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Procédé de fabrication d'un cadran d'horlogerie et cadran obtenu par ce procédé La présente invention est un perfectionnement de celle qui fait l'objet du brevet principal.
Elle a pour objet un procédé de fabrication d'un cadran d'horlogerie comprenant une plaque et des signes rapportés, fixés à cette plaque par des organes traversant des ouvertures correspondantes de la plaque et rivés au revers de celle-ci, procédé dans lequel on forme les organes de fixation des signes par frappe d'un élément mince, les emplacements relatifs de ces organes correspondant exactement à ceux des ouvertures de la plaque du cadran destinées à les recevoir et en une même opération, on découpe les signes dudit élément, on amène les organes de fixation de ces signes dans les ouvertures correspondantes de la plaque du cadran et rive ces organes en place.
Le brevet principal N 393191 décrit un mode de mise en aeuvre d'un procédé de ce genre selon lequel on forme les organes de fixation des signes par étampage d'un flan circulaire. Les signes sont ensuite découpés dans le flan au moyen d'un poinçon dont la forme en plan correspond à l'ensemble des signes que doit comprendre le cadran, ce poinçon servant en même temps à déplacer les signes à travers les ouvertures pratiquées dans la matrice de découpage et à engager les organes de fixation dans les ouvertures de la plaque du cadran, cette dernière étant maintenue immédiatement sous ladite matrice.
On a déjà proposé d'autre part un perfectionnement qui permet d'obtenir dans l'élément mince de départ, outre les organes de fixation, des bossages formant directement la plus grande partie du corps des signes, de sorte que le cadran peut présenter des signes dont le relief est fortement accentué.
D'une façon générale, le procédé objet du brevet N- 393191 permet de réaliser par des opérations simples et rationnelles des cadrans d'apparence soignée. Toutefois, les formes de mise en aeuvre connues de ce procédé présentent l'inconvénient de nécessiter un poinçon et une matrice de découpage pour chaque variante de forme et de disposition des signes. Or, on doit tenir compte dans la fabrication des cadrans d'horlogerie, du désir qui se manifeste constamment de varier autant que possible l'apparence des cadrans et cette nécessité conduit à ne prévoir que de petites séries.
Il en résulte que le procédé selon le brevet susmentionné exige pour sa mise en aeuvre pratique un outillage assez important comportant plusieurs jeux de poinçons et de matrices de découpage.
On connaît déjà, d'autre part, des procédés de fabrication de cadrans d'horlogerie avec signes horaires rapportés dans lesquels on fabrique les signes par étampage puis on les fixe sur la plaque de cadran. Après l'opération d'étampage, le signe est en général entouré d'un voile mince qui est éliminé, soit par découpage avant la mise en place du signe, soit après la pose, par une opération d'usinage. Dans ce dernier cas les signes ne sont pas conduits à travers l'ouverture d'une matrice de découpage avant de venir en place sur la plaque du cadran, mais sont tenus et transportés par d'autres moyens.
Le but de l'invention est d'augmenter l'efficacité et le rendement du procédé selon le brevet principal, en permettant d'utiliser le même outillage pour fabriquer des cadrans d'allure variée.
L'obtention du résultat visé grâce au procédé selon l'invention est basée sur la constatation qu'il était possible de découper et d'amener les signes en place en une même opération, même si les signes étaient découpés avec un voile périphérique débordant du contour de leur partie massive, ce voile pouvant avoir une forme géométrique simple.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'opération de frappe de l'élément mince est conduite de façon à former par étampage au revers de l'élément au moins la majeure partie des faces latérales des signes
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avec lesdits organes de fixation et en ce qu'on découpe ensuite chaque signe avec une portion d'élément mince dont le contour s'étend au-delà de celui du signe.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme de mise en aeuvre du procédé.
La fi-. 1 est une vue en coupe schématique des éléments d'un cadran et de diverses parties de l'outillage qui permet le découpage, la mise en place et le sertissage des signes, et la fig. 2 est une vue en plan du cadran représenté à la fig. 1, certains signes seulement étant terminés.
On voit à la fig. 1 une plaque de cadran 1 au revers de laquelle sont soudés des pieds usuels 2. Cette plaque 1 est percée de douze paires d'ouvertures 3 et 4 disposées radialement et destinées chacune à permettre la fixation d'un signe horaire. Un support 5 sur lequel la plaque 1 est montée, est disposé sous une matrice de découpage 6. Sur la face supérieure 7 de cette matrice est posé un élément 8 qui résulte d'une opération d'étampage effectuée au préalable sur un anneau circulaire découpé dans un élément de tôle, par exemple en laiton. Cet anneau présente initialement une épaisseur d'environ 0,5 mm qui est restée inchangée dans la partie interne 9 de l'élément 8.
En revanche, la partie périphérique de l'élément 8 ne constitue plus après l'opération d'étampage qu'un voile 10 dont l'épaisseur est de l'ordre de 1/10e de mm environ. Au revers de ce voile sont formés des signes horaires 11 et 15 dont les faces latérales planes, légèrement obliques ainsi que les parties saillantes 12 et 13 de forme cylindrique sortant de la face inférieure ont été façonnées dans une matrice d'étampage qui a également formé les deux petits bossages 14 diamétralement opposés qui permettent la mise en place de l'élément 8.
On notera qu'au lieu de former dans ladite matrice d'étampage des tenons 12 et 13 de forme cylindrique, on pourrait aussi donner à ces tenons une forme conique ou cylindro-conique, le sommet de chaque tenon formant la base la plus petite du tronc de cône. La hauteur des signes 11 et 15, non compris les tenons 12 et 13, est de l'ordre de 1 mm par exemple.
Comme on le voit à la fi-. 2, l'élément 8 comporte huit signes 11 situés à 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 et 11 h. et quatre signes 15 dont les dimensions en plan sont nettement plus grandes que celles des signes l l et qui sont situés à midi, 3 h., 6 h. et 9 h.
La matrice de découpage 6 comporte douze ouvertures 16 de forme circulaire dont les diamètres sont ajustés aux dimensions des signes qui s'y engagent. A ces ouvertures circulaires correspondent des tenons cylindriques 17 qui font saillie d'un poinçon de découpage 18 disposé au-dessus de la matrice 6. Ces tenons de découpage sont également orientés de la même façon que les signes horaires et leur face inférieure 19 est cambrée selon la forme de la partie extérieure de la plaque de cadran 1.
Bien que la face supérieure de la matrice 6 présente également, à la fig. 1, une cambrure correspondant à celle du cadran, et que le voile 10 présente aussi cette cambrure, on pourrait aussi, dans une autre forme de mise en oeuvre du procédé, étamper l'élément 8 de façon que le voile 10 soit plat et utiliser une matrice de découpage 6 dont la face supérieure soit plane.
Au cours de l'opération de découpage, de mise en place et de sertissage décrite dans le brevet principal, le support 5 s'élève de façon que la plaque 1 vienne se loger sous la matrice 6 et, en même temps, le bloc 18 s'abaisse. Les tenons 17 découpent alors dans la partie extérieure de l'élément mince 8 des portions en forme de disque 20 et 21 dont le contour s'étend au-delà de celui du signe correspondant. Comme les tenons 12 et 13 se trouvent immédiatement à l'entrée des ouvertures 3 et 4, le signe est guidé au cours de l'opération de mise en place et de sertissage par le bord de la partie circulaire 20 ou 21 qui coulisse dans l'ouverture 16 et par les tenons 12 et 13 engagés dans les -ouvertures 3 et 4.
A la fin du mouvement de mise en place, le sommet des tenons 12 et 13 est repoussé par la face supérieure du support 5 et remplit l'entrée conique que présente chacune des ouvertures 3 et 4 au revers de la plaque de cadran. Chaque signe est ainsi mis en place et serti rigidement.
L'opération décrite s'effectue alors que la surface supérieure de la plaque de cadran est entièrement terminée. Au besoin, cette plaque peut être recouverte avant ou après l'opération de sertissage d'un enduit protecteur.
La seule opération qui reste à effectuer pour obtenir le cadran terminé consiste à éliminer les parties 20 et 21 en forme de disque circulaire attenantes à chaque signe, de façon à terminer les faces visibles des signes. Cette opération peut s'effectuer en deux étapes distinctes comprenant, l'une un tournage des parties 20 et 21, et l'autre, un facettage au diamant de la face supérieure des signes 11 et 15 ou en une seule opération, l'élimination des parties 20 et 21 et le facettage des faces supérieures des signes s'opérant simultanément.
Le procédé décrit présente de multiples avantages. Premièrement, il entraine une simplification de la fabrication des poinçons 18 et des matrices 6. Si la fabrication de ces pièces et en particulier celle des tenons 17 ne pose pas de grands problèmes lorsque les signes sont de simples bâtonnets, elle est, en revanche, délicate ou coûteuse et même dans certains cas, impossible si les signes ont des formes plus compliquées. Il serait, par exemple, difficile d'obtenir un poinçon 18 dont les tenons 17 reproduisent la forme de tous les chiffres de 1 à 12.
Or, avec le procédé qui vient d'être décrit, quelle que soit la forme des signes, les tenons 17 sont de forme simple. Au lieu d'être circulaires, comme dans l'exemple décrit, ils pourraient être de section rectangulaire, carrée, ovale, etc., en cas de besoin.
Secondement, il permet d'utiliser la même matrice et le même poinçon pour la fabrication de cadrans d'allures très diverses puisque sans modifier les dimensions des cercles 20 et 21, on peut faire varier dans une grande mesure l'allure des signes I1 et 15. Le procédé permet donc de simplifier les outillages.
Enfin, le procédé fournit encore la base d'une normalisation des types de cadrans en permettant de créer des catégories de cadrans correspondant chacune à un type d'outillage pour le découpage et la mise en place des signes.
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Method of manufacturing a clock face and dial obtained by this method The present invention is an improvement of that which is the subject of the main patent.
It relates to a method of manufacturing a clock face comprising a plate and attached signs, fixed to this plate by members passing through corresponding openings in the plate and riveted to the back of the latter, a method in which one forms the fixing members of the signs by striking a thin element, the relative locations of these members corresponding exactly to those of the openings of the dial plate intended to receive them and in the same operation, the signs of said element are cut out, one brings the fasteners of these signs into the corresponding openings of the dial plate and rivets these members in place.
The main patent No. 393191 describes an embodiment of a method of this type according to which the members for fixing the signs are formed by stamping a circular blank. The signs are then cut from the blank by means of a punch whose plan shape corresponds to all of the signs that the dial must include, this punch serving at the same time to move the signs through the openings made in the die. cutting and engaging the fasteners in the openings of the dial plate, the latter being held immediately under said die.
On the other hand, an improvement has already been proposed which makes it possible to obtain in the starting thin element, in addition to the fasteners, bosses directly forming the greater part of the body of the signs, so that the dial can present signs whose relief is strongly accentuated.
In general, the process which is the subject of patent N-393191 makes it possible to produce dials of neat appearance by simple and rational operations. However, the known embodiments of this method have the drawback of requiring a punch and a cutting die for each variant of the shape and arrangement of the signs. However, in the manufacture of watch dials, account must be taken of the constantly manifested desire to vary the appearance of the dials as much as possible and this need leads to only providing small series.
As a result, the process according to the aforementioned patent requires for its practical implementation a fairly large tool comprising several sets of punches and cutting dies.
On the other hand, methods of manufacturing clockwork dials with added hour signs are already known in which the signs are manufactured by stamping and then fixed on the dial plate. After the stamping operation, the sign is generally surrounded by a thin veil which is removed, either by cutting before placing the sign in place, or after fitting, by a machining operation. In the latter case the signs are not led through the opening of a cutting die before coming into place on the dial plate, but are held and transported by other means.
The aim of the invention is to increase the efficiency and the yield of the process according to the main patent, by making it possible to use the same tool to manufacture dials of varied appearance.
Obtaining the desired result thanks to the method according to the invention is based on the observation that it was possible to cut and bring the signs in place in the same operation, even if the signs were cut with a peripheral veil projecting from the outline of their massive part, this veil can have a simple geometric shape.
The method according to the invention is characterized in that the operation of striking the thin element is carried out so as to form by stamping on the back of the element at least the major part of the side faces of the signs
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with said fasteners and in that each sign is then cut out with a portion of a thin element, the outline of which extends beyond that of the sign.
The accompanying drawing illustrates, by way of example, one form of implementation of the process.
The fi-. 1 is a schematic sectional view of the elements of a dial and of various parts of the tool which allows the cutting, the installation and the setting of the signs, and FIG. 2 is a plan view of the dial shown in FIG. 1, only certain signs having been completed.
We see in fig. 1 a dial plate 1 on the back of which are welded the usual feet 2. This plate 1 is pierced with twelve pairs of openings 3 and 4 arranged radially and each intended to allow the attachment of a time sign. A support 5 on which the plate 1 is mounted is placed under a cutting die 6. On the upper face 7 of this die is placed an element 8 which results from a stamping operation carried out beforehand on a cut circular ring. in a sheet metal element, for example brass. This ring initially has a thickness of about 0.5 mm which has remained unchanged in the internal part 9 of the element 8.
On the other hand, the peripheral part of the element 8 no longer constitutes, after the stamping operation, a web 10 whose thickness is of the order of approximately 1 / 10th of a mm. On the back of this veil are formed hour signs 11 and 15, the flat, slightly oblique side faces of which as well as the projecting parts 12 and 13 of cylindrical shape emerging from the underside have been shaped in a stamping die which has also formed the two diametrically opposed small bosses 14 which allow the element 8 to be fitted.
It will be noted that instead of forming tenons 12 and 13 of cylindrical shape in said stamping die, one could also give these tenons a conical or cylindro-conical shape, the top of each tenon forming the smallest base of the truncated cone. The height of the signs 11 and 15, not including the tenons 12 and 13, is of the order of 1 mm for example.
As seen in fi-. 2, element 8 has eight signs 11 located at 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 and 11 o'clock. and four signs 15 whose plan dimensions are significantly greater than those of signs l and which are located at noon, 3 h., 6 h. and 9 h.
The cutting die 6 comprises twelve openings 16 of circular shape, the diameters of which are adjusted to the dimensions of the signs which engage therein. To these circular openings correspond cylindrical tenons 17 which protrude from a cutting punch 18 disposed above the die 6. These cutting tenons are also oriented in the same way as the hour signs and their underside 19 is arched. according to the shape of the outer part of the dial plate 1.
Although the upper face of the die 6 also presents, in FIG. 1, a camber corresponding to that of the dial, and that the web 10 also has this camber, one could also, in another embodiment of the method, the element 8 so that the web 10 is flat and use a cutting die 6, the upper face of which is flat.
During the cutting, positioning and crimping operation described in the main patent, the support 5 rises so that the plate 1 comes to be housed under the die 6 and, at the same time, the block 18 lowers. The tenons 17 then cut in the outer part of the thin element 8 disc-shaped portions 20 and 21, the outline of which extends beyond that of the corresponding sign. As the tenons 12 and 13 are located immediately at the entrance to the openings 3 and 4, the sign is guided during the installation and crimping operation by the edge of the circular part 20 or 21 which slides in the 'opening 16 and by tenons 12 and 13 engaged in -openings 3 and 4.
At the end of the positioning movement, the top of the tenons 12 and 13 is pushed back by the upper face of the support 5 and fills the conical entrance which each of the openings 3 and 4 has on the back of the dial plate. Each sign is thus set up and crimped rigidly.
The described operation is carried out with the upper surface of the dial plate completely finished. If necessary, this plate can be covered before or after the crimping operation with a protective coating.
The only operation which remains to be carried out to obtain the finished dial consists in eliminating the parts 20 and 21 in the form of a circular disc adjacent to each sign, so as to complete the visible faces of the signs. This operation can be carried out in two distinct stages comprising, one a turning of the parts 20 and 21, and the other, a diamond faceting of the upper face of the signs 11 and 15 or in a single operation, the elimination parts 20 and 21 and the faceting of the upper faces of the signs occurring simultaneously.
The method described has multiple advantages. Firstly, it leads to a simplification of the manufacture of the punches 18 and of the dies 6. If the manufacture of these parts and in particular that of the tenons 17 does not pose major problems when the signs are simple sticks, it is, on the other hand, delicate or expensive and even in some cases impossible if the signs have more complicated shapes. It would be, for example, difficult to obtain a punch 18 whose tenons 17 reproduce the shape of all the numbers from 1 to 12.
Now, with the process which has just been described, whatever the shape of the signs, the tenons 17 are of simple shape. Instead of being circular, as in the example described, they could be rectangular, square, oval, etc., if needed.
Secondly, it makes it possible to use the same die and the same punch for the manufacture of dials of very different appearances since without modifying the dimensions of the circles 20 and 21, it is possible to vary to a large extent the appearance of the signs I1 and 15. The method therefore makes it possible to simplify the tools.
Finally, the method also provides the basis for standardizing the types of dials by making it possible to create categories of dials each corresponding to a type of tool for cutting out and placing the signs.