Procédé de fabrication d'une virole d'horlogerie et poinçon pour la mise en ouvre du procédé
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une virole d'horlogerie présentant une portée spiroïdale centrée sur l'axe du trou de la virole, contre laquelle vient s'appliquer l'extrémité intérieure du spiral.
Plusieurs solutions ont été proposées pour centrer la spirale d'Archimède que forme un spiral d'horlogerie sur l'axe du balancier. La plus ancienne consiste à déformer le spiral à proximité de son point d'attache à la virole. Une telle déformation est difficilement contrôlable et la déformation plastique du spiral modifie ses caractéristiques. On a cherché dès lors à réaliser des viroles présentant une portée spiroïdale dont l'origine est située sur l'axe de rotation de la virole. Les procédés de fabrication proposés jusqu'ici sont cependant extrêmement coûteux et leur mise en oeuvre difficile.
On connaît notamment un procédé d'approximation consistant à percer le trou de la virole de manière que son axe soit excentré par rapport à l'axe d'une surface cylindrique de manière que l'origine de la spirale d'Archimède, à laquelle on assimile l'arc de cercle, soit située sur l'axe du perçage.
Le procédé selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. Il est caractérisé en ce que l'on usine sur une face latérale de la virole une portée cylindrique centrée sur l'axe du trou de la virole, puis déforme radialement la matière comprise entre cette portée cylindrique et le trou au moyen d'au moins un poinçon agissant parallèlement à l'axe du trou et dont la pénétration varie progressivement d'un bord à l'autre de la portée.
L'invention a également pour objet un poinçon pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé par le fait que son extrémité présente une arête dont la hauteur est progressivement décroissante.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 représente l'ébauche de la virole avant déformation.
La fig. 2 représente la virole terminée.
La fig. 3 représente une coupe selon III-III de la fig. 2.
La fig. 4 représente schématiquement l'outillage utilisé pour la fabrication du poinçon.
La fig. 5 représente le poinçon.
La fig. 6 représente une vue à grande échelle d'une virole terminée.
L'ébauche de virole représentée à la fig. 1 est en forme générale de trapèze équilibré statiquement. Elle présente un trou central 1, une face latérale 2 dans laquelle est pratiquée une gorge 3 dont le fond est une portée cylindrique coaxiale au trou 1, et une fente d'élasticité 4. L'extrémité intérieure du spiral est fixée au fond de la gorge par tout moyen connu, notamment par collage.
On déforme la portée cylindrique en une surface spi roïdale centrée sur l'axe du trou 1 en pratiquant une déformation différentielle radiale de la matière située entre la gorge et le trou. Cette déformation est obtenue en pinçant la virole entre deux poinçons tels que représentés à la fig. 5. Ces poinçons présentent une arête 5 en arc de cercle de hauteur progressivement décroissante selon une hélice, I'un des flancs de l'arête étant vertical et l'autre incliné. La pénétration des poinçons dans la virole varie progressivement d'un bord à l'autre de la virole comme indiqué en 6a et a pour effet de repousser la matière de la virole radialement vers l'extérieur. Ce repoussage local déforme la portée cylindrique qui devient une surface spiroidale dont l'origine est située sur l'axe du trou 1, et dont elle s'éloigne progressivement.
Cette déformation est montrée graphiquement en fig.
6, qui est la reproduction, à grande échelle, d'une photographie d'une virole ainsi déformée. Dans cette figure, la courbe AC de la portée 3 n'est pas un segment de cercle, mais peut être assimilée à un segment de spirale, dont l'origine ou centre se trouve sur l'axe 1 du trou de fixation; on a pu approcher la forme de cette courbe en prenant deux centres la pour décrire le segment AB, et lb pour décrire le segment BC. On a, de même, employé deux centres lc et ld pour décrire les segments opposés DE et EF de cette spire.
Le poinçon peut être exécuté sans difficulté. La fig. 4 illustre un procédé de fabrication. L'ébauche du poinçon 6 percé d'un trou axial 7 et présentant une saillie en arc de cercle 8 à faces cylindriques, obtenue par décolletage, est fixée à l'extrémité d'une vis 9 dont le pas a été exécuté en fonction de la progression désirée de la rainure 6a. La vis est montée dans un écrou fixe 10 et porte une poignée 1 i permettant de l'entraîner en rotation, manuellement ou automatiquement. Une meule plane 12 est montée rotativement sur un axe incliné par rapport à l'axe de la vis 9 et coupant cet axe. L'inclinaison de la meule est donnée par la fente du flanc Sa de l'arête 5. La rotation de la vis 9 entraîne l'avance et la rotation de la saillie 8 qui prend la forme représentée à la fig. 5.
Process for manufacturing a watch ring and punch for implementing the process
The present invention relates to a method of manufacturing a watch ring having a spiral bearing surface centered on the axis of the hole in the shell, against which the inner end of the balance spring is applied.
Several solutions have been proposed to center the Archimedean spiral formed by a clockwork spiral on the axis of the balance. The oldest consists in deforming the hairspring near its point of attachment to the ferrule. Such a deformation is difficult to control and the plastic deformation of the hairspring modifies its characteristics. It has therefore been sought to produce shrouds having a spiral bearing surface, the origin of which is situated on the axis of rotation of the shroud. The manufacturing methods proposed hitherto are however extremely expensive and their implementation difficult.
In particular, an approximation method is known which consists in drilling the hole in the shell so that its axis is eccentric with respect to the axis of a cylindrical surface so that the origin of the Archimedean spiral, at which one assimilates the arc of a circle, or located on the axis of the hole.
The method according to the invention does not have these drawbacks. It is characterized in that a cylindrical bearing surface centered on the axis of the hole in the shell is machined on a lateral face of the shell, then radially deforms the material between this cylindrical bearing surface and the hole by means of at least a punch acting parallel to the axis of the hole and the penetration of which varies progressively from one edge to the other of the scope.
The subject of the invention is also a punch for implementing the method, characterized in that its end has an edge the height of which is progressively decreasing.
The appended drawing represents, by way of example, an implementation of the method according to the invention.
Fig. 1 shows the blank of the shell before deformation.
Fig. 2 represents the finished shell.
Fig. 3 shows a section along III-III of FIG. 2.
Fig. 4 schematically represents the tooling used for the manufacture of the punch.
Fig. 5 represents the punch.
Fig. 6 shows a large-scale view of a completed ferrule.
The shell blank shown in FIG. 1 is in the general shape of a statically balanced trapezoid. It has a central hole 1, a side face 2 in which a groove 3 is formed, the bottom of which is a cylindrical bearing surface coaxial with the hole 1, and an elasticity slot 4. The inner end of the hairspring is fixed to the bottom of the throat by any known means, in particular by gluing.
The cylindrical surface is deformed into a spiral surface centered on the axis of the hole 1 by practicing a radial differential deformation of the material situated between the groove and the hole. This deformation is obtained by clamping the ferrule between two punches as shown in FIG. 5. These punches have an edge 5 in the form of a circular arc of height progressively decreasing along a helix, one of the sides of the edge being vertical and the other inclined. The penetration of the punches into the shell varies progressively from one edge to the other of the shell as indicated at 6a and has the effect of pushing the material of the shell radially outwards. This local embossment deforms the cylindrical bearing surface which becomes a spiral surface whose origin is located on the axis of the hole 1, and from which it gradually moves away.
This deformation is shown graphically in fig.
6, which is the reproduction, on a large scale, of a photograph of a shell thus deformed. In this figure, the curve AC of the span 3 is not a segment of a circle, but can be likened to a segment of a spiral, the origin or center of which is on the axis 1 of the fixing hole; we could approach the shape of this curve by taking two centers la to describe the segment AB, and lb to describe the segment BC. Similarly, two centers lc and ld have been used to describe the opposite segments DE and EF of this turn.
The punch can be executed without difficulty. Fig. 4 illustrates a manufacturing process. The blank of the punch 6 pierced with an axial hole 7 and having a projection in an arc of a circle 8 with cylindrical faces, obtained by turning, is fixed to the end of a screw 9, the pitch of which has been executed according to the desired progression of the groove 6a. The screw is mounted in a fixed nut 10 and carries a handle 1 i allowing it to be driven in rotation, manually or automatically. A flat grinding wheel 12 is rotatably mounted on an axis inclined relative to the axis of the screw 9 and intersecting this axis. The inclination of the grinding wheel is given by the slot in the flank Sa of the edge 5. The rotation of the screw 9 causes the advance and the rotation of the projection 8 which takes the form shown in FIG. 5.