CH716660B1 - Composite watchmaking or jewelry subassembly. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un sous-ensemble composite d'horlogerie ou bijouterie comportant un premier composant (1) et un deuxième composant (2) assemblés l'un à l'autre de façon irréversible par liaison anodique, le premier composant étant en matériau solide amorphe, ou verre, ou saphir, ou pierre précieuse naturelle ou synthétique, ou nacre, ou matériau micro-usinable ou étant obtenu par fabrication additive, et le deuxième composant étant en alliage métallique ou en céramique ou en matériau solide amorphe ou verre ou saphir ou en nacre ou en matériau micro-usinable, le deuxième composant comportant un logement ouvert agencé pour recevoir sans contrainte le premier composant, et agencé pour le libérer sous l'effet du champ de gravité, avant leur assemblage par liaison anodique, et les seules liaisons entre le premier composant et le deuxième composant sont des liaisons anodiques au niveau de zones de contact chacune constituée par la juxtaposition d'une première surface (10) du premier composant et d'une deuxième surface (20) du deuxième composant, localement complémentaire à ladite première surface.The invention relates to a composite watchmaking or jewelry sub-assembly comprising a first component (1) and a second component (2) irreversibly assembled to one another by anodic bonding, the first component being made of solid material amorphous, or glass, or sapphire, or natural or synthetic precious stone, or mother-of-pearl, or micro-machinable material or being obtained by additive manufacturing, and the second component being of metal alloy or ceramic or of amorphous solid material or glass or sapphire or in mother-of-pearl or in micro-machinable material, the second component comprising an open housing arranged to receive the first component without constraint, and arranged to release it under the effect of the gravity field, before their assembly by anodic bonding, and the only connections between the first component and the second component are anodic connections at the level of contact zones each constituted by the juxtaposition of a first surface (10) of the first component and a second surface (20) of the second component, locally complementary to said first surface.
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
[0001] L'invention concerne un sous-ensemble composite d'horlogerie ou de bijouterie comportant au moins un premier composant et un deuxième composant assemblés l'un à l'autre de façon irréversible par liaison anodique, ledit premier composant étant en matériau solide amorphe, ou verre, ou saphir, ou pierre précieuse naturelle ou synthétique, ou nacre, ou matériau micro-usinable, et ledit deuxième composant étant en alliage métallique ou en céramique ou en matériau solide amorphe ou verre ou saphir ou en nacre ou en matériau micro-usinable ou étant obtenu par fabrication additive. [0001] The invention relates to a composite watchmaking or jewelry subassembly comprising at least a first component and a second component assembled together irreversibly by anodic bonding, said first component being made of solid material amorphous, or glass, or sapphire, or natural or synthetic precious stone, or mother-of-pearl, or micro-machinable material, and said second component being of metal alloy or ceramic or amorphous solid material or glass or sapphire or mother-of-pearl or material micro-machinable or obtained by additive manufacturing.
Arrière-plan de l'inventionBackground of the invention
[0002] En horlogerie et en joaillerie, il est difficile de fixer correctement certains composants, en raison de matériaux qui sont à la fois durs et localement fragiles, et qui risquent de s'écailler localement, ou de s'ébrécher, formant ce que l'on appelle une égrisure. C'est par exemple un cas courant lorsqu'on cherche à chasser un composant en matériau micro-usinable comme du silicium dans un logement, ou, à l'inverse, à enfiler un spiral en silicium sur un arbre de balancier, ou encore à le fixer à un piton. [0002] In watchmaking and jewelry, it is difficult to correctly fix certain components, due to materials which are both hard and locally fragile, and which risk locally flaking, or chipping, forming what this is called a chip. This is for example a common case when one seeks to drive a component made of micro-machinable material such as silicon into a housing, or, conversely, to thread a silicon hairspring onto a balance shaft, or even to fix it to a piton.
[0003] Le chassage de pierres en rubis dans un alésage est aussi une opération délicate, qui est susceptible d'engendrer des coûts de non-qualité. [0003] Driving ruby stones into a bore is also a delicate operation, which is likely to generate non-quality costs.
[0004] Certains matériaux comme la nacre éclatent si on les perce pour les visser, ou y fixer un pied, ou similaire. [0004] Certain materials such as mother-of-pearl burst if they are pierced to screw them, or attach a foot, or the like.
[0005] En joaillerie ou bijouterie, la technique du sertissage est à ce jour le meilleur compromis de sécurité contre la perte de pierres précieuses ou semi-précieuses. Le travail de sertissage est difficile. L'emploi de composants ductiles ne présente pas toutes les garanties de maintien. De plus le sertissage n'est pas toujours esthétique, et ne permet en général pas l'assemblage de pierres bord à bord. [0005] In jewelry or jewelry, the setting technique is to date the best security compromise against the loss of precious or semi-precious stones. Crimping work is difficult. The use of ductile components does not offer all guarantees of maintenance. In addition, setting is not always aesthetic, and generally does not allow the assembly of stones edge to edge.
Résumé de l'inventionSummary of the invention
[0006] L'invention se propose d'utiliser les liaisons anodiques, qui sont réalisées au niveau inter-atomique entre des composants complémentaires, pour la réalisation de sous-ensembles composites avec un maintien parfait en sécurité, que ce soit en raison du coût unitaire des composants comme des pierres précieuses ou semi-précieuses, en raison des difficultés de maintien par d'autres procédée comme le collage pour la nacre ou similaire, ou en raison des contraintes de service élevées comme pour les pierres de pivotement ou des composants de résonateur en matériau micro-usinable. [0006] The invention proposes to use the anodic bonds, which are made at the inter-atomic level between complementary components, for the production of composite subassemblies with perfect security, whether due to the cost unitary components such as precious or semi-precious stones, due to the difficulties of holding them by other processes such as bonding for mother-of-pearl or similar, or due to high service constraints such as for pivot stones or components of resonator made of micro-machinable material.
[0007] A cet effet, l'invention concerne un sous-ensemble composite d'horlogerie selon la revendication 1. [0007] To this end, the invention relates to a composite watchmaking subassembly according to claim 1.
[0008] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie ou de bijouterie comportant au moins un tel sous-ensemble composite. [0008] The invention also relates to a timepiece or piece of jewelry comprising at least one such composite subassembly.
Description sommaire des dessinsSummary description of the drawings
[0009] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où : – les figures 1 et 2 représentent, de façon schématisée, et en coupe, la coopération entre un premier composant, ici une pierre taillée comme un diamant ou similaire, et un deuxième composant qui est une structure porteuse, visible sur la figure 1, qui comporte un réceptacle avec une deuxième surface complémentaire à une première surface d'appui du premier composant; la figure 2 montre un sous-ensemble composite selon l'invention, résultant de la coopération du premier composant et du deuxième composant, la zone de jonction entre la première surface et la deuxième surface a fait l'objet d'une liaison anodique, et ces composants sont irréversiblement fixés l'un à l'autre ; ici, de façon particulière, le rondiste est disposé au-dessus de la surface principale du deuxième composant ; – la figure 3 représente, en vue de dessus, un réseau de pierres taillées fixées au même deuxième composant, de façon à ce que leurs rondistes soient tangents, l'observateur voit alors essentiellement les couronnes et les tables de ces pierres taillées octogonales ; deux réceptacles du deuxième composant sont encore prêts à recevoir d'autres pierres ; – la figure 4 représente, de façon similaire à la figure 3, un tel réseau avec des diamants baguettes, l'invention permet d'éviter la présence de toute griffe de sertissage et autorise un pavage complet de la surface par des gemmes ; – la figure 5 représente, en coupe, une structure de montre comportant un épaulement prévu pour la réception d'un cadran ; – la figure 6 représente, de façon similaire à la figure 2, un cadran en nacre irréversiblement fixé selon l'invention à la structure de la figure 5 ; – la figure 7 représente, en coupe, un élément d'habillage de montre ou de bijou comportant un lamage prévu pour la réception d'un camée ; – la figure 8 représente, de façon similaire à la figure 6, un camée naturel irréversiblement fixé selon l'invention à l'élément d'habillage de la figure 7 ; – la figure 9 représente, en coupe, un palier comportant un épaulement prévu pour la réception d'une pierre telle qu'un rubis ; – la figure 10 représente, de façon similaire à la figure 6, une pierre en rubis irréversiblement fixée selon l'invention au palier de la figure 9 ; – la figure 11 représente, en coupe, un balancier comportant des portées d'extrémité ; – la figure 12 représente, de façon similaire à la figure 6, un ressort-spiral en silicium irréversiblement fixé selon l'invention au balancier de la figure 11; – la figure 13 est un schéma-blocs représentant une pièce d'horlogerie ou de bijouterie comportant un tel sous-ensemble composite.[0009] Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the appended drawings, where: - Figures 1 and 2 represent, schematically, and in section, the cooperation between a first component, here a stone cut like a diamond or the like, and a second component which is a supporting structure, visible in Figure 1, which comprises a receptacle with a second surface complementary to a first support surface of the first component; Figure 2 shows a composite subassembly according to the invention, resulting from the cooperation of the first component and the second component, the junction zone between the first surface and the second surface has been the subject of an anodic bond, and these components are irreversibly attached to each other; here, in a particular way, the girdle is arranged above the main surface of the second component; – Figure 3 represents, in top view, a network of cut stones fixed to the same second component, so that their girdles are tangent, the observer then essentially sees the crowns and tables of these octagonal cut stones; two receptacles of the second component are still ready to receive other stones; – Figure 4 represents, similarly to Figure 3, such a network with baguette diamonds, the invention makes it possible to avoid the presence of any setting claw and allows complete paving of the surface with gems; – Figure 5 represents, in section, a watch structure comprising a shoulder provided for receiving a dial; – Figure 6 represents, similarly to Figure 2, a mother-of-pearl dial irreversibly fixed according to the invention to the structure of Figure 5; – Figure 7 represents, in section, a watch or jewelry trim element comprising a counterbore intended for receiving a cameo; – Figure 8 represents, similarly to Figure 6, a natural cameo irreversibly fixed according to the invention to the covering element of Figure 7; – Figure 9 represents, in section, a bearing comprising a shoulder provided for receiving a stone such as a ruby; – Figure 10 represents, similarly to Figure 6, a ruby stone irreversibly fixed according to the invention to the bearing of Figure 9; – Figure 11 represents, in section, a balance wheel comprising end surfaces; – Figure 12 represents, similarly to Figure 6, a silicon spiral spring irreversibly fixed according to the invention to the balance of Figure 11; – Figure 13 is a block diagram representing a timepiece or piece of jewelry comprising such a composite subassembly.
Description détaillée des modes de réalisation préférésDetailed description of the preferred embodiments
[0010] L'invention concerne un sous-ensemble composite 100 d'horlogerie ou de bijouterie, comportant au moins un premier composant 1 et au moins un deuxième composant 2, assemblés l'un à l'autre de façon irréversible par liaison anodique. The invention relates to a composite subassembly 100 for watches or jewelry, comprising at least a first component 1 and at least a second component 2, assembled together irreversibly by anodic bonding.
[0011] Le premier composant 1 est en matériau solide amorphe, ou verre, ou saphir, ou pierre précieuse naturelle ou synthétique, ou nacre, ou matériau micro-usinable ou est obtenu par fabrication additive. The first component 1 is made of amorphous solid material, or glass, or sapphire, or natural or synthetic precious stone, or mother-of-pearl, or micro-machinable material or is obtained by additive manufacturing.
[0012] Le deuxième composant 2 est en alliage métallique ou en céramique ou en matériau solide amorphe ou verre ou saphir ou en nacre ou en matériau micro-usinable ou est obtenu par fabrication additive. The second component 2 is made of metal alloy or ceramic or amorphous solid material or glass or sapphire or mother-of-pearl or micro-machinable material or is obtained by additive manufacturing.
[0013] Selon l'invention, le deuxième composant 2 comporte un logement ouvert, qui est agencé pour recevoir sans contrainte le premier composant 1 avant leur assemblage par liaison anodique, et qui est aussi agencé pour libérer le premier composant 1 sous l'effet du champ de gravité, par exemple sous l'effet d'un retournement, avant leur assemblage par liaison anodique, [0013] According to the invention, the second component 2 comprises an open housing, which is arranged to receive the first component 1 without constraint before their assembly by anodic connection, and which is also arranged to release the first component 1 under the effect of the gravity field, for example under the effect of a reversal, before their assembly by anodic bond,
[0014] Et les seules liaisons entre le premier composant 1 et le deuxième composant 2 au sein du sous-ensemble composite 100 sont des liaisons anodiques au niveau de zones de contact chacune constituée par la juxtaposition d'une première surface10 du premier composant 1 et d'une deuxième surface 20 du deuxième composant 2, localement complémentaire à la première surface 10 du premier composant 1. [0014] And the only connections between the first component 1 and the second component 2 within the composite subassembly 100 are anodic connections at the level of contact zones each constituted by the juxtaposition of a first surface 10 of the first component 1 and of a second surface 20 of the second component 2, locally complementary to the first surface 10 of the first component 1.
[0015] Il est, ainsi, possible de s'affranchir complètement des fixations par collage, qui vieillissent mal et sont sensibles aux paramètres atmosphériques, et des fixations par sertissage, qui nécessitent un personnel très spécialisé, et qui sont à remplacer en cas d'ouverture pour une opération sur une pierre. L'invention évite, encore, de devoir procéder au chassage de matériaux qui ne le supportent pas. [0015] It is thus possible to completely do away with fixings by gluing, which age poorly and are sensitive to atmospheric parameters, and fixings by crimping, which require very specialized personnel, and which must be replaced in the event of opening for an operation on a stone. The invention also avoids having to remove materials which do not support it.
[0016] Dans une mise en oeuvre particulière et avantageuse de l'invention, la liaison anodique est effectuée au niveau d'un contact direct entre la première surface 10 et la deuxième surface 20, sans couche intermédiaire. [0016] In a particular and advantageous implementation of the invention, the anodic connection is carried out at the level of direct contact between the first surface 10 and the second surface 20, without an intermediate layer.
[0017] Dans une variante, la première surface 10 et la deuxième surface 20 sont localement planes. [0017] In a variant, the first surface 10 and the second surface 20 are locally planar.
[0018] Dans une autre variante, la première surface 10 et la deuxième surface 20 sont cylindriques. [0018] In another variant, the first surface 10 and the second surface 20 are cylindrical.
[0019] Dans une variante particulière, tel que visible sur la figure 2, la première surface 10 est une culasse 11 de pierre taillée, et la deuxième surface 20 comporte au moins certains plats complémentaires à des plats de la culasse 11. Avantageusement la deuxième surface 20 comporte moins de facettes que la culasse 11, ainsi il est plus facile et plus économique de produire la deuxième surface par emboutissage, fraisage ou autre ; notamment en usinage par fraisage il est facile de fraiser la deuxième surface 20 avec des dégagements de fraise qui ne nuisent pas à l'assemblage. [0019] In a particular variant, as visible in Figure 2, the first surface 10 is a cylinder head 11 of cut stone, and the second surface 20 comprises at least certain flats complementary to the flats of the cylinder head 11. Advantageously the second surface 20 has fewer facets than the cylinder head 11, so it is easier and more economical to produce the second surface by stamping, milling or the like; particularly in milling machining it is easy to mill the second surface 20 with milling cutter clearances which do not harm assembly.
[0020] Plus particulièrement, la deuxième surface 20 est moins profonde que la hauteur de la culasse 11, de façon à laisser saillir le premier composant 1 au-dessus de la surface supérieure 22 du deuxième composant 2. More particularly, the second surface 20 is shallower than the height of the cylinder head 11, so as to allow the first component 1 to project above the upper surface 22 of the second component 2.
[0021] Plus particulièrement, le sous-ensemble 100 comporte un réseau de deuxièmes surfaces 20, selon un pas tel que les rondistes 12 de pierres taillées, qui constituent des premiers composants 1, se touchent bord à bord en position assemblée. La figure 3 illustre un tel réseau de pierres taillées 1 fixées au même deuxième composant 2, de façon à ce que leurs rondistes 12A, 12B, soient tangents, l'observateur voit alors essentiellement les couronnes 13 et les tables 14A, 14B, de ces pierres taillées octogonales ; deux réceptacles 20C et 20D du deuxième composant 2 sont encore prêts à recevoir d'autres pierres 1. [0021] More particularly, the subassembly 100 comprises a network of second surfaces 20, in a pitch such that the girders 12 of cut stones, which constitute the first components 1, touch each other edge to edge in the assembled position. Figure 3 illustrates such a network of cut stones 1 fixed to the same second component 2, so that their girdles 12A, 12B are tangent, the observer then essentially sees the crowns 13 and the tables 14A, 14B, of these octagonal cut stones; two receptacles 20C and 20D of the second component 2 are still ready to receive other stones 1.
[0022] La figure 4 illustre un tel réseau avec des diamants baguettes, l'invention permet d'éviter la présence de toute griffe de sertissage et autorise un pavage complet de toute la surface par des gemmes. [0022] Figure 4 illustrates such a network with baguette diamonds, the invention makes it possible to avoid the presence of any setting claw and allows complete paving of the entire surface with gems.
[0023] Plus particulièrement, au moins un premier composant 1 est une pierre précieuse naturelle ou synthétique, telle qu'un diamant, et au moins un deuxième composant 2 coopérant avec un tel premier composant 1 est un substrat horloger en alliage d'or et/ou de platine et/ou d'argent /et/ou de titane. Plus particulièrement, cet alliage est titrable. [0023] More particularly, at least a first component 1 is a natural or synthetic precious stone, such as a diamond, and at least a second component 2 cooperating with such a first component 1 is a watchmaking substrate made of gold alloy and /or platinum and/or silver /and/or titanium. More particularly, this alloy is titratable.
[0024] Dans une variante visible sur la figure 6, le premier composant 1 est un cadran en nacre, et le deuxième composant 2 est une platine ou un pont. [0024] In a variant visible in Figure 6, the first component 1 is a mother-of-pearl dial, and the second component 2 is a plate or a bridge.
[0025] Dans une variante non illustrée, au moins un premier composant 1 est un composant transparent. [0025] In a variant not illustrated, at least a first component 1 is a transparent component.
[0026] Plus particulièrement, au moins un deuxième composant 2 coopérant avec le premier composant transparent 1 est aussi un composant transparent, et la liaison anodique présente l'avantage d'être invisible. More particularly, at least a second component 2 cooperating with the first transparent component 1 is also a transparent component, and the anodic connection has the advantage of being invisible.
[0027] Plus particulièrement, le sous-ensemble 100 constitue un mécanisme mystérieux, ou est un constituant d'un mécanisme mystérieux, dont toute liaison permanente entre les constituants est invisible. More particularly, the subassembly 100 constitutes a mysterious mechanism, or is a constituent of a mysterious mechanism, any permanent connection between the constituents is invisible.
[0028] Dans une variante visible sur la figure 10, le premier composant 1 est une pierre d'horlogerie en rubis, et le deuxième composant est une platine ou un pont ou un coq. [0028] In a variant visible in Figure 10, the first component 1 is a ruby timepiece stone, and the second component is a plate or a bridge or a cock.
[0029] Dans une variante visible sur la figure 12, le premier composant 1 est en matériau micro-usinable. Plus particulièrement, le deuxième composant 2 est un composant en matériau micro-usinable. [0029] In a variant visible in Figure 12, the first component 1 is made of micro-machinable material. More particularly, the second component 2 is a component made of micro-machinable material.
[0030] Dans une autre variante, le premier composant 1 est obtenu par un procédé de fabrication additive [0030] In another variant, the first component 1 is obtained by an additive manufacturing process
[0031] Plus particulièrement, le deuxième composant 2 est obtenu par un procédé de fabrication additive. More particularly, the second component 2 is obtained by an additive manufacturing process.
[0032] De préférence, pour réaliser ladite liaison anodique, on applique une différence de potentiel continue supérieure à 500 Volt, et plus particulièrement supérieure ou égale à 1000 Volt, entre le premier composant 1 constituant une cathode, et le deuxième composant 2 constituant une anode. Preferably, to produce said anodic connection, a continuous potential difference greater than 500 Volt is applied, and more particularly greater than or equal to 1000 Volt, between the first component 1 constituting a cathode, and the second component 2 constituting a cathode. anode.
[0033] Plus particulièrement, on applique alors, au moins au deuxième composant, une température à coeur supérieure ou égale à 140°C, et notamment supérieure ou égale à 140°C. Cette mise en température peut se faire en fixant le deuxième composant 2 à une plaque chauffante, du côté opposé à sa liaison avec la première surface 10 du premier composant 1. [0033] More particularly, a core temperature greater than or equal to 140°C, and in particular greater than or equal to 140°C, is then applied, at least to the second component. This heating can be done by fixing the second component 2 to a heating plate, on the side opposite its connection with the first surface 10 of the first component 1.
[0034] De façon avantageuse, lors de la réalisation de cette liaison anodique, on soumet au moins le premier composant 1 et/ou le deuxième composant 2 à un champ électrique. Advantageously, when making this anodic connection, at least the first component 1 and/or the second component 2 is subjected to an electric field.
[0035] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie ou de bijouterie 1000 comportant au moins un tel sous-ensemble composite 100. The invention also relates to a timepiece or piece of jewelry 1000 comprising at least one such composite subassembly 100.
[0036] L'application, illustrée ci-dessus par quelques applications particulières qui correspondent à des cas bien connus d'assemblage difficile en horlogerie-bijouterie, ou du moins pour lesquels il est difficile de garantir une liaison pérenne. Bien évidemment l'invention est aussi applicable à des assemblages plus classiques, tels l'assemblage d'une glace sur une carrure, d'un fond sur une carrure, d'un timbre sur une glace, d'un timbre sur une carrure, d'un circuit imprimé sur un autre élément de structure, d'une applique ou d'un index sur un cadran, d'un décor sur un élément d'affichage ou d'habillage, ou autre. The application, illustrated above by some particular applications which correspond to well-known cases of difficult assembly in watchmaking-jewelry, or at least for which it is difficult to guarantee a lasting connection. Obviously the invention is also applicable to more classic assemblies, such as the assembly of a crystal on a middle part, of a back on a middle part, of a gong on a crystal, of a gong on a middle case, a printed circuit on another structural element, an applique or an index on a dial, a decoration on a display or covering element, or other.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH001245/2019A CH716660B1 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Composite watchmaking or jewelry subassembly. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH001245/2019A CH716660B1 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Composite watchmaking or jewelry subassembly. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH716660A2 CH716660A2 (en) | 2021-04-15 |
| CH716660B1 true CH716660B1 (en) | 2023-12-15 |
Family
ID=75419947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH001245/2019A CH716660B1 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Composite watchmaking or jewelry subassembly. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH716660B1 (en) |
-
2019
- 2019-10-01 CH CH001245/2019A patent/CH716660B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH716660A2 (en) | 2021-04-15 |
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