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Procédé et dispositif pour le serrage de pierres précieuses., notamment de diamants, dans des appareils à tailler.
L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour le serrage de pierres précieuses, notamment de diamants, dans des appareils à tailler ces pierres.
On sait que les diamants sont habituellement taillés en forme de pyramide tronquée de faible hauteur, dont la base supérieure est appelée "table" et qui possède huit, seize ou trente-deux faces latérales dites "facettes", cette pyramide étant posée par sa base inférieure sur une pyramide renversée, appelée "culasse", qui possède également huit, seize ou trente- deux faces latérales, dites "facettes inférieures". Les facet--
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tes des pyramides supérieure et inférieure se touchent suivant les "feuilletis", les demi-angles au sommet de la pyramide supérieure étant usuellement, pour des raisons d'optique, de 441/2 , et au sommet de la pyramide inférieure renversée de 41 .
Afin d'obtenir une réfraction et une réflexion correctes des rayons lumineux, qui sont les facteurs déterminants de la perfection de la pierre, il est trèsimportant que la taille de la pierre soit très précise et régulière.
Les diamants sont taillés sur de grands disques tournants horizontaux, en restant fermement tenus dans des supports. Ces supports sont formés par des cupules de tôle dites "dops" larges d'environ 3 cm. et fixées sur des fils métalliques flexibles. Ces dops sont remplis de soudure de forme approximativement conique, et au sommet du cône le dia- mant à tailler est enchâssé par fusion de la soudure. A la taille, le dop est fixé, par son fil métallique, dans une pince et est placé de façon que le diamant vienne contre le disque qui sert à le tailler. Au cours de la taille, il faut veiller à ce qu'elle se fasse en concordance avec la structure du dia- mant. L'inclinaison et la position nécessaires du diamant s'obtiennent en pliant convenablement le fil de support du dop.
Quand on a taillé une facette de la pyramide supérieure (la table du diamant s'obtient généralement par sciage ou par clivage et n'a donc pas à être taillée), on retire le diamant en faisant fondre la soudure et on le replace de la même maniè- re dans une autre position, par exemple pour tailler la fa- cette supérieure opposée. On procède de cette façon jusqu'à l'achèvement de la taille du diamant. Dans le cas de petits diamants, les angles et les positions des facettes individuel- les sont déterminées simplement à l'oeil, et dans le cas de diamants plus gros, on les verifie au gabarit.
On connaît aussi des dispositifs pour le serrage de
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diamants, qui comportent des mâchoires entre lesquelles le diamant est coincé pendant la taille. Toutefois, les disposi- tifs connus ne conviennent que pour la taille de pierres rela- tivement grosses et ne se prètent pas à la taille de petites pierres.
L'invention a pour objet un procédé et un dispositif qui permettent d'enserrer parfaitement et sûrement même les plus petites pierres à tailler, le placement des pierres dans l'appareil se faisant en un temps plus court qu'il n'était possible dans les procédés et dispositifs connus.
Le serrage des diamants conformément à l'invention se fait en deux phases. Dans la première phase on taille la table et ses facettes, dans la deuxième phase on taille la culasse.
Pour serrer la pierre en vue de la première phase de la taille, c'est-à-dire la taille de la table et des facet- tes, on utilise, suivant l'invention, un support dont la pointe conique contient une garniture de cuivre en forme de cône présentant au sommet un renfoncement dans lequel le dia- mant à tailler est enfoncé par pression axiale.
Pour serrer la,pierre à tailler en vue de la deuxiè- me phase, on utilise une tête de serrage dont les mâchoires enserrent la pierre qui, en vue de pouvoir tourner de l'angle voulu, est appuyée par sa table sur une aiguille à surface d'appui en métal dur, et est pressé contre cette surface par une patte agissant sur la culasse, après quoi les mâchoires sont ouvertes, tournées de l'angle voulu et fermées à nouveau.
Ensuite on retire la patte de serrage et la pierre est prête pour la taille de nouvelles surfaces.
Le dessin annexé représente un exemple de réalisa- tion de l'objet de l'invention.
Fig. 1 représente schématiquement l'aspect d'un dia-
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mant .brut scié ou clive selon la surface qui ultérieurement constituera la table.
Fig. 2 montre l'aspect d'un diamant complètement taillé.
Fig. 3 est une coupe longitudinale du support sui- vant l'invention et
Fig. 4 est une vue, en élévation, du support avec la pierre pendant l'insertion de celle-ci.
Fig. 5 montre, en coupe longitudinale, la tête de serrage servant à la fixation de la pierre pendant la deuxième phase de la taille.
Fig. 6 est un détail d'une mâchoire de serrage.
Fig. 7 montre en élévation, partiellement en coupe, l'aiguille d'appui et
Fig. 8 montre une construction modifiée d'une mâchoire de serrage.
On sait qu'un diamant brut est d'abord clivé suivant son plan de symétrie, de façon à fournir deux pyrami- des qui subissent ensuite la taille. Une telle pyramide est représentée sur la fig. 1, où 1 représente la table. Le sommet de la pyramide est désigné par 2. La fig. 2 montre une pierre déjà taillée où 1 est la table, 3 les facettes et 4 la culasse.
En vue de la première phase de la taille, qui con- siste à tailler les facettes 3, on utilise conformément à l'invention, un support 5 de forme connue en soi. Ce support presente un creux axial 6 et, à son extrémité conique, un creux axial 7 qui communique avec le creux 6 par le forage axial 8. Dans le trou 7 est insérée une garniture de cuivre 9.
La fig. 3 montre, en traits interrompus, la forme primitive de la garniture 9. Celle-ci est ensuite tournée de façon que son extrémité extérieure coincide avec la forme conique du support, dessinée en traits pleins. A la pointe de la garniture- n
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on pratique au tour un renfoncement conique 10, strictement axial. En vue de l'insertion de la pierre 11, on la dispose d'abord par sa surface 1 sur une taque d'acier poli 12. Ensuite on place par en-haut le support 5 sur la pierre, de façon que la culasse de celle-ci vienne se placer exactement dans le ren- foncement conique du support. Au moyen d'une presse 13, on presse le support vers le bas, de sorte que la pierre 11 est fermement prise dans la garniture de cuivre 9. La pierre est alors prête pour la taille des facettes 3.
Après la taille des facettes on peut retirer la pierre de la garniture 9 au moyen d'un couteau ou d'un autre outil.
La garniture 9 peut être réutilisée plusieurs fois.
Quand elle est tellement usée qu'elle ne retient plus conve- nablement la pierre, on l'expulse du support a.u moyen d'un outil passé à travers le canal 8, après quoi une nouvelle gar- niture est placée dans le support.
La deuxième phase de la taille consiste à tailler la culasse 4. Suivant l'invention, on utilise à cet effet la tête de serra,ge représentée sur la fig. 4.
Dans cette phase, la pierre à tailler est coincée entre les mâchoires 14 qui sont serrées par un écrou-capuchon 15 vissé sur un manchon tournant 16. Le manchon 16 est pour- vu à son extrémité supérieure d'une denture à sens unique 17 avec laquelle coopère un cliquet 18 pressé vers l'extérieur par un ressort, ce qui facilite la rotation du manchon, d'un angle voulu. Le manchon 16 porte une bague 19 qui sert à faire tourner le manchon entier dont la surface supérieure élargie peut tourner dansun écrou-capuchon 20. L'écrou 20 peut être vissé ou dévissé sur le filetage 21 d'un manchon 22. Le dia- mètre de l'écrou 20 est utilement égal à celui de la bague 19.
Le manchon 22 est pourvu d'un filetage 23 avec lequel vient
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en prise l'écrou annulaire 24. Le manchon 22 est guidé dans une bolte 25 qui a, au milieu, une échancrure destinée à re- cevoir l'écrou 24. Le manchon 22 est creux, et dans son creux est logée une aiguille 26 représentée sur la fig. 7. Cette aiguille présente au sommet une partie élargie taraudée/En 27, avec un creux conique 28 et des fentes axiales conférant à cette partie une certaine élasticité.
Dans cette partie vient se visser un bouchon de conicité correspondante qui, en se vissant, élargit la partie conique 28 de l'aiguille et la presse ainsi contre la surface interne du manchon 22, ce qui a pour effet de maintenir l'aiguille dans la position voulue.Le manchon 22 présente une echancrure axiale 31 dans laquelle s'engage une vis 30, de sorte que le manchon,peut se déplacer axialement, mais ne peut tourner. Le déplacement axial du man- chon vers le bas est limité par la vis de réglage 32.
A l'extrémité inférieure de la tête de serrage est disposé un étrier pivotant 33. Celui-ci porte une patte 35 qui est soit fixe, soit réglable au moyen d'une vis 36 de façon à ce que sa surface terminale vienne se placer exactement dans l'axe de la tête de serrage, quand l'étrier est amené en position active.
La fig. 6 représente les mâchoires 14. Comme le montre le dessin, les mâchoires peuvent facilement être reti- rées du manchon 16 pour être remplacées. Etant donné que ces mâchoires subissent des efforts considérables, notamment par suite de la chaleur dégagée par la pierre que la taille porte au rouge, il est utile de les faire en acier à coupe rapide ou en métal dur, notamment en alliage dur ou en carbure de tungstène, comme par exemple le Widia. De même, la surface d'appui 57 de l'aiguille 26 est faite de métal dur, alliage dur, ou carbure de tungstène, par exemple le Widia.
Cette précaution est très importante, car il est indispensable que
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l'aiguille présente toujours une surface d'appui plane, perpen- diculaire à l'axe, qui ne se ramollisse pas à la. chaleur et dans laquelle la pierre ne puisse s'enfoncer pendant la taille.
La façon de travailler à l'aide de la tête de ser- rage suivant l'invention est la suivante:
En faisant tourner l'écrou 20, les mâchoires 14 avec le manchon 16 et les autres parties sont déplacés axialement par rapport à l'aiguille 26. Pour insérer la pierre, les mâchoi- res sont amenées dans une telle position qu'on puisse poser la pierre avec sa table 1 sur la surface d'appui 37 de l'aiguille 26. La pierre étant dans cette position, on rapproche les mâ- choires 14 en serrant l'écrou 15. La pierre est alors prête pour la taille d'une des faces. Quand on doit tailler une autre face, on fait pivoter l'étrier 33 pour l'amener dans la position représentée sur le dessin et, en faisant tourner l'écrou 24, on presse la pointe de la pierre (2 sur la fig.l) contre la patte 35.
Ensuite on fait tourner l'écrou 15 pour ouvrir les mâchoires 14. Pendant cette opération la pierre reste immobile, étant serrée entre la surface d'appui de l'aiguille 26 et-la surface de la patte 35. Puis on fait tour- ner la bague 19 et par suite, le manchon 16 de l'angle voulu, la détermination de cet angle étant facilitée par le cliquet 18. Dans la nouvelle position, les mâchoires sont de nouveau serrées au moyen de l'écrou 15, ce qui.a pour effet de fixer la pierre dans sa nouvelle position de taille. On fait alors tourner l'écrou 20 dans le sens contraire de celui choisi pour la rotation du manchon 16.
Le manchon 16 ne peut participer à cette rotation, étant maintenu par le cliquet 18 engagé dans la denture du manchon, de sorte que l'écrou 20 s'applique étroitement contre la bague 19 et la maintient ainsi dans la nouvelle position. Ensuite on écarte l'étrier 33 et, au moyen de l'écrou 24, toute la tête de serrage est vissée vers le bas jusqu'à une position telle que la pierre serrée entre les
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mâchoires 14 vienne s'appliquer contre la surface latérale 38 de la patte 35. Dans cette position l'étrier est fixé de toute façon appropriée connue en soi, par exemple à l'aide d'une vis de serrage, de façon à appuyer la pierre latéralement pendant la taille.
Le mouvement descendant de la tête de serrage est limité par la vis 32, de sorte qu'il suffit de fixer celle-ci dans la position voulue et de faire fourner l'écrou 24 jusqu'au contact avec la vis 32, chaque fois qu'on doit changer la fa- cette à tailler.
La fig. 8 montre une construction modifiée des mâchoires. Dans ce cas,on a prévu quatre mâchoires, dont deux mâchoires opposées 40 sont plus longues que les deux autres, 41; les mâchoires plus longues 40 serrent la pierre suivant la majeure partie de sa hauteur, tandis que les mâchoires 41 sont pluscourtes, afin que la taille de la pierre reste pos- sible. Dans cette construction, un manchon 42 est solidaire des mâchoires, et ce manchon présente à sa face supérieure une denture à sens unique qui correspond à la denture 17 sur la Fig. 5. Cette construction est moins avantageuse que celle sui- vant la fig. 5 car, en cas d'usure des mâchoires, il faut rem- placer une partie plus grande et plus coûteuse de l'appareil.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé pour le serrage de pierres précieuses, particulièrement de diamants, dans des appareils à tailler, caractérisé en ce qu'én vue de la première phase de la taille, c'est-à-dire de la taille des facettes et, le cas échéant de la table, on utilise un support dont la pointe conique est pourvue d'une garniture de cuivre ou .autre, qui présente à sa pointe un renfoncement dans lequel la pierre à tailler est enfoncée par pression axiale.