Domaine technique
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L'invention concerne les méthodes de production dans le domaine de l'horlogerie. L'invention concerne en particulier le polissage de carrures de montres.
Arrière-plan technologique
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Dans l'industrie horlogère, le polissage de certaines pièces, telles que les carrures métalliques de montres, est souvent effectué par un polissage mécanochimique, autrement connu comme tribofinition ou trovalisation. Selon cette méthode, les pièces sont immergées dans un conteneur comprenant un mélange abrasif. Le mélange consiste d'un liquide tel que l'eau ou l'huile, auquel sont ajoutés des composants abrasifs sous la forme d'une poudre ou d'une pâte et/ou sous la forme d'éléments abrasifs appelés 'chips'. Le conteneur comprenant les pièces à polir et le mélange est soumis à des vibrations ou d'autres types de mouvements, qui résultent en le polissage des pièces par l'interaction avec les abrasifs présents dans le mélange.
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Notamment pour les carrures de montres, différentes machines à polissage mécanochimique ont été développées et souvent le processus de polissage applique plusieurs étapes effectuées dans des machines différentes, de manière à soumettre les carrures à plusieurs mélanges abrasifs différents.
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Dans les machines, les carrures sont attachées à des supports qui sont typiques pour chaque type de machine. Or, le transfert des carrures d'une machine à l'autre requiert la manipulation des carrures individuelles, pour dégager les carrures d'un premier type de support et ensuite attacher les carrures à un deuxième type de support.
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Puisque la plupart des connexions entre les carrures et les supports sont aujourd'hui réalisées par vissage, ce transfert représente une longue interruption du processus, demandant un grand nombre de dévissages et revissages de la part de l'opérateur des machines, avec le risque de carrures qui ne sont pas bien sécurisées sur les supports.
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Il serait donc désirable de disposer d'une solution qui permet de changer les carrures plus vite et avec plus de sécurité.
Résumé de l'invention
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L'invention a pour objectif de proposer une solution pour les problèmes décrits ci-dessus. Cet objectif est atteint par un support et par son utilisation selon les revendications attachées.
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L'invention concerne un support pour une carrure de montre dans une machine à polissage mécanochimique. Le support comporte une tête de support comprenant un plateau pour recevoir une carrure de montre, la tête de support comprenant aussi un pied pourvu d'une tige transversale. Le support comporte en outre une portion tubulaire qui comprend une extrémité ouverte et une extrémité fermée avec un ressort à l'intérieur de la portion tubulaire. A son extrémité ouverte, la paroi de la portion tubulaire est pourvue d'une paire d'encoches configurées pour recevoir les extrémités de la tige transversale après compression du ressort et pivotement du pied, ainsi réalisant une connexion à baïonnette entre la tête de support et la portion tubulaire. L'invention permet ainsi un transfert de carrures d'une machine à l'autre sans nécessiter le dévissage et revissage des carrures. Les têtes de support avec les carrures attachées sont transférées et leur montage dans différents types de machines peut être effectué en peu de temps grâce aux connexions à baïonnette.
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Selon des formes d'exécution spécifiques, le support est pourvu d'un système de verrouillage de la connexion à baïonnette. Un système spécifique de verrouillage selon une forme d'exécution de l'invention comprend une manche disposée autour de la portion tubulaire et pivotable entre deux positions configurées respectivement pour verrouiller ou libérer la connexion à baïonnette.
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L'invention concerne également une configuration de plusieurs machines à polissage mécanochimique de différents types comprenant différentes structures de support pour supporter une pluralité de carrures de montre et dans laquelle chacune desdites structures comprend une pluralité de supports selon l'invention, les supports des différentes machines étant adaptés à recevoir la même tête de support par ladite connexion à baïonnette.
Brève description des figures
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L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :
- La figure 1 représente un exemple d'une configuration connue dans l'état de la technique, pour le polissage mécanochimique de plusieurs carrures de montres.
- Les figures 2 à 4 représentent des vues en 3D d'un support selon une forme d'exécution de l'invention.
- La figure 5 représente une vue en éclat des différents composants du support représenté aux figures 2 à 4.
- Les figures 6a et 6b montrent le fonctionnement d'un système de sécurisation de la connexion à baïonnette selon une forme d'exécution de l'invention.
Description détaillée de l'invention
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Dans la configuration connue de l'état de la technique et représentée à la figure 1, chaque carrure 1 est attachée à une des extrémités d'un support 2 en forme de tige. Les autres extrémités des supports 2 sont attachées de manière amovible dans des trous pourvus dans une palette 3. La palette 3 portant les supports 2 avec les carrures 1 sera installée dans le conteneur d'une machine à polissage mécanochimique qui contient un mélange abrasif, pour soumettre les carrures au polissage. Les carrures 1 sont attachées aux supports 2 respectives par des connexions à vis (non visibles au dessin), qui sont à l'origine des problèmes cités dans l'introduction. La configuration est présentée à titre d'exemple. Les mêmes problèmes se produisent dans d'autres types de machines dans lesquelles les carrures sont attachées par vissage à d'autres types de supports.
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Les figures 2 à 5 représentent un support 5 selon une forme d'exécution de l'invention, le support étant adapté à être installé sur une palette telle qu'illustré à la figure 1. La forme d'exécution représentée aux figures 2-5 ne limite pas la portée de l'invention, qui n'est déterminée que par les revendications indépendantes. Comme il sera expliqué plus loin, certains détails sont optionnels et/ou remplaçables par des alternatives.
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Aux figures 2 et 3, on voit que le support 5 comprend une base 10 en forme de tige et une tête de support 11 qui est détachable de la base. La base comprend une manche 12 qui est pivotable entre deux positions angulaires marquées 'C' et 'O' sur la surface de la manche. La fonction de la manche 12 sera expliquée plus loin dans le texte.
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La figure 4 représente une vue du support sans la manche 12 pour bien visualiser un nombre de composants. Tous les composants du support sont visibles sur la vue en éclat représentée à la figure 5.
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La base 10 comprend une portion solide 13 qui est adaptée à être insérée dans les trous de la palette 3, et qui est pourvue d'un collier 14 à diamètre élevé qui sert de butée pour la manche 12. La base 10 comprend également une portion tubulaire 15, i.e. un cylindre creux, opposée à la portion solide 13 par rapport au collier 14. La portion tubulaire 15 est fermée au niveau de son extrémité adjacente au collier 14, et ouverte au niveau de l'autre extrémité. A cette extrémité ouverte, la paroi de la portion tubulaire 15 est en outre pourvue d'une paire d'encoches 16 en forme de `L', comportant une partie longitudinale orientée selon l'axe central 9 de la portion tubulaire 15 et une partie radiale orientée perpendiculairement à l'axe central 9 et pourvue à son extrémité d'un siège 17 circulaire et concave. La portion tubulaire 15 comprend en outre une rainure 18 adjacente au collier 14, et configurée pour recevoir une bague torique 19. À la figure 5 on voit qu'un ressort 31 est disposé à l'intérieur de la portion tubulaire 15.
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La tête de support 11 comprend un plateau circulaire 25 pourvue d'ouvertures 26 sur sa face supérieure et d'un pied cylindrique 27 sur sa face inférieure, le pied étant fixé à ou intégral avec le plateau 25 et disposé de manière coaxiale avec le plateau 25. Les ouvertures 26 sont filetées à l'intérieur pour permettre l'attachement par vissage d'une carrure de montre sur la face supérieure du plateau 25.
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Dans la forme d'exécution spécifique et non-limitative représentée aux figures, le pied 27 comprend une première partie 27a directement adjacente au plateau 25 et une deuxième partie 27b d'un diamètre inférieur au diamètre de la première partie. La première partie 27a est pourvue de deux rainures 28 dans lesquels deux bagues toriques 29 sont disposées. La deuxième partie 27b est pourvue d'une tige transversale 30 fixée à ou intégrale avec la partie 27b, et orientée perpendiculairement par rapport à l'axe central 9' du pied 27. La tige 30 s'étend de la même longueur des deux côtés de de la deuxième partie 27b du pied 27.
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On voit à la figure 4 que l'ensemble du ressort 31, les encoches 16, le pied 27 et la tige transversale 30 est adapté à permettre l'attachement de la tête de support 11 à la base 10 par une connexion à baïonnette. A ce but, et en l'absence d'une condition de verrouillage décrit plus loin dans ce texte, le pied 27 est insérable dans la portion tubulaire 15 à l'extrémité ouverte de la dernière, et lors de l'insertion du pied 27, les extrémités de la tige transversale 30 sont insérables dans les parties longitudinales des encoches 16. Ensuite, par une rotation du pied, lesdites extrémités de la tige transversale 30 passent par les parties radiales des encoches 16 et s'installent finalement sur les sièges concaves 17. L'insertion du pied 17 requiert la compression du ressort 31. Après la rotation du pied, le ressort 31 pousse les extrémités de la tige 30 contre la surface concave des sièges 17, effectuant ainsi une connexion à baïonnette entre la tête de support 11 et la base 10. Pour libérer la tête de support 11, il suffit de pousser la tête 11 vers l'intérieur de la partie tubulaire pour comprimer le ressort 31 et de faire sortir les extrémités de la tige transversale 30 de leurs sièges 17 respectives, avant de pivoter le pied 27 et de libérer lesdites extrémités de la tige 30 des encoches 16.
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La connexion à baïonnette caractérise tout support selon l'invention. Ce type de connexion permet de changer une pluralité de carrures d'une machine à l'autre sans nécessiter le dévissage et revissage des carrures, à condition que chacune des machines est pourvue de bases de support auxquelles la même tête de support 11 est attachable. Ces bases de support sont caractérisées par la présence d'une portion tubulaire 15 permettant l'insertion du pied 27 de la tête 11 de la manière décrite ci-dessus. La manière dont la portion tubulaire 15 est installée dans une machine dépendra par contre du type de machine. Dans le cas d'une machine configurée pour recevoir la palette 3, les portions tubulaires 15 sont montées sur des portions solides 13 telles qu'illustrées aux figures. D'autres configurations seront applicables dans d'autres types de machines. Par exemple, dans certains types de machines, les carrures sont montées au bout de plusieurs bras d'une structure en forme d'étoile, les bras émanant du centre de la structure. Plusieurs `étoiles' chargées de carrures sont ensuite montées verticalement dans la machine. Pour adapter ce type de machine pour que la tête de support 11 soit attachable aux bras des étoiles, on pourrait par exemple produire les étoiles avec des portions tubulaires 15 fixées au bout des bras. Dans ce cas, le support selon l'invention fait partie de la structure en forme d'étoile, i.e. cette structure comprend plusieurs supports selon l'invention. En dehors des supports eux-mêmes, l'invention concerne également l'utilisation de la tête de support 11 dans une pluralité de machines à polissage mécanochimique de différents types, les machines étant adaptées à recevoir la même tête de support par le même type de connexion à baïonnette.
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Comme il a déjà été mentionné, le support 5 selon la forme d'exécution non-limitative représentée aux figures comprend en outre la manche 12 disposée autour de la portion cylindrique 15. La manche 12 fait partie d'un ensemble optionnel de composants permettant de verrouiller la connexion à baïonnette. Cet ensemble est effectivement optionnel, i.e. l'invention n'est pas limitée aux supports pourvus d'un système de verrouillage.
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A la figure 5, on voit qu'à l'intérieur de la portion tubulaire 15 de la base 10, le ressort 31 est disposé entre deux pièces 35 et 36 en forme de T (vue en coupe), avec les jambes verticales des `T' insérées dans le ressort d'un côté et de l'autre du dernier. Les deux pièces 35 et 36 en forme de T sont nommées ci-après pièce proximale 35 (monté au fond de la portion tubulaire 15) et pièce distale 36 (montée proche de l'extrémité ouverte de la portion tubulaire 15). Les pièces 35 et 36 sont de forme axisymétrique sauf à leurs extrémités situées face à face à l'intérieur du ressort 31, ces extrémités étant pourvues de découpes 37 en équerre. Les pièces 35 et 36 sont visualisées aux figures 6a et 6b sans montrer le ressort pour bien illustrer le fonctionnement de ces composants.
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Quand le pied 27 de la tête de support 11 est inséré dans la portion tubulaire 15 avec les extrémités de sa tige transversale 30 insérées dans les parties longitudinales des encoches 16, l'extrémité du pied 27 se met en contact avec la pièce distale 36 en forme de T. Pour fermer la connexion à baïonnette, il faut être capable de pousser le pied 27 de manière à faire avancer la pièce distale 36, contre la force élastique du ressort 31, dans la direction de la pièce proximale 35, et ensuite tourner le pied pour que le ressort puisse pousser les extrémités de la tige transversale 30 contre les sièges concaves 17. De même, pour ouvrir la connexion et séparer le pied 27 de la portion tubulaire 15, il faut pouvoir comprimer le ressort 31 pour faire sortir les extrémités de la tige transversale 30 de leurs sièges 17 respectives, avant de pivoter le pied 27.
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Par la fonctionnalité du système de verrouillage, ces actions ne sont permises qu'en fonction de la position angulaire de la manche 12. Les têtes des pièces 35 et 36 sont pourvues de trous transversaux, dans lesquels sont disposées des tiges transversales 38 et 39. Dans le support assemblé, les extrémités de la tige 38 sont insérées dans une paire d'ouvertures radiales 40 dans la paroi de la portion tubulaire 15, i.e. des ouvertures allongées et orientées perpendiculairement à l'axe central 9. Les extrémités de la tige 39 sont insérées dans une paire d'ouvertures longitudinales 41 dans la paroi de la portion tubulaire 15, i.e. des ouvertures allongées et orientées parallèlement à l'axe central 9. Les largeurs des ouvertures 40 et 41 par rapport aux diamètres des tiges 38 et 39 ne permettent qu'un pivotement de la pièce proximale 35 autour de l'axe central 9 ainsi qu'un déplacement linéaire de la pièce distale 36.
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Les extrémités de la tige 38 insérée dans la pièce proximale 35 s'étendent au-delà de la paroi de la portion tubulaire 15 et ces extrémités sont insérées dans deux trous 45 pourvus dans la manche 12. Or, l'action de tourner la manche 12 va faire pivoter la pièce proximale 35 par rapport à la pièce distale 36 sur un trajet angulaire déterminé par la longueur des ouvertures radiales 40. Ce trajet s'étend entre deux positions de la manche 12, marquées C (Closed/fermé) et O (Open/ouvert) sur la surface extérieure de la manche. Les positions relatives des pièces 35 et 36 qui correspondent aux positions angulaires C et O de la manche 12 sont illustrées aux figures 6a et 6b.
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A la figure 6a (position `C'), on voit que les extrémités des pièces 35 et 36 se touchent, ainsi empêchant le rapprochement de la pièce 36 vers la pièce 35, ce rapprochement étant nécessaire pour comprimer le ressort 31 et fermer la connexion à baïonnette. Cette position de la manche 12 empêche l'accès du pied 27 dans la portion tubulaire 15.
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Dans la position 'O' (figure 6b), les découpes en équerres 37 se trouvent des deux côtés de l'axe central 9, de sorte que les découpes se croisent quand on pousse la pièce distale 36 vers la pièce proximale 35, permettant ainsi la compression du ressort 31, cette compression étant requise pour fermer la connexion à baïonnette. Le déplacement de la pièce distale 36 est rendu possible par le déplacement des extrémités des tiges 39 dans les ouvertures longitudinales 41. Les extrémités des tiges 39 ne s'étendent pas au-delà de la paroi de la portion tubulaire 15, et leur position n'est donc pas dépendante de la position de la manche 12. La longueur des ouvertures longitudinales 41 rend possible un déplacement de la pièce 36 sur un trajet longitudinal prédéfini qui permet la fermeture et l'ouverture de la connexion à baïonnette.
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Après la fermeture de la connexion à baïonnette (avec la manche en position 'O'), la manche 12 est pivotée vers la position `C', pour verrouiller la connexion. Dans cette position de la manche 12, la compression nécessaire du ressort 31 pour séparer les extrémités de la tige 30 des sièges concaves 17 est interdite par la position des pièces 35 et 36 tel qu'illustrée à la figure 6a. Pour faire sortir la tête de support 11 de la base 10, il faut donc d'abord tourner la manche 12 vers la position 'O'.
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Les bagues toriques 19 et 29 ont une fonction d'étanchéité par contact avec la surface intérieure de la manche 12, i.e. elles servent à séparer l'intérieur de la manche 12 du mélange abrasif quand les supports chargés de carrures de montres sont immergés dans ce mélange dans une machine à polissage mécanochimique.
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Dans la forme d'exécution représentée aux figures, un élément additionnel est inclus. Une tige 46 pourvue d'une bille à ressort 47 est insérée dans un trou transversal 48 pourvu dans la portion tubulaire 15, à proximité du collier 14. Dans les positions `C' et 'O' de la manche, la bille 47 s'insère dans l'un ou l'autre de deux cavités, par exemple des trous borgnes (non-représentés) pourvus dans la surface intérieure de la manche 12. La force du ressort à l'intérieur de la tige 46 n'empêche pas le pivotement manuel de la manche 12, mais ladite force empêche ce pivotement par les forces exercées sur la manche lors du processus mécanochimique.
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Comme il a été remarqué, l'invention ne se limite pas à l'ensemble d'éléments de la forme d'exécution représentée aux figures. Le verrouillage de la connexion à baïonnette, effectué par exemple par le pivotement de la manche 12 dans la forme d'exécution illustrée, est considéré préférable ou nécessaire en fonction de la composition du mélange mécanochimique. Un mélange comprenant des 'chips' de larges dimensions va effectuer des forces importantes sur les supports, qui pourraient faire dégager les connexions à baïonnette non-verrouillées lors du processus. Un mélange comprenant que des poudres ne risque pas d'avoir ces effets et permet d'utiliser des supports pourvus seulement de la connexion à baïonnette, sans système de verrouillage. Un support de ce type pourrait comprendre la portion tubulaire 15, pourvu de son ressort 31 et ses pièces 35 et 36 comme dans la forme illustrée aux figures, mais sans les découpes 37 et avec une distance entre les pièces 35 et 36 qui permet la fermeture et l'ouverture de la connexion, indépendamment de la position angulaire de la pièce proximale 35. Ladite pièce proximale 35 sera en fait de préférence stationnaire par rapport à la portion tubulaire 15 dans cette forme d'exécution. La manche 12 peut toujours être présente, ainsi que les bagues toriques 19 et 29, pour assurer l'étanchéité, mais la manche ne doit pas être pivotable par rapport à la portion tubulaire 15. Alternativement, un autre système d'étanchéité pourrait être appliqué.
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Sans limiter la portée de l'invention, la plupart des différents composants d'un support selon l'invention sont formés de préférence en matériaux métalliques.
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Une configuration de machines à polissage mécanochimique de différents types selon l'invention est caractérisée par la présence de supports selon l'invention dans chacune des machines, les supports des différentes machines étant adaptés à recevoir la même tête de support par la même connexion à baïonnette. Par exemple, une configuration selon l'invention peut comprendre une machine configurée pour recevoir une palette 3 telle qu'illustrée à la figure 1, chargée de supports 5 selon la forme d'exécution des figures 2-5. Une deuxième machine comprend plusieurs structures de support en forme d'étoiles comprenant au bout des bras de l'étoile des portions tubulaires 15. Les supports 5 de la première machine comprennent le même type de portion tubulaire 15. Cette configuration permet le transfert vite des têtes de support 11 chargées de carrures de montres d'une machine à l'autre.