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Procédé de fabrication d'un cadran d'horlogerie, outil pour la mise en oeuvre de ce procédé et cadran obtenu par ce procédé Le présent brevet a pour objets : un procédé de fabrication d'un cadran d'horlogerie comprenant une plaque et des signes rapportés, fixés à cette plaque par des organes traversant des ouvertures correspondantes de la plaque et rivés au revers de celle-ci ; un outil pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi que le cadran obtenu par ce procédé.
Les cadrans connus à signes rapportés du type mentionné ci-dessus ont été fabriqués jusqu'à présent en formant les signes individuellement, puis en les plaçant l'un après l'autre sur la plaque du cadran et en les rivant au revers de celle-ci. Comme les signes en question étaient généralement faits en métal précieux et que le prix du cadran était par conséquent relativement élevé, ce procédé donnait entière satisfaction, car les séries de cadrans à fabriquer étaient relativement petites.
On connaît toutefois aussi des cadrans à signes rapportés dans lesquels les signes sont faits en métal vil. Dans ces cadrans, qui se font en séries relativement grandes, en raison de leur prix modeste, les signes sont formés par étampage ou frappe d'un flan, puis ce flan, avec tous les signes qu'il porte, est posé sur la plaque du cadran et les signes fixés à celle-ci d'une façon qui peut être entièrement automatique. Les signes de ces cadrans connus ne sont cependant pas fixés à la plaque du cadran par rivure, mais par soudage.
Le but du présent brevet est de créer un procédé de fabrication qui permette d'obtenir, de façon rationnelle et rapide, un cadran dont les signes présentent chacun au moins un organe de fixation (pied, saillie) traversant la plaque du cadran, ces organes de fixation étant rivés au revers de ladite plaque.
Dans ce but, on forme les organes de fixation des signes par frappe d'un élément mince, les emplacements relatifs de ces organes de fixation étant exactement les mêmes que ceux des ouvertures de la plaque du cadran destinées à les recevoir, puis au cours d'une même opération, on découpe les signes dudit élément, on amène les organes de fixation de ces signes dans les ouvertures correspondantes de la plaque du cadran et rive ces organes en place.
Afin d'éviter une déformation de la face inférieure des signes au moment du découpage, on peut frapper l'élément mince mentionné ci-dessus @de façon à former non seulement les organes de fixation des signes, mais à ébaucher aussi la partie inférieure des signes eux-mêmes. Par ailleurs, si le cadran présente une certaine cambrure, on donnera de préférence cette même cambrure auxdits éléments minces, en même temps qu'on forme les organes de fixation des signes.
La mise en oeuvre du procédé selon le présent brevet peut être assurée par un outil qui comprend une enclume destinée à recevoir une plaque de cadran, une matrice placée au-dessus de cette enclume et destinée à recevoir l'élément portant les pieds des signes, et un poinçon mobile portant des outils de découpage capables de s'engager dans des ouvertures de la matrice en vue de découper les signes dudit élément et de les amener sur la plaque de cadran, les signes découpés étant alors conduits par ladite matrice.
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Enfin,
le cadran obtenu par le procédé selon le pésent brevet peut présenter des signes cambrés de la même façon que la plaque du cadran, l'extrémité des organes de fixation des signes située au revers de la plaque du cadran formant des bourrelets entièrement Iogés dans des évidements pratiqués dans cette face de ladite plaque.
Le dessin annexé illustre un exemple de mise en #uvre du procédé selon le présent brevet et représente une forme d'exécution, à titre d'exemple, de l'outil, objet du brevet, ainsi que du cadran selon le présent brevet.
La fig. 1 est une vue en plan de dessous d'un élément utilisé dans ledit exemple de mise en #uvre du procédé; la fig. 2 est une vue partielle en coupe de certains organes de ladite forme d'exécution de l'outil et elle illustre une étape de l'exemple de mise en #uvre du procédé ; la fig. 3 est une vue semblable à celle de la fig. 2, qui illustre une autre étape dudit exemple de mise en #uvre du procédé ; la fig. 4 représente une partie de la fig. 3 à plus grande échelle; la fig. 5 est une vue en coupe de ladite forme d'exécution de l'outil ;
la fig. 6 est une vue en plan d'une partie de cet outil, et la fig. 7 est une vue en plan de ladite forme d'exécution du cadran. La mise en #uvre du procédé décrit ci-après comprend la préparation d'un élément mince, représenté à la fig. 1. Cet élément est constitué par un flan en forme de disque métallique, dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du cadran à fabriquer. Ce disque est soumis à une opération de frappe qui en cambre la partie centrale 1 de façon à donner aux deux faces supérieure et inférieure de cette partie centrale la même forme qu'à la face supérieure de la plaque du cadran.
En outre, au cours de la même opération de frappe, des protubérances 2 correspondant aux signes du cadran sont formées sur la face concave dudit flan. Ces protubérances 2 comprennent chacune une embase approximativement rectangulaire et deux pieds 3. Tandis que ces derniers constituent les organes de fixation des signes à fixer à la plaque du cadran, les embases rectangulaires des protubérances 2 constituent la partie inférieure des signes à fixer sur cette plaque de cadran. La face des embases rectangulaires portant les pieds 3 est parallèle aux faces de la partie 1 du flan de la fig. 1.
Après cette préparation, l'élément de la fig. 1 est placé sur une matrice 4 (fig. 2) présentant des ouvertures 5, dont la forme correspond au contour des signes à fixer sur le cadran. L'élément de la fig. 1 est placé sur la matrice 4 de façon que les protubérances 2 soient situées en regard des ouvertures 5. Pour assurer la précision de la position de cet élément par rapport à la matrice, des trous de guidage peuvent être pratiqués dans la partie périphérique dudit élément.
Une plaque de cadran 6 portant des pieds 7 et présentant des ouvertures 8 est placée sur une enclume 9 située sous la matrice 4. La plaque 6 a auparavant été soumise à toutes les opérations d'usinage usuelles. Sa face supérieure a donc l'apparence définitive de la face du cadran. Cette face supérieure est enduite d'une laque de protection et les ouvertures 8 pratiquées dans celle-ci sont destinées à recevoir les pieds des signes à fixer au cadran.
On remarquera que les emplacements des ouvertures 8 et ceux des pieds 3 de l'élément de la fig. 1 sont identiques, de sorte que les pieds 3, engagés dans les ouvertures 5 de la matrice 4, sont situés exactement en regard des ouvertures 8 de la plaque 6 du cadran placée sur l'enclume 9. Afin d'assurer l'orientation exacte de la plaque 6 par rapport à l'élément placé sur la matrice 4, l'enclume 9 présente des trous borgnes 10 destinés à recevoir les pieds 7 du cadran.
L'outil, dont certaines parties sont représentées à la fig. 2, comprend encore un poinçon 11 portant des outils de découpage 12, situés exactement en face des ouvertures 5 de la matrice 4 et capables de passer à travers ces ouvertures.
Pour fixer des signes à la plaque 6 du cadran, l'enclume 9 et la matrice 4 sont tout d'abord rapprochées l'une de l'autre de façon que la plaque 6 du cadran soit fermement pressée entre ces deux éléments de l'outil. Dans ce but, la face supérieure de l'enclume 9 et la face inférieure de la matrice 4 ont la même forme que la face supérieure de la plaque 6 du cadran.
Lorsque cette plaque est ainsi pressée entre l'enclume 6 et la matrice 4, le poinçon 11 est actionné vers le bas, de sorte que ses outils 12 découpent des éléments 13 de la partie cambrée 1.
Comme les parois des ouvertures 5 de la matrice 4 sont parallèles à l'axe de cette dernière, les éléments 13 sont guidés par ces parois et amenés par les outils 12 sur la plaque 6 du cadran, comme on le voit à la fig. 3. En raison des orientations choisies des pièces placées sur l'enclume 9 et la matrice 4, les pieds 3 des éléments 13 découpés de la partie cambrée 1 pénètrent dans les trous 8 de la plaque 6. Comme on le voit encore à la fig. 3, les extrémités inférieures des pieds 3 arrivent en contact avec l'enclume 9 avant que la face inférieure des éléments 13 ne soit appliquée sur la plaque 6 du cadran.
A partir de la position représentée à la fig. 3, le poinçon 11 continue à descendre et provoque ainsi un écrasement de l'extrémité inférieure des pieds 3, comme on le voit à la fig. 4. Pour permettre l'étalement de la matière des pieds 3, des évidements, constitués par des contre- fraisures 14, sont pratiqués à l'entrée des ouvertures 8 de la plaque 6 débouchant dans la face concave de cette plaque. Le mouvement descendant du poinçon 11 continue jusqu'à ce que la face inférieure des éléments 13 soit appliquée sur la face supérieure de la
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plaque 6.
A la fin de ce mouvement, des bourrelets sont formés à l'extrémité des pieds 3, qui assurent ainsi la fixation des éléments 13 à la plaque 6. Ces éléments, qui constituent les signes horaires du cadran, peuvent alors être soumis à une opération de facettage effectuée à l'aide d'une fraise en diamant. Après cette opération de facettage, les signes horaires peuvent être mis en couleur dans un bain galvanique, la laque de protection de la plaque 6 dissoute, puis le cadran enduit d'une fine pellicule de zapon, afin d'en préserver la surface de base et de lui donner le poli définitif.
L'outil dont certaines parties sont représentées aux fig. 2 et 3 est représenté avec plus de détails aux fig. 5 et 6. On voit dans celles-ci que l'enclume 9, la matrice 4 et le poinçon 11 font partie d'une étampe à colonnes comprenant un bloc inférieur 15 portant des colonnes de guidage 16 et un bloc supérieur 17 conduit par les colonnes 16. L'enclume 9 est fixée par des vis 18 à un coulisseau 19 monté dans une glissière 20 du bloc 15. Cette glissière 20 permet de déplacer le coulisseau 19 dans une direction perpendiculaire au plan défini par les axes des colonnes 16. Le coulisseau 19 présente en outre une encoche 21 dont une face 22 est perpendiculaire à l'axe longitudinal du coulisseau 19 et dont l'autre face 23 est oblique.
Le bloc inférieur 15 porte en outre un verrou 24 capable de se déplacer autour d'une vis à portée 25 dans une direction transversale par rapport au coulisseau 19.
Ce verrou 24 est soumis à l'action d'un ressort 26, qui le maintient en contact avec la tranche du coulisseau 19. Dans la position reproduite à la fig. 6, le coulisseau 19 a été tiré vers l'avant de façon à faire sortir l'enclume. 9 du bloc 15. Dans cette position du coulisseau 19, l'enclume est par conséquent accessible et l'on peut sans autre y placer une plaque de cadran ou en écarter le cadran terminé. Pour remettre l'enclume 9 en place, il suffit de pousser le coulisseau 19 en direction du bloc 15 jusqu'à ce que la face 22 de l'encoche 21 soit bloquée par le verrou 24. Pour dégager le coulisseau 19 de ce verrou, il suffit de le tirer vers l'avant, car la rampe 23 de l'encoche 21 écarte automatiquement le verrou 24, sans qu'il soit nécessaire d'agir sur ce dernier.
La matrice 4 est montée sur le bloc 15 par l'intermédiaire de deux tiges de guidage filetées 27, portant chacune une tête de butée 28. Ces tiges 27 passent au travers d'ouvertures correspondantes de la matrice 4 et des ressorts 29 maintiennent normalement la matrice 4 en contact avec les têtes 28. Dans cette position, la matrice 4 est écartée de l'enclume 9 suffisamment pour permettre les déplacements décrits ci-dessus du coulisseau 19.
Quant au bloc supérieur 17 de l'étampe, il porte le poinçon 11 présentant les outils 12. Ce bloc supérieur 17 comprend en outre des extracteurs 30, soumis chacun à l'action d'un ressort 31. Comme on le voit à la fig. 6, les extracteurs 30 sont disposés entre les outils 12 du poinçon 11. Au cours de l'opération décrite ci-dessus, les extracteurs 30, puis les outils 12, entrent en contact avec l'élément placé sur la matrice 4. Avant que les outils 12 n'effectuent le découpage décrit, ils font descendre la matrice 4 contre l'action des ressorts 29, de façon à en amener la face inférieure cambrée sur la face supérieure de la plaque du cadran 6.
Pour assurer ce fonctionnement, il suffit que les ressorts 29 aient une force inférieure à celle qu'il faut aux outils 12 pour assurer le découpage. En pratique, on choisit de préférence cette force des ressorts 29 égale à la moitié de la force de découpage. On a constaté en effet qu'en choisissant des ressorts 29 de cette façon, leur force était suffisante pour leur permettre de soulever la matrice 4 et de la ramener dans la position de la fig. 5, au moment où les outils 12, qui ont fait passer les éléments qu'ils ont découpés à travers les ouvertures 5 de la matrice 4, commencent à écraser l'extrémité des pieds 3 sur l'enclume 9.
Ce mouvement de la matrice 4 sous l'action des ressorts 29 a pour effet de dégager la matrice des éléments dont elle a assuré le découpage et d'éviter que le cadran ne reste accroché à la matrice à la fin de l'opération.
Quant aux extracteurs 30, ils ont pour but de dégager l'élément placé sur la matrice 4 des outils 12, lorsque le bloc supérieur 17 de l'étampe remonte dans la position représentée à la fia. 5.
L'outil décrit a ainsi pour effet non seulement d'assurer le découpage des signes à appliquer sur le cadran, mais aussi celui de guider ces signes après leur découpage, pour en assurer la mise en place et la fixation au cadran. Etant donné que les signes ainsi fixés au cadran sont, en général, encore soumis à une opération de terminaison par enlèvement de copeaux après leur fixation à la plaque du cadran, il n'est pas nécessaire que les outils de découpage 12 soient ajustés exactement aux dimensions des ouvertures 5 de la matrice 4. Les outils 12 peuvent, au contraire, avoir une cote inférieure à celle de ces ouvertures 5.
Comme la partie inférieure des signes à fixer au cadran a déjà été formée au cours de la préparation de l'élément de la fig. 1, le découpage des signes, assuré par l'outil des fig. 5 et 6, ne risque pas de relever les bords de la face inférieure de ces signes. Au contraire, la partie inférieure de ces derniers est soumise à un repassage dans les ouvertures 5, qui provoque une coupure fzanche de la partie inférieure des signes, de sorte que la face inférieure de ceux-ci est appliquée tout entière sur le cadran.
Si les signes ainsi appliqués sur le cadran étaient relativement peu élevés, il ne serait pas nécessaire d'en faire sortir la partie inférieure du flan de la fig. 1 au cours de l'opération de frappe qui forme les organes de fixation de ces signes. Le découpage de ces derniers serait propre et ne risquerait pas de déformer la face inférieure des signes. .
Quoique le procédé décrit soit principalement destiné à l'application de signes en métal vil sur un cadran d'horlogerie, il peut aussi être utilisé pour y fixer des signes en métal précieux, par exemple en or
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ou en platine. Dans ce cas, on pourrait utiliser un élément mince an forme d'anneau au lieu d'un disque, comme représenté à la fig. 1, pour en sortir les signes du cadran. On pourrait même utiliser un élément en métal vil présentant des ouvertures aux endroits où les signes doivent être découpés et portant des pastilles en métal précieux dans ces ouvertures.
Le cadran obtenu par le procédé décrit, qui est représenté à la fig. 7, a l'avantage de porter des signes 13 dont la cambrure correspond exactement à celle de la plaque 6 du cadran. En outre, l'opération de rivure des pieds des signes est très propre ; elle ne risque pas d'occasionner un dommage quelconque à la face supérieure de la plaque 6, ni d'entraîner la formation de saillies sous la face inférieure de la plaque du cadran.
Au lieu de bâtonnets, les signes appliqués sur le cadran pourraient aussi être constitués par des chiffres ou des cabochons. Il suffirait de donner aux ouvertures de la matrice 4 et aux outils du poinçon 11 la forme appropriée.
Par ailleurs, les organes de fixation des signes ne doivent pas nécessairement être constitués par des pieds cylindriques. Ces organes pourraient aussi être des languettes s'étendant sur toute la longueur du signe ou des saillies de section carrée ou rectangulaire, s'étendant sur toute la largeur du signe, dans sa partie médiane. Dans ces différents cas, les ouvertures correspondantes de la plaque du cadran auraient naturellement la même forme que les organes de fixation des signes.
Enfin, le cadran pourrait aussi être de forme au lieu d'être rond.