Domaine technique de l'invention
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L'invention concerne une pièce d'horlogerie à emboîtage rigide d'un mouvement d'horlogerie ainsi qu'un procédé d'emboîtage d'un mouvement d'horlogerie dans une carrure de pièce d'horlogerie.
Arrière-plan technologique
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L'emboîtage d'un mouvement d'horlogerie, c'est-à-dire la fixation du mouvement dans une carrure, est généralement réalisé au moyen de brides de fixation qui viennent s'insérer dans des rainures prévues sur la circonférence interne de la carrure, l'ensemble étant solidarisé par des vis de bride. Cette solution est toutefois relativement complexe à mettre en oeuvre en raison des nombreuses pièces, des différentes manipulations requises pour le placement des brides et des vis, affectant grandement la productivité d'une telle solution d'emboîtage.
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On connaît par ailleurs d'autres solutions d'emboîtage utilisant une pièce intermédiaire, telle qu'un cercle d'emboîtage ou un cercle d'agrandissement, positionné autour du mouvement d'horlogerie de manière à le maintenir en position lors du vissage d'un fond sur la carrure. Bien que cette solution favorise une fixation rapide du mouvement, cette solution nécessite de prévoir un espace entre le mouvement d'horlogerie et la carrure pour recevoir le cercle d'emboîtage, ce qui contraint les dimensions possibles du mouvement par rapport aux dimensions de la carrure.
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Par ailleurs, différents travaux ont montré que ces solutions d'emboîtage ne transmettent pas seulement le choc subi par la carrure au mouvement mais peuvent l'amplifier. Par conséquent, il existe un besoin concernant l'amélioration des systèmes d'emboîtage pour minimiser les chocs au niveau du mouvement d'horlogerie, notamment pour éviter l'endommagement, le marquage des composant ou encore la perte de solidarisation de certains composants.
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Une solution classique consiste à insérer un amortisseur, tel qu'un anneau élastomère entre la carrure et le mouvement, mais ceci nécessite d'avoir un grand volume à disposition.
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Une autre solution proposée dans le document
EP 1970779 consiste à effectuer un emboîtage du mouvement en utilisant deux cercles d'emboîtage superposés, et en contact l'un avec l'autre, entre lesquels est maintenu le mouvement d'horlogerie. Ces deux cercles sont eux-mêmes comprimés entre une partie de la carrure de la pièce d'horlogerie et le fond de cette pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un joint annulaire. L'un des cercles est pourvu d'un dégagement pour le passage d'une tige de remontoir. Le joint annulaire est prévu pour maintenir axialement et radialement le cercle d'emboîtage inférieur lors de la fermeture du fond, et par conséquent le mouvement. Toutefois, un tel emboîtage engendre un jeu au niveau du mouvement positionné entre les deux cercles d'emboîtage. De plus ce jeu est variable en fonction des tolérances de fabrication des cercles d'emboîtage et de la nervure du mouvement d'horlogerie, bien qu'un joint annulaire ait été prévu pour assurer une compression suffisante des cercles entre eux.
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Par conséquent, avec une telle solution d'emboîtage, les résistances aux chocs des mouvements d'horlogerie sont variables car dans certaines situations, le mouvement d'horlogerie peut bouger entre les deux cercles d'emboîtage, ce qui a pour conséquence d'amplifier au niveau du mouvement d'horlogerie le choc subi par la carrure.
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Par conséquent, il existe un besoin d'amélioration des pièces d'horlogerie à emboîtage rigide pour répondre à au moins une des problématiques mentionnées précédemment.
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Il existe également un besoin pour améliorer un procédé d'emboîtage rigide d'un mouvement d'horlogerie dans une carrure de pièce d'horlogerie, et proposer un tel procédé exempt des limitations mentionnées ci-dessus.
Résumé de l'invention
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L'invention a pour objectif principal de proposer une pièce d'horlogerie à emboîtage rigide permettant d'avoir une résistance aux chocs améliorée du mouvement d'horlogerie emboîté dans la carrure.
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A cette fin, l'invention vise à proposer une pièce d'horlogerie comportant une carrure, un fond amovible monté sur la carrure, un mouvement et des éléments d'emboîtage pour maintenir rigidement le mouvement dans un volume interne de la carrure.
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Selon l'invention les éléments d'emboîtage comportent :
- un premier cercle d'emboîtage en appui contre une portée ménagée dans la carrure ;
- un deuxième cercle d'emboîtage, ledit mouvement étant maintenu rigidement entre le premier cercle d'emboîtage et le deuxième élément d'emboîtage via une nervure périphérique du mouvement d'horlogerie, le premier cercle d'emboîtage et le deuxième cercle d'emboîtage étant superposés sans contact direct l'un avec l'autre ;
- un élément de serrage, distinct du fond amovible, en contact direct avec le deuxième cercle d'emboîtage, l'élément de serrage étant agencé pour comprimer axialement le mouvement entre le premier cercle d'emboîtage et le deuxième cercle d'emboîtage et pour comprimer axialement le premier cercle d'emboîtage contre la portée de la carrure.
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L'objectif principal de l'invention est de proposer un emboîtage rigide du mouvement d'horlogerie facilitant l'opération d'emboîtage du mouvement d'horlogerie dans la carrure et minimisant les contraintes et les déformations perçues par le mouvement d'horlogerie lors d'un choc accidentel subi par la pièce d'horlogerie.
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L'emboîtage proposé par l'invention permet d'augmenter la rigidité de l'emboîtage et d'assurer un maintien sans jeu du mouvement d'horlogerie quelles que soient les tolérances de fabrication des cercles d'emboîtage et de la carrure.
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L'emboîtage proposé par l'invention permet également de faciliter le montage du mouvement d'horlogerie dans la carrure.
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Outre les caractéristiques évoquées dans le paragraphe précédent, la pièce d'horlogerie selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l'élément de serrage est une bague de serrage vissée dans la carrure ;
- l'élément de serrage comporte sur une circonférence externe un filetage coopérant avec un taraudage ménagé dans la carrure, le taraudage de la carrure pour le serrage de la bague de serrage étant configuré pour recevoir le fond amovible par vissage ;
- la pièce d'horlogerie comporte axialement la superposition suivante : carrure, premier cercle d'emboîtage, deuxième cercle d'emboîtage, élément de serrage et fond amovible, le premier cercle d'emboîtage et le deuxième cercle d'emboîtage n'étant pas en contact l'un avec l'autre ;
- le premier cercle d'emboîtage comporte un épaulement coopérant avec la portée de la carrure ;
- le premier cercle d'emboîtage et le deuxième cercle d'emboîtage sont réalisés en matériau rigide présentant un module de Young supérieur à 50 GPa ;
- le premier cercle d'emboîtage recouvre le mouvement d'horlogerie et supporte un cadran au niveau d'une face supérieure du premier cercle d'emboîtage ;
- le cadran est solidaire de la face supérieure du premier cercle d'emboîtage, préférentiellement par collage ;
- le premier cercle d'emboîtage recouvre le mouvement d'horlogerie et en ce qu'une face supérieure du premier cercle d'emboîtage forme un cadran.
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L'invention concerne également un procédé d'emboîtage rigide pour la fixation d'un mouvement d'horlogerie dans une carrure de pièce d'horlogerie selon l'invention. Le procédé comporte les étapes successives :
- une étape de pré-assemblage du premier cercle d'emboîtage et du mouvement d'horlogerie, de sorte qu'une portion supérieure de la nervure périphérique du mouvement d'horlogerie vienne reposer en appui contre une portée annulaire du premier cercle d'emboîtage ;
- une étape d'insertion du sous-ensemble, formé à l'étape précédente, dans la carrure de manière à ce que le premier cercle d'emboîtage vienne reposer en appui contre une portée de la carrure, la portion supérieure de la nervure périphérique du mouvement d'horlogerie reposant en appui contre une portée annulaire du premier cercle d'emboîtage ;
- une étape d'insertion du deuxième cercle d'emboîtage dans la carrure, le deuxième cercle d'emboîtage venant en appui sur une portion inférieure de la nervure périphérique du mouvement d'horlogerie, sans contact direct avec le premier cercle d'emboîtage ;
- une étape de serrage de l'élément de serrage dans la carrure de manière à comprimer l'empilement constitué par le deuxième cercle d'emboîtage, le mouvement d'horlogerie et le premier cercle d'emboîtage contre la portée de la carrure.
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Préférentiellement, l'étape de serrage est réalisée par vissage de l'élément de serrage dans la carrure.
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Le procédé d'emboîtage peut être un procédé manuel, c'est-à-dire réalisé par une personne physique ou un procédé automatisé.
Brève description des figures
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Les buts, avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous faisant référence aux figures suivantes :
- la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une pièce d'horlogerie selon l'invention comportant une carrure, un mouvement d'horlogerie monté dans la carrure et des éléments d'emboîtage pour assurer la fixation de manière rigide du mouvement d'horlogerie dans la carrure ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale de la pièce d'horlogerie selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue de dessous de la pièce d'horlogerie illustrée à la figure 1 ; la figure 3 illustrant particulièrement les éléments d'emboîtage en position dans la carrure ;
- la figure 4 est une vue en perspective des éléments d'emboîtage selon l'invention ;
- la figure 5 est une schéma synoptique illustrant les principales étapes d'un procédé d'emboîtage d'un mouvement d'horlogerie selon l'invention.
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Dans toutes les figures, les éléments communs portent les mêmes numéros de référence sauf précision contraire.
Description détaillée de l'invention
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Dans la présente demande, la direction axiale est une direction s'étendant perpendiculairement à un plan formé par le cadran ou la platine du mouvement d'horlogerie, référencé ici P1. Une direction radiale est en revanche parallèle au plan P1 formé par le cadran ou la platine.
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Les termes « interne », « externe » sont à considérer en référence au centre de la pièce d'horlogerie de sorte qu'une face interne est plus proche du centre qu'une face externe qui est opposée au centre de la pièce d'horlogerie.
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Les termes « supérieur » et « inférieur » sont à considérer dans un référentiel d'une montre posée sur le fond comme représenté à la figure 2.
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La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une pièce d'horlogerie 100 selon l'invention, d'axe central B, comportant une carrure 10 configurée pour être fermée de part et d'autre par un fond amovible 12 et par une glace (non représentée).
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Par exemple, la carrure 10 est en matière métallique, céramique, en matière polymère ou encore un mixte de différentes matières.
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La pièce d'horlogerie 100 comporte un mouvement d'horlogerie 20 logé dans un volume interne 15 délimité par la carrure 10 et maintenu en position dans la carrure 10 par des éléments d'emboîtage 30.
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Le mouvement d'horlogerie 20 peut être un mouvement mécanique, électromécanique ou électronique.
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Le mouvement d'horlogerie 20 présente un axe central A perpendiculaire à un plan général P1. L'axe central A du mouvement d'horlogerie 20 est parallèle ou correspond à l'axe de rotation des aiguilles du mouvement.
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L'axe central A du mouvement d'horlogerie 20 est parallèle ou correspond à l'axe central B de la carrure 110.
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Un cadran 40 est positionné au-dessus du mouvement d'horlogerie 20.
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Comme illustré à la figure 2 qui est une vue en coupe transversale de la pièce d'horlogerie selon l'invention et à la figure 4 illustrant en perspective les éléments d'emboîtage 30, les éléments d'emboîtage 30 selon l'invention comportent un premier cercle d'emboîtage 35, qui forme l'élément supérieur des éléments d'emboîtage 30, en appui contre une portée 16 de la carrure 10. La portée 16 est une portée annulaire parallèle au plan P1 du mouvement d'horlogerie 20.
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Le premier cercle d'emboîtage 35 comporte un épaulement 36, périphérique, configuré pour coopérer en appui avec la portée 16 de la carrure 10.
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Le premier cercle d'emboîtage 35 peut être réalisé dans n'importe quel matériau rigide et non élastomère, par un exemple un métal ou dans un matériau synthétique. Préférentiellement, le première cercle d'emboîtage 35 est réalisé dans un matériau rigide et non élastomère présentant un module de Young supérieur à 50 GPa.
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Le premier cercle d'emboîtage 35 est non fendu sur sa circonférence, mais présente une ouverture partielle 32 permettant le passage d'une tige de remontoir (non représentée).
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Le pourtour du mouvement d'horlogerie 20 comporte sur sa circonférence externe une nervure périphérique 21 en appui, au niveau d'une surface supérieure de la nervure périphérique 21, contre une portée annulaire 37 ménagée au niveau d'une portion radialement interne, du premier cercle d'emboîtage 35.
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La nervure périphérique 21 peut être continue tout autour du mouvement d'horlogerie 20 et être de forme annulaire ou être constituée de segments discontinus de longueurs égales ou inégales autour du mouvement d'horlogerie 20.
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La position axiale du mouvement d'horlogerie 20 dans la carrure 10 est déterminée par les dimensions du premier cercle d'emboîtage 35 et notamment par la position axiale de la portée annulaire 37, sur laquelle le mouvement d'horlogerie 20 est en appui, par rapport à l'épaulement 36 du premier cercle d'emboîtage 35 en appui contre la portée 16 de la carrure 10.
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Les éléments d'emboîtage 30 selon l'invention comporte un deuxième cercle d'emboîtage 34 venant se superposer sous le premier cercle d'emboîtage 35. Le deuxième cercle d'emboîtage 34 vient en appui contre la surface inférieure de la nervure périphérique 21, et vient contraindre la nervure périphérique 21 du mouvement d'horlogerie 20 contre la portée annulaire 37 du premier cercle d'emboîtage 35.
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Ainsi, la face supérieure du deuxième cercle d'emboîtage 34 définit avec la portée annulaire 37 du premier cercle d'emboîtage 35 un logement dans lequel la nervure périphérique annulaire 21 du mouvement d'horlogerie 20 est bridée.
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Le mouvement d'horlogerie 20 est donc contraint entre le premier cercle d'emboîtage 35 et le deuxième cercle d'emboîtage 34 lorsque la pièce d'horlogerie 100 est assemblée. Selon l'invention, le premier cercle d'emboîtage 35 et le deuxième cercle d'emboîtage 34 ne sont pas en contact direct l'un avec l'autre, de sorte qu'un espace 39 est prévu entre les deux cercles d'emboîtage 34, 35 lorsque la pièce d'horlogerie 100 est assemblée.
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Tout comme le premier cercle d'emboîtage 35, le deuxième cercle d'emboîtage 34 peut être réalisé dans n'importe quel matériau rigide et non élastomère, par un exemple un métal ou dans un matériau synthétique. Préférentiellement, le deuxième cercle d'emboîtage 34 est réalisé dans un matériau rigide et non élastomère présentant un module de Young supérieur à 50 GPa.
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Les deux cercles d'emboîtage 34, 35 peuvent être dans un matériau identique ou différent.
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Le deuxième cercle d'emboîtage 34 est non fendu sur sa circonférence, mais présente une ouverture partielle 38 pour le passage d'une tige de remontoir.
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Les éléments d'emboîtage 30 selon l'invention comportent également un élément de serrage 33, distinct du fond amovible 12, en contact direct avec le deuxième cercle d'emboîtage 34. L'élément de serrage 33 forme l'élément inférieur des éléments d'emboîtage 30 et est conformé pour comprimer axialement le mouvement d'horlogerie 20, via la nervure périphérique annulaire 21 entre le premier cercle d'emboîtage 35 et le deuxième cercle d'emboîtage 34 et pour comprimer axialement le premier cercle d'emboîtage 35 contre la portée 16 de la carrure 10.
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L'élément de serrage 33 est par exemple une bague de serrage comportant sur sa circonférence externe un filetage configuré pour coopérer avec un taraudage 17 ménagé sur une face interne axiale de la carrure 10. La bague de serrage 33 est montée par vissage dans la carrure 10 jusqu'à serrer l'ensemble formé par les cercles d'emboîtage 34, 35 et le mouvement d'horlogerie 20 contre la portée 16 de la carrure 10.
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Comme illustré à la figure 3, la bague de serrage 33 comporte au niveau de sa face inférieure des empreintes 53 permettant l'introduction d'un outil pour faciliter le vissage et le serrage de la bague de serrage 33 dans la carrure 10.
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Les éléments d'emboîtage 30 selon l'invention, permettent de maintenir le mouvement d'horlogerie 20 axialement dans la carrure 10 par compression entre les deux cercles d'emboîtage 34, 35 mais également radialement par les forces de frictions générées au niveau de la portée annulaire 37 du premier cercle d'emboîtage 35 et par la surface supérieure du deuxième cercle d'emboîtage 34.
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Avantageusement, la portée annulaire 37 du premier cercle d'emboîtage 35 comporte une paroi latérale formant une butée radiale à la nervure périphérique 21 du mouvement d'horlogerie 20, de manière à limiter au maximum les mouvements radiaux du mouvement d'horlogerie 20 avant serrage tout en assurant un jeu de montage du mouvement d'horlogerie 20 à l'intérieur du premier cercle d'emboîtage 35.
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Les deux cercles d'emboîtage 34, 35 comportent un organe de positionnement mâle ou femelle coopérant avec un organe de positionnement complémentaire femelle ou mâle de manière à former un système détrompeur. Ce système détrompeur forme un dispositif anti-rotation évitant une rotation des cercles d'emboîtage 34, 35. Un tel système permet également d'éviter d'induire un couple de serrage sur le mouvement d'horlogerie 20 lors du serrage de la bague de serrage 33.
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Comme illustré aux figures 1 et 4, les deux cercles d'emboîtage 34, 35 comportent un organe de positionnement femelle 54 coopérant avec un organe de positionnement mâle 55 (visible sur la figure 1) ménagé au niveau de la paroi radialement interne de la carrure 10.
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Le système détrompeur permet également d'aligner les deux cercles d'emboîtage 34, 35 de sorte que les ouvertures 32, 38 soient alignées pour former un passage pour la tige de remontoir de la pièce d'horlogerie 100.
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Préférentiellement, le taraudage 17 de la carrure 10 permet également de recevoir le fond amovible 12 par vissage. Un joint annulaire 13, type o-ring, est comprimé entre le fond amovible 12 et la carrure 10 pour assurer l'étanchéité de la pièce d'horlogerie 100. Le joint annulaire 13 est logé dans une gorge usinée dans la carrure 10. Le joint annulaire 13 présente par exemple une section circulaire.
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Préférentiellement, le premier cercle d'emboîtage 35 recouvre le mouvement d'horlogerie et porte le cadran 40.
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Le cadran 40 est solidaire du premier cercle d'emboîtage 35 et est rapporté au niveau de la face supérieure 31 du premier cercle d'emboîtage 35.
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Le cadran 40 est par exemple solidarisé par collage sur la face supérieure 31 du premier cercle d'emboîtage 35 via un élément adhésif 14.
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Le cadran 40 est par exemple solidarisé par soudage, brasage ou vissage sur la face supérieure 31 du premier cercle d'emboîtage 35.
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La cadran 40 peut également être directement formé sur la face supérieure 31 du premier cercle d'emboîtage 35.
Procédé d'emboîtage d'un mouvement d'horlogerie dans une pièce d'horlogerie selon l'invention
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L'invention concerne également un procédé d'emboîtage 400 d'un mouvement d'horlogerie 20 dans une carrure 10. Pour réaliser l'emboîtage du mouvement d'horlogerie 20, une première étape 410 consiste à pré-assembler le mouvement d'horlogerie 20 avec le premier cercle d'emboîtage 35 de manière à former un sous-ensemble. Dans ce sous-ensemble une portion supérieure de la nervure périphérique 21 du mouvement d'horlogerie 20 repose en appui contre la portée annulaire 37 radialement interne du premier cercle d'emboîtage 35. Une fois les deux éléments préassemblés, les aiguilles sont par exemple chassées sur le mouvement d'horlogerie. Comme décrit précédemment, dans cette première étape 410, le premier cercle d'emboîtage 35 est pré-maintenu avec le mouvement d'horlogerie 20 pour former le sous-ensemble, c'est-à-dire qu'ils sont positionnés ensemble mais le premier cercle d'emboîtage n'est pas solidarisé au mouvement d'horlogerie 20.
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Optionnellement, une étape préliminaire à la première étape 410 d'emboîtage consiste à solidariser le cadran 40 sur le premier cercle d'emboitage 35 si celui-ci forme une surface de support au cadran 40.
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Une deuxième étape 420 consiste à insérer le sous-ensemble formé par le premier cercle d'emboîtage 35 et le mouvement d'horlogerie 20, et optionnellement le cadran 40, dans la carrure 10, par le côté fond. Le premier cercle d'emboîtage 35 vient alors reposer en appui contre la portée 16 de la carrure 10 et le mouvement d'horlogerie 20 repose en appui contre la portée annulaire 37 radialement interne du premier cercle d'emboîtage 35.
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Une troisième étape 430 consiste à insérer le deuxième cercle d'emboîtage 34, dans la carrure 10, par le côté fond, de sorte que le deuxième cercle d'emboîtage 34 vienne en appui sur la portion inférieure de la nervure périphérique 21 du mouvement d'horlogerie 20. Plus particulièrement, une portion de la face supérieure du deuxième cercle d'emboîtage 35 vient en appui sur la portion inférieure de la nervure périphérique 21 du mouvement d'horlogerie 20.
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Une quatrième étape 440 consiste à serrer l'ensemble par le montage de l'élément de serrage 33, distinct du fond amovible 12, dans la carrure de manière à comprimer l'empilement constitué par le deuxième cercle d'emboîtage 34, le mouvement d'horlogerie 20 et le premier cercle d'emboîtage 35 contre la portée 16 de la carrure 10, et à bloquer axialement et radialement le mouvement d'horlogerie 20 dans la carrure 10.
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Préférentiellement, la quatrième étape de serrage 440 est réalisée par vissage de l'élément de serrage 33 dans la carrure 10 par la coopération d'un filetage coopérant avec un taraudage. Par exemple, l'élément de serrage 33 porte le filetage et la carrure 10 porte le taraudage 17 ; toutefois, l'inverse est également possible sans sortir du contexte de l'invention.
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Les éléments d'emboîtage 30 selon l'invention permettent de maintenir en position le mouvement d'horlogerie 20 dans la carrure 10 sans qu'il soit nécessaire de monter le fond amovible. Le fond amovible n'était pas nécessaire au maintien axial et radial du mouvement d'horlogerie 20.
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De manière générale, l'invention a été décrite avec des opérations réalisées par un opérateur. Toutefois, l'invention est également applicable avec un automate ou un robot, ainsi le procédé d'emboîtage d'un mouvement horloger selon l'invention peut être un procédé manuel ou un procédé automatisé.