A.- La Fabrique de montres Vulcain et Studio SA, précédemment Ditisheim et Cie (ci-après: Vulcain SA), est titulaire du brevet d'invention + 259 170. Celui-ci a fait l'objet d'une demande du 27 septembre 1943; il a été enregistré le 15 janvier 1949. Il porte sur une montre-bracelet réveil caractérisée par un fond mince formant une membrane acoustique protégée de telle façon que le volume d'air compris entre ce fond et la lunette constitue un petit résonateur. Il est expiré depuis le 27 septembre 1961.

La montre fabriquée selon ce brevet a été mise sur le marché sous le nom de montre Cricket. Elle a connu d'emblée un grand succès et a été contrefaite par de nombreuses entreprises horlogères. C'est ainsi qu'en 1950, Ditisheim et Cie a actionné, pour contrefaçon, les maisons Lecoultre et C ie SA et Société Jaeger-Lecoultre. Celles-ci ayant conclu reconventionnellement à l'annulation du brevet, le Tribunal fédéral en a admis la validité, par arrêt du 18 mars 1958. Le 14 novembre 1961, le Tribunal fédéral a derechef reconnu la validité de ce brevet dans le procès opposant Vulcain SA à Enicar SA

B.- Le 31 janvier 1963, Vulcain SA a ouvert action devant le Tribunal cantonal neuchâtelois contre diverses fabriques d'horlogerie, leur réclamant des dommages-intérêts pour contrefaçon ou imitation de son brevet + 259 170. Plusieurs défenderesses ont transigé. Le Tribunal fédéral, par arrêt du 10 décembre 1968 (RO 94 II 319), réformant le jugement par lequel le tribunal neuchâtelois avait prononcé le 1er juillet 1968 la nullité du brevet, en a reconnu la validité avant qu'il ne soit arrivé à échéance, et renvoyé la cause à la juridiction cantonale pour examiner la question des contrefaçons, puis statuer le cas échéant sur les dommages-intérêts réclamés aux 13 défenderesses encore au procès.

C.- Le Tribunal cantonal neuchâtelois a rendu son nouveau jugement le 6 décembre 1971. Seules 12 défenderesses restaient alors en cause. Il a accueilli la demande, admis dans tous les cas l'imitation de la montre protégée par le brevet et fixé le préjudice de la demanderesse à 15 fr. par montre imitée et vendue illicitement.

Onze des défenderesses ne se sont pas inclinées devant ce jugement. Elles ont été condamnées respectivement à verser à la demanderesse les indemnités suivantes, en capital:

Fr. 1o Cattin, Bourquin et Cie SA: 5 415.--

2o Creation Watch Co. SA: 17 400.--

3o Nobellux SA: 4 920.--

4o Charles Aerni SA: 2 745.--

5o Almedy SA: 4 500.--

6o Emile Jobin et Cie: 4 335.--

7o Pontifa SA: 19 125.--

8o Redia Watch Co. SA: 6 000.--

9o White Star, Weiss et Cie: 1 275.--

10o Bringolf et Cie SA: 742,50

11o Veuve Henri Duvoisin et Cie: 20 640.--

Elles recourent en réforme au Tribunal fédéral; elles requièrent l'annulation du jugement cantonal et le rejet de la demande, subsidiairement le renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour nouveau jugement.

L'intimée conclut au rejet des recours et à la confirmation du prononcé attaqué.

1. (Recevabilité).

2. Le système de la LBI permet à tout intéressé de soumettre au juge la question de la nullité du brevet, sous forme soit d'une action, soit - comme en l'espèce - d'une reconvention ou d'une objection préjudicielle invoquées comme moyen de défense. Le jugement au fond qui rejette un tel moyen en dernière instance ne déploie toutefois d'effets qu'entre les parties au procès. Aussi bien le Tribunal fédéral a-t-il déclaré dans le présent procès que, même s'il était appelé à statuer pour la troisième fois sur la validité du brevet Vulcain, ses arrêts antérieurs ne préjugeaient en rien sa décision, du moment qu'aucune des défenderesses actuelles n'avait figuré comme partie dans les précédents procès (ATF du 10 décembre 1968, consid. 1 non publié).

En l'occurrence toutefois, il ne s'agit pas d'un quatrième procès, mais du recours contre la nouvelle décision rendue par l'autorité cantonale sur le troisième procès ensuite de l'arrêt rendu le 10 décembre 1968 par la cour de céans, qui a statué sur la validité du brevet. Ce prononcé de dernière instance est définitif entre les parties en cause. Il liait l'autorité cantonale pour la suite du procès (art. 66 al. 1 OJ). L'autorité neuchâteloise a donc jugé à juste titre que la validité du brevet était acquise et qu'il ne lui restait plus qu'à statuer sur la question de la contrefaçon ou de l'imitation du brevet, et sur les indemnités.

Il n'y a dès lors pas à examiner les faits nouveaux par lesquels les recourantes voudraient encore démontrer que l'invention "avait été divulguée en Suisse de manière à pouvoir être exécutée par des hommes du métier". Au surplus, ces faits sont de toute manière irrecevables au regard de l'art. 55 al. 1 litt. c OJ, puisqu'ils n'avaient pas été allégués en première instance.

3. Les recourantes n'ont jusqu'ici nié la contrefaçon ou l'imitation que d'une manière formelle, sans motivation. Elles n'ont invoqué aucun fait ni preuve. Elles ont limité leur défense aux deux seules preuves dont elles admettaient au départ - à tort - qu'elles entraîneraient la nullité du brevet Vulcain litigieux, à savoir les ventes de 3 montres Cigale en Suisse, de même que la diffusion en Suisse de la revue française La Nature. Leurs thèses laissent paraître implicitement, mais clairement, que l'imitation n'était pas véritablement contestée. Il suffit de se référer à cet égard à l'allégation selon laquelle la montre Cricket serait l'exécution fidèle du brevet annulé Vulcain + 266 936, lui-même pareil au brevet Bapst & Falize dont la montre Cigale était la réalisation pratique, le tout tombé dans le domaine public, de sorte que la fabrication aurait été libre.

a) La question du caractère réalisable et utilisable de l'invention est déjà jugée.

Certes l'art. 67 al. 2 OJ autorise les parties à invoquer des faits nouveaux se rapportant à des questions techniques, dans les contestations portant sur des brevets d'invention. Mais cette faculté est subordonnée à la condition qu'elles "n'ont pas pu les faire valoir devant la juridiction cantonale ou qu'elles n'avaient aucun motif de le faire". La loi n'entend pas faciliter la tâche aux plaideurs qui n'ont pas conduit leur procès avec la diligence requise devant les juridictions cantonales (RO 85 II 595; 89 II 173; ATF du 2 mai 1972 dans la cause Grafica c. Wolfensberger). Elle ne leur permet pas de suppléer une carence dans leurs allégués, ni une modification du fondement juridique de leur thèse. Dans ce cas, l'argumentation nouvelle est irrecevable en vertu de l'art. 55 al. 1 litt. c OJ.

b) Les recourantes font valoir avec raison qu'il appartient à l'inventeur ou à son ayant cause de prouver la contrefaçon ou l'imitation. Cette répartition du fardeau de la preuve est conforme aux art. 66 litt. a et 67 a contrario LBI, applicables en l'espèce en vertu de l'art. 112 LBI. La demanderesse a cependant satisfait à cette exigence. On ne saurait par ailleurs reprocher à l'autorité judiciaire neuchâteloise de ne pas avoir mis en oeuvre une expertise, sollicitée par les défenderesses, aux fins d'établir l'absence d'imitation ou de contrefaçon. Celles-ci en effet sont censées avoir renoncé à l'administration de ce moyen de preuve qu'elles considéraient - à tort ou à raison - trop onéreux, en omettant de procéder à l'avance des frais ordonnée par le juge.

En tout état de cause, cette expertise ne pouvait avoir pour objectif que d'apporter la contre-preuve de l'imitation, et non pas de remettre en cause le brevet Vulcain reconnu valable dans le présent procès. Du moment qu'elle n'est pas intervenue, l'autorité neuchâteloise était parfaitement fondée à apprécier librement tous les autres moyens de preuve régulièrement invoqués et administrés en procédure. Elle pouvait dès lors, sans violer l'art. 8 CC, prendre en considération les dossiers, expertises et jugements des affaires précédentes relatifs au brevet litigieux, dont l'édition avait été requise et régulièrement ordonnée. Elle était en droit de forger sa propre conviction en reprenant notamment les constatations et les appréciations précédemment émises par le Tribunal fédéral dans les procès antérieurs à l'occasion desquels ce tribunal avait admis la validité du brevet litigieux. Il est acquis en jurisprudence que l'art. 8 CC ne limite pas les moyens de preuve admissibles et ne prescrit pas au juge comment il doit apprécier les preuves et former sa conviction; ces questions relèvent de la procédure cantonale (RO 75 II 103, 86 II 302). Les griefs de violation de l'art. 8 CC formulés par les recourantes à l'encontre du jugement déféré sont donc mal fondés en tant qu'ils dénient à l'autorité cantonale la faculté de se référer à d'autres procès à l'occasion desquels les mêmes questions ont déjà été examinées et résolues. Il ne s'agit alors pas d'une res inter alios acta, mais d'éléments de l'appréciation de preuves admises dans le présent procès.

Ainsi, lorsque l'autorité neuchâteloise constate que l'invention protégée par le brevet + 259 170 comporte trois éléments essentiels, à savoir:

a) un fond mince constituant une membrane acoustique, protégeant le mouvement de l'humidité et de la poussière, b) un fond protecteur, isolant la membrane et la préservant des chocs, c) un espace compris entre la membrane et le fond formant résonateur, elle ne fait que reprendre à son compte l'opinion du Tribunal fédéral dans son arrêt Lecoultre du 18 mars 1958, ce qui était son strict droit et que la cour de céans a tout lieu d'entériner, puisqu'elle a à trois reprises reconnu la validité de ce brevet Vulcain. La juridiction neuchâteloise constate encore que les montres litigieuses (c'est-à-dire les imitations des défenderesses) "comportent elles aussi" a) "un fond membrane posé sur la carrure", b) "un double fond perforé ... vissé sur le fond membrane ... sous tension pour le faire sonner", c) "un espace entre la membrane et le fond perforé formant résonateur", pour en déduire qu'"il suffit de comparer les caractéristiques de la montre protégée par le brevet no 259 170 avec celles de la montre construite et vendue par les défenderesses pour se convaincre de leur similitude". Ce sont là des constatations de fait souveraines (art. 63 al. 2 OJ). Les recourantes le nient de façon spécieuse. Que le fond protecteur extérieur ajouré soit pressé de force dans un cran de la lunette comme dans le brevet Vulcain, ou que ce double fond extérieur perforé soit vissé dans la carrure comme dans les imitations litigieuses, reste sans incidence. Tant le pas de vis que le bouton-pression sont des systèmes de fixation largement connus, tombés depuis longtemps dans le domaine public. Cet élément ne constitue pas l'élément distinctif déterminant de l'invention, au regard des revendications du brevet Vulcain litigieux, du moment que, d'après la description de l'invention, l'organe protecteur, c'est-à-dire le double fond extérieur, "pourrait être fixé de toute autre façon ou à toute autre partie de la boîte".

c) Aux termes de l'art. 66 litt. a LBI, entré en vigueur le 1er janvier 1956 (art. 112 LBI), l'utilisation illicite d'une invention brevetée est passible de poursuites civiles; l'imitation est considérée comme une utilisation. La loi garantit de la sorte l'invention brevetée non seulement contre les contrefaçons, mais aussi contre les imitations. La contrefaçon réside dans la reproduction exacte de l'objet défini par la revendication (Nachmachen). L'imitation (Nachahmung) n'a pas été définie par le législateur. Celui-ci entend protéger l'inventeur au-delà de la contrefaçon dans toute la mesure où il a enrichi la technique. Il vise à empêcher les tiers d'utiliser la solution nouvelle sous une forme modifiée (cf. RO 64 II 392). Le juge ne doit pas s'en tenir aux termes mêmes de la revendication et se borner à examiner si la prétendue imitation contient chacun des éléments de la revendication: cela reviendrait à limiter son examen à la contrefaçon. Il dégagera au contraire de la revendication les caractères essentiels de l'invention et recherchera s'ils ont été utilisés par celui à qui le demandeur impute une imitation (ATF du 18 mars 1958 en la cause Lecoultre et Cie SA c. Ditisheim et Cie, consid. IV; RO 92 II 291 s. consid. II; 97 II 87 s. consid. 1; BLUM/PEDRAZZINI, Comm. LBI III, n. 5 et 6 ad art. 66 p. 435 s. et TROLLER, Immaterialgüterrecht, 2e partie, 2e éd., p. 859).

A cet égard, les recourantes se bornent à tirer argument de l'utilisation de termes différents par le Tribunal cantonal pour désigner les mêmes choses. Elles font en outre état de différences techniques de caractère accessoire. Suivre leur raisonnement reviendrait à restreindre la notion de l'imitation à celle de contrefaçon, ce qui serait contraire à la loi (RO 92 II 292). Les recourantes n'ont articulé aucune critique précise de nature à faire naître des doutes à l'encontre de l'appréciation des premiers juges. Les simples critiques globales et massives non spécifiées des recours sont inopérantes. L'examen comparatif des dessins annexés au brevet litigieux et de la montre Cricket produite avec les caractéristiques des montres imitées telles qu'elles sont énumérées dans le jugement déféré permet sans autre de se convaincre de leur similitude, sans qu'une expertise soit encore nécessaire.

Le jugement déféré n'a partant pas violé le droit fédéral en tant qu'il admet à l'encontre de toutes les défenderesses l'imitation du brevet Vulcain + 259 170.

4. L'utilisation illicite de l'invention de la demanderesse au sens de l'art. 66 litt. a LBI étant acquise, les défenderesses étaient tenues de réparer le préjudice conformément à l'art. 73 LBI. S'agissant d'évaluer le préjudice, l'autorité cantonale a tablé sur le bénéfice que l'ayant droit au brevet aurait réalisé par la vente des pièces qu'elle aurait elle-même exécutées si la concurrence ne s'était pas emparée de l'invention (RO 63 II 277); elle s'est fondée sur un rapport Fidhor du 30 juin 1959 et dont les chiffres n'ont pas été contestés par les recourantes pour arrêter les quantités minimum vendues. Elle a arrêté le bénéfice à 15 fr. par montre imitée, tenant compte du fait que les défenderesses avaient réalisé un bénéfice brut de 8 à 16 fr. par pièce, que la demanderesse avait produit une expertise de la Société Fiduciaire suisse du 24 mai 1960 montrant que son bénéfice brut par montre variait entre 58 fr. 41 et 79 fr. 86, qu'elle aurait engagé pour la montre Cricket des dépenses évaluées à 2 000 000 fr., qu'elle réclamait une indemnité de 20 fr. par montre, et que toutes les transactions avaient été passées moyennant une indemnité de 15 fr. par pièce.

Les recourantes avec raison ne remettent plus en cause en instance fédérale la négligence qui leur est reprochée. Elle est manifeste. Peu importe qu'elles se soient fiées aux assurances de leurs fournisseurs.

Les recourantes nient en revanche l'existence d'un dommage et soutiennent que la demanderesse n'en a pas apporté la preuve. Elles contestent en outre la méthode de calcul du préjudice, estimant que l'autorité cantonale aurait dû s'inspirer des considérants de l'arrêt RO 97 II 169 plutôt que de ceux de l'arrêt RO 63 II 280, qu'elles considèrent comme dépassé.

5. a) Dans l'arrêt Merck & Co. Inc. publié au RO 97 II 169, le Tribunal fédéral a clairement montré la distinction qu'il convient de faire entre les actions en dommages-intérêts, que le titulaire d'un brevet peut fonder sur la lésion fautive de son droit, d'une part, et, d'autre part, celles en restitution du profit que l'auteur de la lésion a tiré sans droit de l'invention; le mérite de ces deux sortes d'actions doit en effet être examiné à la lumière de points de vue différents. Elles sont donc indépendantes les unes des autres et même s'excluent mutuellement (p. 175 ss., 178).

Ce précédent a toutefois rejeté les principes établis par la jurisprudence antérieure seulement dans la mesure où elle ignorait la distinction exposée ci-dessus et confondait les deux types d'actions en concurrence (p. 176/177). Il confirme ainsi de façon générale que le titulaire du brevet peut subir un dommage du fait de la diminution de ses actifs, de l'augmentation de son passif ou, enfin, d'une perte de gain (p. 176). Il admet qu'en matière de dommages-intérêts le bénéfice de l'auteur de la lésion peut constituer une indication utile pour le calcul de la perte de gain subie par le lésé (p. 178). Le jugement attaqué ne contredit en rien ces principes. La demanderesse réclamant des dommages-intérêts pour perte de gain, les premiers juges ont calculé celle-ci en se fondant sur le bénéfice des recourantes.

b) Les recourantes dénient à l'autorité cantonale le droit de prendre en considération des éléments "extrinsèques" au présent procès tels que l'expertise "unilatérale" et "non contradictoire" de Fidhor du 30 juin 1959, le rapport de la Société anonyme Fiduciaire suisse du 24 mai 1960 qui serait un simple allégué de partie non prouvé, ainsi que les indemnités transactionnelles de 15 fr. par pièce convenues avec d'autres imitateurs qui sont des res inter alios acta sans portée pour le présent procès. En violation des art. 8 CC et 42 CO, la demanderesse n'aurait prouvé ni avoir subi un dommage, ni avoir été en mesure de fabriquer et de vendre elle-même les milliers de montres que ses concurrents ont imitées, ni même que des commandes lui auraient échappé.

C'est à la procédure cantonale qu'il appartient de déterminer les moyens de preuve admissibles dans un procès. L'art. 8 CC ne les limite pas, ni ne prescrit au juge comment il doit former sa conviction. La cour de céans n'a donc pas à contrôler la force probante des indices qui ont engagé la juridiction cantonale à retenir un fait pour constant (cf. l'arrêt de principe RO 75 II 102 consid. 2 et cit.). Ainsi le fait de retenir à la base de son jugement les rapports de Fidhor et de la Société anonyme Fiduciaire suisse, qui sont des fiduciaires dont rien ne permet de suspecter l'indépendance et l'objectivité en l'occurrence, ressortit à l'appréciation de preuves régulièrement admises comme telles en vertu de la procédure cantonale, et partant soustraites à la censure du Tribunal fédéral statuant en réforme. En retenant ces rapports, l'autorité neuchâteloise n'a pas fondé sa décision sur de simples allégués de la demanderesse qui pourraient les rendre factices et constitueraient alors une violation de l'art. 8 CC. Au demeurant, les nombres précis des pièces retenues par l'expertise Fidhor sont constants. Seule la recourante Pontifa SA soutient encore dans son recours qu'une partie des 1275 pièces imitées retenues à sa charge n'auraient pas été utilisées pour fabriquer des montres-bracelets réveil: il lui appartenait d'apporter la preuve de cet allégué, de surcroît nouveau dans la procédure et partant irrecevable.

De plus, les affirmations selon lesquelles la demanderesse n'aurait pas été en mesure de fabriquer et de vendre les quantités de montres imitées et qu'elle n'aurait pas prouvé avoir perdu des commandes sont également nouvelles; elles ne sont étayées d'aucune motivation ou réquisition de preuves et sont donc irrecevables.

c) Dès lors qu'on s'en tient aux faits souverainement établis par les premiers juges et vu la difficulté qu'il y a à fixer exactement le préjudice en ces matières, on ne saurait faire grief au Tribunal cantonal neuchâtelois d'avoir apprécié selon l'art. 42 al. 2 CO les différents éléments objectifs fournis par le dossier ainsi que par les procès précédents relatifs au même brevet, et d'avoir arrêté ex aequo et bono la perte de gain de la demanderesse à 15 fr. par montre imitée. Cette appréciation n'excède en aucun cas la marge que le droit fédéral entend laisser au juge du fait en considération du cours ordinaire des choses. Au contraire, émanant de juges cantonaux d'une région horlogère, rompus aux affaires de l'horlogerie, elle ne saurait être infirmée, à défaut de faits précis, par les allégués dénués de preuves des défenderesses.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral:

Rejette les recours et confirme le jugement rendu le 6 décembre 1971 par le Tribunal cantonal neuchâtelois.