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(11) | EP 3 176 652 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | MOUVEMENT POUR PIÈCE D'HORLOGERIE ET PIÈCE D'HORLOGERIE COMPORTANT UN TEL MOUVEMENT |
| (57) La présente invention concerne un mouvement d'horlogerie comportant une source d'énergie
(11) alimentant des composants formant deux chaînes cinématiques (20, 21) distinctes.
Chaque chaîne cinématique comporte un système réglant (13, 14). Le mouvement d'horlogerie
est caractérisé en ce que la fréquence de rotation desdits systèmes réglants est différente
l'une de l'autre et en ce que chaque chaîne cinématique comporte un stabilisateur
de couple (28, 36) disposé entre la source d'énergie (11) et le système réglant (13,14). La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie comportant un tel mouvement. |
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention concerne un mouvement d'horlogerie comportant une source d'énergie alimentant des composants formant deux chaînes cinématiques distinctes, chaque chaîne cinématique comportant un système réglant.
TECHNIQUE ANTERIEURE
[0003] Des montres mécaniques comportant des systèmes réglants tels que des tourbillons ou des carrousels sont connues de longue date. L'objectif d'intégrer un tel système réglant dans une montre est d'améliorer l'isochronisme du balancier, cet isochronisme pouvant être mis en défaut du fait de l'effet différent de la gravité en fonction de la position du balancier et du fait des mouvements du porteur de la montre et de la position de cette montre. Un système réglant tel que par exemple un tourbillon a pour effet de déplacer le balancier en lui faisant effectuer une rotation pendant un temps défini, généralement une minute. Lorsque la montre est dans une position verticale, le balancier prend ainsi toutes les positions verticales possibles au cours d'une révolution.
[0004] De nombreuses solutions basées sur l'utilisation de tourbillons ou de carrousels ont été proposées pour améliorer encore l'isochronisme du balancier. Parmi ces solutions, certaines préconisent l'utilisation de deux, voire de trois tourbillons. Dans tous les cas, ces différents tourbillons ont une vitesse de rotation identique ou du moins très proche. Le but d'utiliser plusieurs tourbillons ou plus généralement plusieurs systèmes réglants est de réaliser une moyenne des corrections de chaque système. La moyenne des corrections étant plus stable que la correction individuelle de chaque système, l'isochronisme est amélioré.
[0005] Les systèmes réglants des mouvements d'horlogerie comportant plusieurs tourbillons peuvent être liés cinématiquement entre eux ou non. Il existe en particulier des systèmes dits à tourbillons à résonance comportant trois tourbillons identiques. Ces tourbillons ont par construction, une fréquence de rotation proche l'une de l'autre. La fréquence de rotation de chacun d'eux s'adapte à la fréquence des autres tourbillons par un phénomène de résonance. Ainsi, la fréquence de rotation de chacun des tourbillons tend vers la moyenne de la fréquence de rotation, sans que les tourbillons soient liés de façon "mécanique" entre eux.
[0006] Comme cela est rappelé ci-dessus, les tourbillons sont prévus pour déplacer l'échappement dans toutes les positions possibles dans un plan, au cours d'une révolution. Ces tourbillons ou plus généralement ces systèmes réglants fonctionnent parfaitement bien lorsque la montre est en position verticale et que les mouvements du porteur de la montre sont relativement lents. Ces systèmes réglants ont d'ailleurs été développés à l'origine pour des montres de poche.
[0007] La majorité des montres actuelles comportant des systèmes réglants ne sont pas des montres de poche, mais des montres-bracelets portées au poignet d'un utilisateur. Il en résulte que ces montres subissent des mouvements bien plus variés et ayant des vitesses, des accélérations et des amplitudes de mouvement bien plus grandes que des montres de poche.
[0008] En fonction des mouvements du porteur de la montre, la correction de l'isochronisme peut être plus ou moins efficace. En particulier, la plage de mouvements (vitesse, accélération, amplitude) à laquelle un système réglant est sensible est limitée selon la fréquence de rotation de ce système réglant. Il en résulte que l'efficacité des systèmes réglants des montres actuelles n'est pas nécessairement optimale, en fonction des mouvements du porteur de la montre.
[0009] Lorsque plusieurs tourbillons sont utilisés à des vitesses de rotation similaires, ces tourbillons ont une position relative pratiquement fixe. De ce fait, l'effet de la gravité sur les tourbillons est le même que s'il n'y avait qu'un seul système réglant. Du point de vue technique, le seul intérêt d'avoir deux systèmes réglants, dans les mouvements de l'art antérieur, est d'avoir une moyenne des corrections plus stable qu'une correction individuelle.
[0010] Parmi les mouvements d'horlogerie comportant plus d'un système réglant, certains requièrent une grande quantité d'énergie pour entretenir le mouvement. Afin de fournir une réserve de marche suffisante, certains mouvements intègrent jusqu'à quatre barillets. Ceci requiert un volume important, ce qui impose des contraintes esthétiques au niveau de la montre.
[0011] On peut donc voir que, du fait du mouvement synchrone des tourbillons, la correction de l'isochronisme n'est pas fondamentalement améliorée par l'addition de tourbillons. Par contre, la consommation de l'énergie est augmentée. Ceci requiert un volume de boîte plus important et limite donc les réalisations à des montres de grand diamètre et/ou de grande épaisseur.
[0012] Par ailleurs, le réglage de plusieurs tourbillons est une opération extrêmement délicate. Il est donc avantageux que ce réglage puisse se faire de façon aussi pratique que possible, pour permettre de réaliser un mouvement opérationnel dans la réalité.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0013] La présente invention se propose de pallier les inconvénients des systèmes de l'art antérieur en proposant un mouvement d'horlogerie permettant un bon maintien de l'isochronisme du balancier et par conséquent une bonne précision de la montre. Le mouvement selon l'invention est en outre en mesure de tenir compte d'une large gamme de déplacements, de vitesses ou d'accélérations de la montre. Par conséquent, les corrections offertes par les systèmes réglants s'appliquent à une large gamme de mouvements du porteur de la montre.
[0014] Le mouvement selon l'invention se propose de fonctionner avec un seul barillet tout en offrant une réserve de marche compatible avec une utilisation en situation réelle. Ceci permet d'intégrer le mouvement dans un boîtier aux dimensions "conventionnelles". Le mouvement selon l'invention est en outre conçu de façon à permettre un réglage facilité.
[0015] Les buts de l'invention sont atteints par un mouvement d'horlogerie tel que défini en préambule et caractérisé en ce que la fréquence de rotation desdits systèmes réglants est différente l'une de l'autre et en ce que chaque chaîne cinématique comporte un stabilisateur de couple disposée entre la source d'énergie et le système réglant.
[0016] Le but de l'invention est également atteint par une pièce d'horlogerie comportant le mouvement décrit ci-dessus.
[0017] Dans le mouvement de pièce d'horlogerie selon la présente invention, plusieurs systèmes réglants sont prévus. Ces systèmes réglants sont liés cinématiquement entre eux. Toutefois, contrairement aux mouvements connus, chaque système réglant a une vitesse ou une fréquence de rotation différente. De cette façon, les plages de mouvements auxquels chacun des systèmes réglants est sensible sont différentes. Ainsi, les corrections de l'isochronisme s'appliquent sur une grande gamme de mouvements du porteur de la montre.
[0018] Selon un mode de réalisation avantageux du mouvement de pièce d'horlogerie selon la présente invention, l'un des systèmes réglants a une fréquence de rotation plus grande que la fréquence de rotation conventionnelle de ce genre de systèmes réglants, qui est d'un tour par minute. Une fréquence de rotation plus grande assure que l'échappement prend des positions différentes après un temps court. Ceci assure une meilleure stabilité de l'isochronisme et ainsi une meilleure précision. De plus, la position relative des échappements des systèmes réglants change également rapidement, contrairement aux mouvements de l'art antérieur dans lesquels les déplacements des échappements sont synchrones. Dans les mouvements conventionnels, une vitesse de rotation élevée nécessite l'apport d'une grande quantité d'énergie. Pour cette raison, il n'existe que très peu de systèmes réglants ayant des fréquences de rotations supérieures à un tour par minute. En pratique, les tourbillons ayant la fréquence de rotation la plus élevée ont une fréquence de rotation de trois tours par minute. Aucun système réglant n'a une fréquence de rotation proche, égale ou supérieure à 10 tours par minute, comme dans le cas de la présente invention.
[0019] Comme cela est bien connu, un tourbillon est considéré comme l'une des complications les plus difficiles à réaliser et à régler. Le fait d'avoir deux tourbillons augmente la difficulté du réglage. Le fait d'avoir deux tourbillons tournant à des fréquences de rotation différentes et éloignées l'une de l'autre engendre des difficultés de réglage particulièrement grandes. Il est à noter qu'en pratique, il n'est pas possible de réaliser un tel mouvement d'horlogerie fonctionnel sans devoir procéder à un réglage. Pour cette raison, la simplification du réglage joue un rôle non négligeable dans la réalisation d'un mouvement qui soit en mesure de fonctionner concrètement.
[0020] La présente invention se propose de réaliser un mouvement pour une pièce d'horlogerie comportant deux systèmes réglants dont l'un tourne à une fréquence nettement plus élevée que l'autre et plus grande qu'un tour par minute. Ce mouvement a une réserve de marche compatible avec une réalisation pratique concrète tout en gardant un volume conventionnel. Le mouvement peut être réglé de façon à assurer un fonctionnement correct, à long terme, dans des conditions d'utilisation réelles. Le résultat est une précision accrue par rapport aux mouvements mécaniques comportant un ou plusieurs systèmes réglants, ce mouvement étant en mesure de prendre en compte une large gamme de mouvements du porteur de la montre.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
[0021] La présente invention et ses avantages seront mieux compris en référence aux figures annexées et à la description détaillée d'un mode de réalisation particulier, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique d'une partie du mouvement selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue de face des composants d'une première chaîne cinématique du mouvement selon la présente invention;
- la figure 3 est une vue de profil des composants de la chaîne cinématique illustrée par la figure 2;
- la figure 4 est une vue de face des composants d'une seconde chaîne cinématique du mouvement selon la présente invention;
- la figure 5 est une vue de profil des composants de la chaîne cinématique illustrée par la figure 4;
- la figure 6 représente un stabilisateur de couple tel qu'utilisé dans le mouvement de l'invention, en vue de face; et
- la figure 7 illustre le stabilisateur de couple de la figure 6, en perspective.
MANIERES DE REALISER L'INVENTION
[0022] En référence aux figures, l'invention concerne un mouvement 10 pour pièce d'horlogerie comportant essentiellement une source d'énergie 11, un mobile de centre 12 et deux systèmes réglants 13, 14. De façon conventionnelle, le mouvement peut comporter d'autres mobiles, en particulier un mobile des heures avec une aiguille des heures 16 et un mobile des minutes 17 avec une aiguille des minutes 18. Selon un mode de réalisation avantageux, la source d'énergie prend la forme d'un barillet 19 conventionnel. Ce barillet, ou plus généralement cette source d'énergie 11 engraine avec le mobile de centre 12, ce mobile de centre faisant partie de deux chaînes cinématiques 20, 21 différentes. Chacune de ces chaînes cinématiques aboutit à l'un des systèmes réglants 13, 14, représenté sous la forme d'un tourbillon.
[0023] L'une des chaînes cinématiques, dénommées ici première chaîne cinématique 20, est illustrée par les figures 2 et 3. Dans la forme de réalisation illustrée, le système réglant 13 de la première chaîne cinématique est du type tourbillon et comporte un échappement 22 à ancre suisse, cet échappement étant formé d'une roue d'échappement 23 et d'un pignon d'échappement 24. Ce système réglant 13 comporte en outre une ancre 25 et un balancier-spiral 26 coopérant avec l'ancre 25 de façon à régler son déplacement. L'ancre et l'échappement sont montés sur une cage pivotante 27 solidaire et coaxiale avec un mobile qui peut être une roue des secondes. Comme dans un tourbillon conventionnel, selon un mode de réalisation avantageux, l'échappement 22 effectue une rotation complète en une minute.
[0024] La première chaîne cinématique 20 comporte en outre un premier stabilisateur de couple 28. Un tel stabilisateur de couple est illustré en détail par les figures 6 et 7. Ce stabilisateur de couple est formé d'une roue 29 et d'un pignon 30. Ces deux éléments sont susceptibles de pivoter autour d'un même axe 31, la roue étant montée folle sur cet axe. Le pignon 30 est solidaire d'un disque interne 32 et engraine avec le mobile de centre 12. Le disque interne 32 comporte en outre deux pivots 33 dont la fonction est expliquée plus bas. Le disque interne 32 est solidaire d'un ressort spiral 34 en charge de transmettre le couple du pignon 30 à la roue 29. Ce ressort spiral 34 peut être fixé par l'une de ses extrémités au disque interne 32, par exemple au moyen de l'un des pivots 33. Le ressort spiral 34 est en outre fixé à la roue 29 de telle sorte que la roue et le disque interne 32 sont liés cinématiquement entre eux au moyen du ressort spiral 34.
[0025] La roue 29 du premier stabilisateur de couple 28 comporte un bras transversal 35 disposé sensiblement le long d'un diamètre de cette roue. Les pivots 33 du stabilisateur de couple sont disposés de telle façon qu'ils dépassent le bras transversal 35 en hauteur. De cette manière, les pivots 33 jouent un rôle d'organe de limitation de la course du disque interne 32 par rapport à la roue 29. Cette fonction de limitation de la course permet d'éviter la rupture de pièces, en particulier du ressort spiral 34, dans le cas d'une course trop importante. La fonction de limitation des pivots 33 est également utile pour éviter que le spiral 34 ne s'enroule ou ne se déroule totalement, que ses spires soient en contact les unes avec les autres et qu'il n'ait donc plus de propriétés élastiques. Les pivots 33 facilitent également le réglage du déplacement angulaire du disque interne 32. En effet, après un réglage idéal, les pivots devraient subir un déplacement angulaire aussi grand que possible, sans toutefois rebattre contre le bras transversal. Le réglage du mouvement du disque interne 32 par rapport à la roue 29 peut se faire dans un premier temps en sélectionnant un ressort spiral 34 adapté. Dans un deuxième temps, ce réglage peut se faire au moyen d'un porte-piton mobile si un tel porte-piton est prévu, ou en déplaçant une virole dans laquelle est fixé le ressort spiral 34.
[0026] En fonctionnement, le barillet 19 produit un couple qu'il transmet au mobile de centre 12. Ce dernier transfert une partie du couple au premier stabilisateur de couple 28 par l'intermédiaire du pignon 30 de ce stabilisateur de couple. La roue 29 du stabilisateur de couple engraine avec un pignon de centre 15 du premier système réglant 13. Le premier système réglant entraîne la rotation de l'ensemble ancre - échappement à une fréquence de rotation d'un tour par minute par l'intermédiaire du mobile des secondes et du pignon d'échappement 24.
[0027] Contrairement aux mouvements d'horlogerie conventionnels à tourbillon, le pignon d'échappement 24 n'engraine pas de façon rigide avec le mobile de centre 12. Le premier stabilisateur de couple 28 est disposé entre le mobile de centre 12 et le système réglant 13 de façon à produire une liaison élastique. Pour ce qui concerne la fréquence de rotation du premier système réglant, celle-ci est avantageusement la même que pour un mouvement d'horlogerie conventionnel, à savoir de l'ordre d'un tour par minute. Les rapports d'engrenage sont donc calculés en conséquence.
[0028] La deuxième chaîne cinématique 21 est illustrée de façon détaillée par les figures 4 et 5. Cette deuxième chaîne cinématique comporte le mobile de centre 12 qui est également contenu dans la première chaîne cinématique 20, un stabilisateur de couple 36, deux mobiles intermédiaires 37, 38 et le deuxième système réglant 14.
[0029] De façon plus détaillée, le deuxième stabilisateur de couple 36 est similaire au premier stabilisateur de couple 28. En d'autres termes, il est formé d'un pignon 39 et d'une roue 40, ces deux éléments étant coaxiaux, mais non rigidement fixés l'un à l'autre de façon à pouvoir pivoter l'un par rapport à l'autre sur un axe 41 commun. Le pignon 39 et la roue 40 du deuxième stabilisateur de couple sont reliés par un ressort spiral 42 en charge de transmettre un couple du pignon 39 à la roue 40 de ce stabilisateur.
[0030] La roue 40 du deuxième stabilisateur de couple 36 engraine avec une roue 43 du premier mobile intermédiaire 37. La roue 43 du premier mobile intermédiaire engraine avec un pignon 45 du deuxième mobile intermédiaire 38 formé du pignon 45 et d'une roue 46. La roue de ce deuxième mobile intermédiaire engraine avec un pignon 47 du deuxième système réglant 14.
[0031] Il est à noter que le deuxième stabilisateur de couple 36 est illustré dans les figures 1 et 4 dans une position entre le mobile de centre 12 et le premier mobile intermédiaire 37. Ce stabilisateur de couple pourrait être placé en d'autres endroits de la deuxième chaîne cinématique, en particulier entre les deux mobiles intermédiaires ou entre le deuxième mobile intermédiaire et le deuxième système réglant.
[0032] Dans la deuxième chaîne cinématique, la présence de deux mobiles intermédiaires aboutit à un rapport d'engrenage différent de celui de la première chaîne cinématique. De plus, le deuxième système réglant est différent du premier système réglant en ce sens que sa fréquence de rotation est nettement plus élevée.
[0033] De façon plus détaillée, le deuxième système réglant 14 est formé notamment du pignon 47, d'une roue 48 et d'un échappement 49 à ancre suisse. La roue 48 engraine avec un pignon 50 de la roue d'échappement, nommé pignon d'échappement. Le pignon d'échappement 50 est plus grand que le pignon d'échappement 24 correspondant du premier système réglant 13. Comme corollaire, la roue 48 du deuxième système réglant 14, appelée roue de seconde fixe 48 est plus petite que la roue de seconde fixe 48' correspondante du premier système réglant 13. Les dimensions respectives de la roue du deuxième tourbillon et du pignon d'échappement ainsi que les dimensions des premier et deuxième mobiles intermédiaires sont telles que la fréquence de rotation de l'échappement 49 du deuxième système réglant est significativement plus élevée que la fréquence de rotation de l'échappement 22 du premier système réglant.
[0034] Dans le contexte de cette invention, le terme "significativement plus élevé" signifie que, contrairement aux autres mouvements d'horlogerie comportant plus d'un tourbillon, les fréquences sont suffisamment différentes pour éviter qu'elles s'accordent par un phénomène de résonance. Cette différence de fréquence devrait être au minimum de 20%. Selon un mode de réalisation avantageux, la fréquence de rotation du deuxième système réglant 14 est au moins égale au double de la fréquence du premier système réglant 13. Selon un mode de réalisation concret, la fréquence de rotation du deuxième système réglant est de dix tours par minute pour le deuxième système réglant 14 contre un tour par minute pour le premier système réglant 13.
[0035] Une telle fréquence de rotation de l'échappement 49 engendre un certain nombre de contraintes. D'une part, la masse en mouvement doit être aussi faible que possible pour minimiser la consommation d'énergie. A cet effet, des matières ayant une masse volumique relativement faible sont avantageusement utilisées pour la fabrication du système réglant. D'autre part, les pièces doivent résister à des contraintes mécaniques totalement non conventionnelles pour ce genre de pièces. Les matières utilisées doivent remplir ces contraintes. Ces matières peuvent notamment comprendre du titane ou un alliage de titane. Afin de fournir suffisamment d'énergie, le barillet 19 peut également être optimisé, en particulier au niveau du ressort utilisé.
[0036] Un autre élément non négligeable est le fait que les deux stabilisateurs de couple 28, 36 engrainant avec le mobile de centre 12 sont placés sur des axes de rotation 31, 41 distincts. Ceci autorise un réglage de chacun des stabilisateurs de couple de façon indépendante. Ceci est important pour une réalisation concrète, sachant que la réalisation d'un système réglant de type tourbillon est particulièrement complexe et que le réglage de deux tourbillons tournant à des vitesses différentes est d'autant plus difficile. Il est donc important de pouvoir accéder aux réglages des éléments qui font partie des chaînes cinématiques.
[0037] Le fait d'avoir un stabilisateur de couple dans chaque chaîne cinématique permet une bonne marche et une bonne régulation du mouvement. En effet, les spiraux des stabilisateurs de couple ont un effet qui se compensent l'un l'autre de façon à réguler le mouvement. La présence de pivots 33 sur les stabilisateurs de couple permet d'éviter que les ressorts 34, 42 se chargent ou se déchargent au-delà d'une certaine limite et assure donc que l'amplitude du déplacement du disque interne des stabilisateurs de couple reste dans une plage de fonctionnement du système.
1. Mouvement d'horlogerie comportant une source d'énergie (11) alimentant des composants
formant deux chaînes cinématiques (20, 21) distinctes, chaque chaîne cinématique comportant
un système réglant (13, 14), caractérisé en ce que la fréquence de rotation desdits systèmes réglants est différente l'une de l'autre
et en ce que chaque chaîne cinématique comporte un stabilisateur de couple (28, 36) disposé entre
la source d'énergie (11) et le système réglant (13, 14).
2. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de rotation de l'un des systèmes réglants (14) est supérieure d'au moins
20% à la fréquence de rotation de l'autre système réglant (13).
3. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de rotation de l'un des systèmes réglants (14) est au moins égale au
double de la fréquence de rotation de l'autre système réglant (13).
4. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de rotation de l'un des systèmes réglants (14) est au moins égale à
10 fois la fréquence de rotation de l'autre système réglant (13).
5. Mouvement d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système réglant (13) ayant la fréquence de rotation la plus faible a une fréquence
de rotation d'un tour par minute.
6. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stabilisateur de couple (28, 36) comporte une roue (29, 40), un disque interne
(32) solidaire d'un pignon (30, 39), la roue (29, 40) et le disque interne (32) étant
montés sur un axe de rotation commun (31, 41), la roue (29, 40) étant montée folle
sur cet axe, le pignon (30, 39) étant solidaire de l'axe (31, 41) et en ce que la roue et le pignon sont liés entre eux par un ressort spiral (34, 42).
7. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 6, caractérisé en ce que le stabilisateur de couple (28, 36) comporte au moins un organe de limitation de
la course de la roue (29, 40) par rapport au disque interne (32).
8. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de limitation de course comporte au moins un pivot (33) solidaire du disque
interne (32) et un bras transversal (35) faisant partie intégrante de la roue (29,
40) du stabilisateur de couple.
9. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième chaîne cinématique (21) comporte au moins un mobile intermédiaire (37,
38) disposé entre la source d'énergie (11) et le système réglant (14).
10. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 9, caractérisé en ce que la deuxième chaîne cinématique (21) comporte au moins deux mobiles (37, 38) intermédiaires
disposés entre la source d'énergie (11) et le système réglant (14), l'un des mobiles
intermédiaire (37) étant en contant avec le stabilisateur de couple (36) et un autre
mobile intermédiaire (38) étant en contact avec le système réglant (14).
11. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les systèmes réglants (13, 14) comportent chacun un échappement (22, 49) muni d'un
pignon (24, 50), et une roue de seconde fixe (48, 48') en liaison avec le pignon d'échappement
(24, 50), et en ce que le pignon d'échappement (24) du premier système réglant (13) a une dimension différente
du pignon d'échappement (50) du deuxième système réglant (14).
12. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système réglant (13, 14) comporte un tourbillon.
13. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système réglant comporte un carrousel.
14. Pièce d'horlogerie comportant un mouvement selon l'une quelconque des revendications
1 à 13.