Procédé de fabrication d'une pièce d'instrument horaire,
machine pour la mise en oeuvre du procédé et pièce d'instrument horaire fabriquée selon le procédé
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une pièce d'instrument horaire comprenant une opération de meulage d'un segment de surface de révolution limité par des portions saillantes de la pièce.
L'invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé ainsi que la pièce d'instrument horaire fabriquée selon le procédé.
Certaines pièces d'instruments horaires fabriquées en grandes séries, par exemple certaines pièces de boîtes de montres, nécessitent des opérations de meulage.
Alors que ces opérations peuvent être mécanisées d'une façon relativement simple lorsque les surfaces à meuler sont des surfaces de révolution entièrement circulaires, par exemple des surfaces annulaires ou des surfaces tronconiques, on a rencontré jusqu'à maintenant de grandes difficultés à effectuer ces opérations de meulage lorsque les surfaces à meuler sont des portions de surfaces de révolution. On sait en particulier qu'il se présente une difficulté lorsqu'il s'agit de meuler les surfaces latérales des carrures de boîtes de montres-bracelets pourvues de cornes, étant donné que dans bien des cas ces surfaces latérales sont des segments de surfaces cylindriques qui sont limités à leurs deux extrémités par les flancs des cornes.
Les segments de surfaces latérales qui s'étendent entre les paires de cornes opposées sont limités par les flancs des cornes qui font, avec la surface latérale de la boîte, un angle dièdre interne d'une ouverture supérieure à 900, alors que pour les portions de surfaces latérales comprises entre les deux cornes d'une même paire, les angles entre la surface latérale de la carrure et le flanc correspondant de la corne sont inférieurs à 900 et présentent donc pour le meulage une difficulté accrue, étant donné qu'ils ne sont pas facilement accessibles.
Ainsi, le but de la présente invention est de créer un procédé ainsi qu'une machine pour la mise en oeu- vre du procédé qui permettent d'effectuer ces opérations de meulage mécaniquement sur des carrures de boîtes de montres circulaires pourvues de cornes, de même que sur d'autres pièces d'instruments horaires.
Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ladite opération de meulage est effectuée en amenant la pièce en contact avec une meule qui présente une surface de meulage annulaire limitée par deux flancs faisant avec ladite surface des angles égaux ou inférieurs aux angles- entre les extrémités dudit segment de surface et les flancs desdites portions saillantes, et en imprimant à la pièce à meuler un mouvement rotatif oscillant autour de son axe et un mouvement de translation alternatif, ces deux mouvements étant synchronisés de façon que la ligne de contact entre la meule et la pièce à meuler parcourt simultanément ladite surface annulaire de la meule dans sa largeur et ledit segment de surface à meuler dans sa longueur.
La machine pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée en ce que le support de pièce à meuler comprend un équipage mobile portant une broche- destinée à recevoir la pièce à meuler et des moyens d'entraînement synchronisés entraînant la broche en rotation et l'équipage mobile en translation, ces mouvements étant alternatifs.
Enfin, l'invention porte également sur la pièce d'instrument horaire fabriquée selon le procédé, notamment sur une carrure de boîte de montre pourvue de cornes,
Le dessin annexé illustre à titre d'exemple une forme de mise en oeuvre du procédé et représente une machine permettant cette mise en oeuvre.
Au dessin, les fig. 1, 2 et 3 illustrent le meulage d'un segment de surface cylindrique s'étendant entre les deux paires de cornes;
les fig 4, 5 et 6 illustrent le meulage d'un segment de surface cylindrique s'étendant entre les deux cornes d'une même paire dans une carrure de boîte de montre, et
les fig. 7, 8 et 9 sont des vues en plan de dessus en élévation latérale et en élévation frontale de la machine utilisée pour effectuer ces opérations de meulage.
A la fig. 1, la carrure de boîte de montre 1 pourvue de deux paires de cornes 2 et 3, d'une part, 4 et 5, d'autre part, présente une surface latérale qui est formée de quatre segments de surface cylindrique. Les deux segments extérieurs 6 et 7 sont ceux qui s'étendent entre les cornes appartenant à des paires différentes, alors que les segments intérieurs 8 et 9 s'étendent chacun entre les deux cornes d'une même paire. Pour effectuer ces opérations de meulage, on utilise une meule 10 qui présente à sa périphérie une saillie annulaire 11. Cette saillie est limitée par une face annulaire plane 12 qui sera appelée par la suite la surface de meulage, et par deux surfaces latérales 13 et 14, de forme cylindrique, qui font avec la surface 12 des angles de 900.
Dans la position représentée à la fig. 1, la meule 10 a été déplacée depuis sa position initiale représentée en traits mixtes en 10' en direction de la carrure 1 et le centre de la surface annulaire 12 se trouve en contact avec le centre du segment cylindrique 7. Les moyens utilisés pour effectuer ce déplacement a seront décrits plus loin.
On conçoit que si, à partir de la position représentée à la fig. 1, on déplace la carrure 1 simultanément en rotation autour de son axe d'un angle b et en translation vers le haut sur une distance c égale à la moitié de la largeur de la surface 12, la ligne de contact entre le segment cylindrique 7 et la surface 12 se déplace sur le segment cylindrique 7 jusqu'à l'angle entre ce segment et la corne 3. et sur la surface 12 jusqu'à l'arête entre cette surface et la face latérale 13, alors que, comme on le voit à la fig. 3, un déplacement dans le sens inverse à partir de la position de la fig. 1, comprenant une rotation de l'angle b dans le sens inverse et un déplacement c vers le bas, amène l'autre extrémité du segment 7 en contact avec l'arête entre la surface 12 de la meule 10 et la surface latérale 14.
Pour que cette opération soit possible, il suffit que l'angle entre les surfaces 13 et 12, d'une part, 14 et 12, d'autre part, soit plus petit que les angles entre les tangentes au segment 7 à ses deux extrémités et les flancs extérieurs des cornes 3 et 5. On voit facilement au dessin que cette condition est réalisée. Ainsi, il suffit de réaliser un mécanisme qui déplace la carrure par rapport à la meule automatiquement et alternativement en rotation d'un angle b et en translation d'une distance c alternativement dans un sens et dans l'autre pour réaliser cette opération de meulage automatiquement.
De plus, comme on le voit aux fig. 4, 5 et 6, il suffit de remplacer la meule 10 par une meule 15 qui présente à sa périphérie une saillie annulaire 16 dont la face frontale perpendiculaire à l'axe est plane en 17 et limitée par deux surfaces tronconiques 18 et 19 faisant avec la surface 17 des angles aigus pour que le meulage des segments intérieurs 8 et 9 soit également possible dans les mêmes conditions. On voit à la fig. 4 la position de départ. La meule 15 a été déplacée à partir de la position 15' en direction de l'axe de la carrure 1 jusqu'à ce que le centre de la largeur de la surface annulaire 17 soit en contact avec le centre du segment cylindrique 8.
Une fois ce déplacement d effectué, de façon que la meule appuie contre la carrure, cette dernière est déplacée, d'une part, en rotation d'un angle e et, d'autre part, en translation vers le haut sur une distance f égale à la moitié de la largeur de la surface 17. Si l'angle entre les faces 17 et 18 de la meule est égal à l'angle entre le plan tangent au segment cylindrique 8 à son extrémité et le flanc interne de la corne 2, ce flanc interne de la corne est meulé en même temps que l'extrémité du segment cylindrique 8. En revanche, si l'angle de la saillie de la meule est plus petit, seule la surface 8 est meulée jusqu'à son arête interne selon laquelle elle se raccorde au flanc interne de la corne 2.
La fig. 6 montre que les mêmes déplacements effectués dans le sens inverse permettent de meuler le segment cylindrique 8 jusqu'à son autre extrémité. En ce qui concerne le rapport entre la largeur de la surface de meulage annulaire de la meule 12 ou 17 et la longueur des segments cylindriques à meuler 6 et 7 ou 8 et 9, on notera qu'il n'est pas nécessaire de respecter un rapport critique absolument précis. I1 est évidemment nécessaire que la largeur de la saillie de la meule soit inférieure à la distance entre les cornes, afin que la meule et la carrure puissent être amenées dans les positions relatives représentées aux fig. 1 et 4, mais cette condition étant réalisée, la saillie de la meule peut être plus ou moins large.
On sera évidemment limité par des raisons de résistance des matériaux dans le sens de la diminution de cette saillie et cela surtout dans le cas où cette saillie présente des flancs tronconiques faisant avec la surface de meulage des angles inférieurs à 900, mais l'expérience a montré qu'il était possible sans grandes difficultés de déterminer les dimensions des saillies périphériques des meules de façon que des carrures de boîtes de montre pourvues de cornes dans toutes les dimensions usuelles puissent être meulées automatiquement sur la machine décrite. D'autre part, pour éviter une usure trop rapide de la meule, on aura avantage à donner à la surface annulaire de meulage la plus grande largeur possible afin de répartir l'usure sur une grande surface.
il est bien entendu que la forme de mise en oeuvre illustrée aux fig. 1 à 6 ne constitue qu'une forme de mise en oeuvre du procédé. I1 serait également possible dans une autre forme de mise en oeuvre d'utiliser une meule plate dont la surface annulaire de meulage serait constituée par la surface cylindrique qui forme sa tranche. Pour le meulage des segments intérieurs des carrures de boîtes de montres, une telle meule devrait alors présenter à sa périphérie un filet tronconique dans chacune de ses faces frontales.
La carrure à meuler serait alors amenée en contact avec la tranche de la meule, son axe étant parallèle à celui de la carrure 1 représenté au dessin, mais le mouvement de translation imprimé à la carrure serait alors dirigé dans le sens parallèle à l'axe de la meule alors que, dans les fig. 1 à 6, ce déplacement est dirigé dans le sens perpendiculaire à l'axe de la meule.
On va maintenant décrire plus en détail la machine utilisée pour réaliser ces opérations. Cette machine est visible à la fig. 7 en plan de dessus. La meule comporte un bâti 20 dans lequel est logé le moteur d'entraînement et dont l'arbre 21 fait saillie à ses deux extrémités et porte, à l'une de ses extrémités, le disque qui, en l'occurrence, est le disque 15 représenté aux fig. 4, 5 et 6. Le bâti 20 est monté sur une coulisse transversale 22 permettant l'ajustage de la position de la meule dans le sens perpendiculaire à son axe. Une vis micrométrique 23 permet les réglages. La coulisse 22 est elle-même montée sur une coulisse longitudinale 24 permettant de déplacer le disque 15 de la meule dans le sens de son axe afin de réaliser certains réglages comme on le verra plus loin.
La coulisse longitudinale 24 peut être montée sur un socle qui n'est pas représenté en détail. Sur ce socle, est monté le support de la pièce à meuler, désigné à la fig. 7 d'une façon globale par 25. Ce support comprend tout d'abord une plaque de base 26 visible à la fig. 8 sur laquelle est montée une équerre 27 dont la partie horizontale présente la forme générale d'un secteur de cercle, qui est percé d'une fente en arc de cercle 28 centrée sur une ouverture dans laquelle est engagé un arbre de pivotement 29. Cette équerre peut donc pivoter autour de l'axe de l'arbre 29 sur la plaque de base 26 et un écrou de blocage 30 permet de la fixer dans une orientation convenable. L'équerre 27 comprend un panneau vertical 31 (fig. 8) sur lequel est montée une glissière 32.
Celle-ci guide deux colonnes 33 dont les extrémités sont fixées aux extrémités d'un plateau 34 qui porte le moteur 35 à réducteur 36. Le plateau 34, ainsi que les colonnes 33 et le moteur 35, constituent les éléments principaux d'un équipage mobile sur lequel la pièce à meuler, en l'occurrence la carrure 1, est montée.
Cet équipage mobile peut donc se déplacer verticalement alors que l'axe de la meule est horizontal.
Le réducteur 36 comporte un arbre de sortie 37 qui s'étend horizontalement, mais qui est perpendiculaire à l'axe de la meule. A ses deux extrémités, cet arbre porte des plateaux circulaires 38 et 39 qui sont de même diamètre et qui présentent chacun dans sa face extérieure une rainure diamétrale 40.
Comme on le voit aux fig. 8 et 9, le plateau 34 porte à son extrémité inférieure une coulisse 41 sur laquelle se déplace un coulisseau 42 qui est guidé dans le sens horizontal parallèlement à l'axe de la meule. Les colonnes 43 et 44 assurent le guidage du coulisseau auquel est fixée une broche 45 disposée horizontalement et dont l'axe est perpendiculaire à celui du déplacement du coulisseau 42. Le palier 46 de cette broche est solidaire du coulisseau 42 et l'arbre de la broche qui fait saillie des deux côtés du palier 46 porte à une extrémité une pince 47 destinée à recevoir les pièces à meuler et, à l'autre extrémité, un plateau 48 qui coopère avec un dispositif de limitation et de fin de course 49 dont les fonctions seront expliquées plus loin.
Notons auparavant que le coulisseau 42 est relié au socle général de la machine par un ressort représenté schématiquement en 50 à la fig. 8 et qui tend à déplacer ce coulisseau vers la meule. Une vis micrométrique 51 limite les déplacements du coulisseau.
Pour permettre de comprendre le fonctionnement du mécanisme décrit, et en particulier les déplacements de l'équipage mobile, il suffit de mentionner encore les deux bielles 52 et 53 qui relient respectivement les plateaux 39 et 38, d'une part au socle de la machine, et d'autre part au plateau 48. La bielle 52 est articulée à l'une de ses extrémités sur une tige 54 qui est engagée dans la rainure diamétrale 40 du plateau 39. En réglant la position de la tige 54 dans la rainure 40, on modifie le rayon du cercle décrit par la tige 54.
Comme la bielle 52 est articulée à son autre extrémité sur un montant 55 fixe, solidaire de la plaque de l'étrier 27, on constate que la rotation du plateau 39 entraîne un déplacement alternatif de tout l'équipage mobile comprenant le moteur 35 et le plateau 34 dans la glissière 32, l'amplitude de ce déplacement alternatif étant donnée précisément par la position de la tige 54 dans la gorge 40. Ce déplacement en translation alternatif est également com- muniqué à la glissière 41 ainsi qu'à la broche 45. Son amplitude est réglable et sa fréquence est déterminée par la vitesse du moteur 35 et le rapport de réduction du réducteur 36.
Comme le plateau 38 porte également dans sa rainure 40 une tige 56 à laquelle est articulée l'extrémité supérieure de la bielle 53 et que l'extrémité inférieure de cette bielle 53 est articulée sur une goupille 56 fixée dans le plateau 48 qui est monté, comme on l'a dit précédemment, à l'extrémité arrière de l'arbre de la broche 45, il en résulte que le mouvement rotatif du plateau 38 entraîne un mouvement oscillant de la broche 45 autour de son axe. Là également, l'amplitude de ces oscillations rotatives peut être réglée en déplaçant la tige 56 dans sa rainure 40.
Ainsi, la pièce fixée sur la pince 47 subit simultanément le mouvement d'oscillation autour de l'axe de la broche 45 qui est imprimé au plateau 48 par le plateau 38, et le mouvement de translation verticale d'amplitude limitée qui est déterminé par la rotation du plateau 39 provoquant un déplacement d'ensemble de tout l'équipage mobile. On constate que ces deux mouvements sont réglables dans leurs amplitudes, mais qu'ils sont synchronisés par le fait que les deux plateaux 39 et 38 sont montés sur les deux sorties de l'arbre du réducteur 36. Le dispositif 49 permet de verrouiller la broche 45 au disque d'entraînement 48 dans au moins deux positions relatives angulaires différentes. Il est ainsi possible par rapport au disque 48 de meuler successivement deux parties symétriques d'une pièce telles que les surfaces 6 et 7 ou 8 et 9 de la fig. 1.
On voit encore à la fig. 8, et d'une façon plus détaillée, la coulisse 22 qui permet de régler l'emplacement de la meule dans le sens transversal et le coulisseau 24 qui porte le socle en queue d'aronde de la coulisse 22, qui est monté lui-même sur les colonnes 57 glissant dans la glissière 58 parallèlement à l'axe de la meule. Le vérin 59 commande ces mouvements dans le sens axial et la butée 60 assure la position désirée.
Ainsi, après avoir mis en marche le moteur de la meule, il suffit d'actionner le vérin 59 pour déplacer l'ensemble de la meule dans le sens axial jusqu'à ce que la surface annulaire de meulage soit en contact avec le segment cylindrique à meuler. Pour cela, la pièce à meuler sera amenée au préalable dans la position correspondant soit à la fig. 1, soit à la fig. 4, le moteur 35 étant arrêté. En déplaçant axialement la meule à partir du moment où le contact est établi, on peut régler à volonté la pression de la meule sur la pièce à meuler grâce au déplacement du coulisseau 42 dans la glissière 41 contre l'action du ressort 50. La butée réglable 60 permettra d'obtenir le réglage correct sans tâtonnements une fois qu'elle aura été ajustée à la position voulue.
Grâce aux diverses possibilités de réglage de la position de la meule par rapport au support de la pièce à meuler, la même machine permet d'effectuer des opérations de meulage en utilisant une meule du type 10 décrit à la fig. 1 ou une meule du type 15 représenté à la fig. 4, ainsi que des meules dont la surface annulaire de meulage est la surface latérale externe. En effet, grâce aux possibilités de déplacement en pivotement du support de la pièce à meuler autour de l'axe de la vis 29, on peut amener l'axe de la broche 45 dans une position parallèle à l'axe de la meule 20. Grâce à la coulisse 22, il est ainsi possible d'appuyer la tranche de la meule contre la pièce à meuler fixée à l'extrémité de sa broche dans la pince 47.
Bien entendu, en outre, toutes les positions - inter- médiaires sont possibles. La machine permet donc de meuler des segments de surface tronconique limités par des saillies, opération qui n'était pas considérée comme réalisable jusqu'à maintenant.
La machine décrite permet donc d'améliorer considérablement la présentation de certaines pièces d'horlogerie fabriquées en grandes séries, notamment des boîtes de montres-bracelets, tout en facilitant et en accélérant considérablement la fabrication de ces pièces.
REVENDICATION I
Procédé de fabrication d'une pièce d'instrument horaire, comprenant une opération de meulage d'un segment de surface de révolution limité par des portions saillantes de la pièce, caractérisé en ce que ladite opération de meulage est effectuée en amenant la pièce en contact avec une meule qui présente une surface de meulage annulaire limitée par deux flancs faisant avec ladite surface des angles égaux ou inférieurs aux angles entre les extrémités dudit segment de surface et les flancs desdites portions saillantes, et en imprimant à la pièce à meuler un mouvement rotatif oscillant autour de son axe et un mouvement de translation alternatif,
ces deux mouvements étant synchronisés de façon que la ligne de contact entre la meule et la pièce à meuler parcourt simultanément ladite surface annulaire de la meule dans sa largeur et ledit segment de surface à meuler dans sa longueur.
REVENDICATION II
Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I comprenant un bâti sur lequel sont montés, d'une part une meule, et d'autre part un support de la pièce à meuler, caractérisée en ce que le support de la pièce à meuler comprend un équipage mobile portant une broche destinée à recevoir la pièce à meuler et des moyens d'entraînement synchronisés entraînant la broche en rotation et l'équipage mobile en translation, ces mouvements étant alternatifs.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que l'équipage mobile comprend ladite broche, un arbre parallèle à cette broche, un premier mécanisme à bielle et manivelle reliant ledit arbre et la broche de façon qu'un mouvement de rotation de l'arbre entraîne un mouvement oscillant de la broche autour de son axe, et un second mécanisme à bielle et manivelle reliant ledit arbre à un élément de bâti fixe de façon que la rotation de l'arbre entraîne simultanément un déplacement alternatif de l'équipage mobile synchronisé avec les oscillations de la broche.
2. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que la meule présente une saillie périphérique limitée par une surface annulaire plane perpendiculaire à son axe et constituant ladite surface de meulage.
3. Machine selon la sous-revendication 2, caractérisée en ce que ladite saillie est de profil trapézoïdal.
4. Machine selon la sous-revendication 3, caractérisée en ce que les angles du profil de la saillie sont tels que la meule attaque le segment de surface de révolution et la surface desdites portions saillantes à chaque oscillation de la pièce.
5. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que la meule est une meule plate, ladite surface de meulage annulaire étant constituée par la tranche de la meule.
6. Machine selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre de la meule porté par un support fixe et la broche portée par l'équipage mobile sont mobiles parallèlement à l'axe de la meule l'un par rapport à l'autre, l'un de ces éléments étant soumis à l'action d'un ressort de façon que la pièce à meuler soit appuyée contre ladite surface annulaire de meulage.
7. Machine selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'équipage mobile comprend un moteur à réducteur fixé à un plateau portant ledit arbre et la broche, ce plateau étant solidaire d'éléments guidés dans une glissière fixe.
8. Machine selon la sous-revendication 7, caractérisée en ce que la broche est montée sur un coulisseau mobile dans une glissière fixée au plateau, la direction de déplacement du coulisseau étant parallèle à l'axe de la meule.
REVENDICATION III
Pièce d'instrument horaire fabriquée selon le procédé de la revendication I.
SOUS-REVENDICATION
9. Pièce selon la revendication III, caractérisée en ce qu'elle constitue une carrure de boîte de montrebracelet pourvue de cornes.
Ecrits et images opposés en cours d'examen
aucun
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