la roue étoile effectue un nouveau quart de révolution orbitale autour de l'axe de l'arbre 14.
Durant ce nouveau quart de révolution, les dents 21, 22, 23 et 24 sont amenées en appui respectivement contre les surfaces de came 34, 35, 36 et 37 provoquant une nouvelle rotation partielle de la roue étoile sur son propre axe. azurant le mouvement faisant passer la roue étoile de la position montrée à la fig. 5 à celle montrée à la fig. 6, l'excentrique amène les dents 25, 26 et 27 en appui avec les surfaces de came 38, 39 et 40, et durant le dernier quart de révolution durant lequel l'excentrique passe de la position montrée fig. 6 à celle montrée fig. 2, achevant ainsi sa révolution, les dents 27, 28 et 29 se trouvent appuyées avec les surfaces de came 40, 41 et 42, ce qui fait de nouveau avancer la roue étoile d'une fraction de tour sur son axe.
Durant toute une révolution de l'excentrique, la roue étoile effectue 1/12 de tour sur son axe de sorte qu'à sept heures c'est la dent 32 qui va se trouver contre la surface de came 34. Si le couple chargeant la roue étoile agit dans le sens opposé à la rotation de celle-ci, le contact des dents de la roue étoile avec leurs surfaces de came respectives se réalise le long du segment initial de chaque surface de came; ce segment étant défini par a sur la surface de came 39 (fig.
4), étant bien entendu qu'un segment similaire existe sur chacune des autres surfaces de came. Lorsque la roue étoile est soumise à un couple dirigé dans la direction de la rotation, le contact se produit le long d'un segment terminal de chacune des surfaces de came, comme cela est illustré à titre d'exemple sur la fig. 4 par le segment
Z de la surface de came 44. Le résultat direct de la rotation de l'excentrique effectuant un tour complet est d'amener la roue étoile à effectuer une révolution orbitale autour de l'axe de l'arbre 14. Ainsi, puisque la roue étoile comporte 12 dents, mais qu'il n'y a que onze surfaces de came contre lesquelles elles peuvent s'engager, la fraction de tour effectuée sur elle-même par la roue étoile sera d'un douzième du tour effectué par l'excentrique.
Il est bien entendu que ce douzième de tour effectué par la roue étoile sur elle-même est un mouvement de rotation substantiellement continu produit par la somme de mouvements de rotation élémentaires correspondant aux dégagements successifs de chaque dent de la roue étoile de la surface de came contre laquelle elle était engagée, conjointement à l'engagement successif d'autre dent avec une autre surface de came qui lui correspond. La rotation de la roue étoile 19 d'un douzième de tour sur son axe pour chaque tour de l'excentrique provoque donc une avance régulière de l'aiguille des heures 51 entre deux chiffres successifs du cadran de la montre.
On vient de décrire le mode d'engagement des dents avec les surfaces de came qui se produit lorsqu'un couple est appliqué à la roue étoile dans la direction de sa rotation. Il est bien clair que lorsque le couple est appliqué dans la direction contraire à la rotation de la roue étoile, les engagements dent-surface de came se produiront, le long des portions initiales de came, en des situations réciproques de celles montrées aux fig. 2, 4, 5 et 6.
Dans le mécanisme montré fig. 3, la roue des heures 51 de la montre est montée rigidement sur la partie cylindrique 20 de la roue étoile de sorte que l'axe autour duquel cette aiguille tourne se meut constamment. Le mécanisme 70 montré aux fig. 7 et 8 réalise par contre une rotation de l'aiguille des heures 71 autour du même axe que l'aiguille des minutes 72. Dans cette forme d'exécution, L'aiguille des minutes 72 est fixée rigidement sur l'arbre de sortie de mouvement 73 et se meut solidairement avec lui. L'aiguille des heures 71, par contre, est montée folle sur le même arbre. Le mécanisme comporte une roue étoile 74, un excentrique 75 et une plaque comportant une ouverture 76 de construction semblable et de fonctionnement identique à ceux précédemment décrits.
La roue étoile est cependant pourvue d'un certain nombre d'ouvertures 77 qui s'y trouvent pratiquées en une disposition symétrique autour de l'axe central de la roue étoile. Plus grand est le nombre de ces ouvertures 77, plus facilement se déroule le fonctionnement du mécanisme, le nombre minimum d'ouvertures 77 avec lequel le mécanisme peut effectivement fonctionner étant de trois. L'aiguille des heures 71 est couplée avec la roue étoile au moyen d'un nombre correspondant de tiges 78 fixées à l'aiguille des heures et pénétrant de manière libre dans ces ouvertures 77. Lorsque la roue étoile tourne sur elle-même, son mouvement rotatif est transmis à l'aiguille des heures 71 au moyen de ces tiges 78.
Les ouvertures 77 sont d'un diamètre plus grand que les tiges 78 afin de permettre un mouvement relatif de ces derniers lors des déplacements radiaux de la roue étoile relativement à l'axe de l'arbre 73. Le rayon effectif des ouvertures 77 est déterminé comme étant la somme du rayon d'excentricité de l'excentrique 75 et du rayon des tiges 78. On comprendra facilement que, tandis que les aiguilles 71 et 72 tournent autour d'un axe commun (I'axe de l'arbre 73), la rotation de la roue étoile 74 se fera, comme c'est le cas pour l'exécution de la fig. 2, autour d'un axe glissant constamment le long d'un chemin circulaire centré sur l'axe de l'arbre 73.
Il est bien connu dans le domaine de l'horlogerie de fabriquer des montres dans lesquelles le temps est présenté digitalement. Les montres à indication digitale comprennent généralement des disques remplaçant les aiguilles conventionnelles et portant des indications digitales de temps apparaissant successivement derrière un guichet. Le mécanisme ci-décrit est spécialement bien adapté pour les montres de ce type, puisqu'il comprend déjà un disque qui est la roue étoile, ce qui supprime la nécessité d'avoir un disque séparé pour l'indication des heures. Cet avantage important est illustré dans la fig. 9, qui présente une montre 90 munie d'un axe d'aiguille des minutes 91, d'un excentrique 92, d'une roue étoile 93, d'une aiguille des minutes 94 et d'un cadran 95 marqué d'indices 96 indiquant les minutes.
La roue étoile porte des indices 97 indiquant les heures disposées sur sa face avant selon une progression arithmétique ascendante dans le sens antihoraire. Une pièce couvrante 98 est fixée au cadran 95 et recouvre la partie centrale de la face de la montre, étant pourvue d'un guichet 99. Ce dernier est de dimension suffisante pour que deux indices d'heure 97 apparaissent encore suffisamment pour être lus sans erreur durant les périodes intermédiaires, particulièrement aux demi-heures. Le temps est lu par corrélation entre l'indice 97 apparaissant sur le guichet 99 et la position de l'aiguille des minutes 94. Ainsi, le temps marqué par la montre de la fig. 9 est 12 h 08 .
Chaque fois que l'aiguille des minutes 94 achève une révolution, la roue étoile 93 avance d'un douzième de tour, amenant l'indice 97 approprié sous le guichet à mi-distance entre les positions extrêmes de celui-ci, cette position médiane correspond à l'heure entière.
D'autres moyens indicateurs du temps peuvent également être employés, en particulier ceux qui conviennent pour réduire encore le nombre des éléments de la montre et par conséquent son coût. Ainsi, comme on le voit à la fig. 2,1'aiguille des heures (ou un autre élément indicateur de l'heure) peut être éliminée et remplacée par un index de marquage 165 appliqué directement sur la face avant de la roue étoile, cet index 165 donne l'indication des heures selon celui des chiffres 12 en face duquel il se trouve.
Il ressort clairement de ce qui précède que le mécanisme changeur de nombre de tour ci-décrit peut être utilisé dans un grand nombre de domaines, par exemple dans les compteurs et instruments de mesure mécaniques. Dans le cas d'un compteur d'eau par exemple, le mécanisme peut être facilement adapté pour indiquer les quantités en litres et en décilitres (ou en gallons et dixièmes de gallons) en modifiant la roue étoile et le bord intérieur de l'ouverture de façon correspondante. Selon le principe ci-décrit, il apparaîtra clairement aux gens du métier qu'une pluralité de tels mécanismes peut être utilisée pour réaliser des réductions de grand rapport. Par exemple, un train de trois mécanismes peut être utilisé pour réaliser une réduction de nombre de tour de 1/1728.
Il suffit pour cela d'utiliser trois mécanismes du type montré à la fig. 7, la roue étoile du premier commandant l'arbre d'entrée du second, la roue étoile du second commandant l'arbre d'entrée du troisième et le mouvement de sortie étant pris sur la roue étoile du troisième. Utilisé dans une montre, le mécanisme présente des avantages particulièrement intéressants, notamment en ce qui concerne la réduction des frais de fabrication. Sa simplicité de construction permet de l'incorporer aisément dans la pratique actuelle de fabrication des montres sans qu'il soit besoin d'utiliser des outils non usuels ou de modifier les structures des montres actuelles. Par exemple, I'excentrique 17 peut être formé comme partie intégrante de l'arbre de sortie du mouvement 14.
Les outils permettant de fabriquer en grandes quantités les roues étoiles 19 avec leurs surfaces latérales 33 et les plaques 1 1 avec leurs surfaces de came 34 et 44 sont de construction plus simple que ceux qui sont utilisés pour tailler les engrenages conventionnels, car, du fait de la forme circulaire largement ouverte de ces surfaces, on peut les tailler avec des outils de coupe rotatifs ordinaires. Enfin, il est bien apparent que des moyens de remise à l'heure des aiguilles peuvent être incorporés avec facilité au mécanisme.