Procédé de traitement d'éléments destinés à être rapportés sur un cadran de montre

Abstract

 La présente invention porte sur un procédé comportant des opérations d'usinage suivies par des opérations de traitement de surface par galvanoplastie pour des éléments (11) destinés à être rapportés sur un cadran de montre. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes: positionnement des ébauches des éléments (11) sur un support (10, 10') configuré de manière à ce que les opérations d'usinage d'une part, et les opérations de traitement de surface par galvanoplastie d'autre part, puissent être effectuées sur lesdites ébauches (11) montées sur le support (10, 10'); opérations d'usinage réalisées sur les surfaces des ébauches des éléments (11) par des moyens agencés pour coopérer avec lesdites ébauches (11) montées sur le support (10, 10'); et opérations de traitement de surface par galvanoplastie réalisées sur les ébauches d'éléments (11) montées sur le support (10, 10') et usinées selon l'étape b.

Description

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie et plus particulièrement à un procédé comportant des opérations d'usinage suivies par des opérations de traitement de surface par galvanoplastie pour des éléments, principalement des appliques, destinés à être rapportés sur un cadran de montre.

[0002] Selon un procédé existant, des ébauches d'appliques (ci-après applique) sont fixées sur un support sous forme de disque en aluminium utilisé exclusivement pour les opérations d'usinage. Plus particulièrement, les appliques sont disposées une par une au moyen de brucelles sur le disque sur lequel on vient vaporiser plusieurs couches d'une colle acrylique. Le disque est alors placé dans une étuve pour séchage. Le surplus de colle sur la face des appliques est ensuite enlevé au moyen d'un chiffon imbibé d'acétone. Le disque est configuré de manière à pouvoir être monté sur différents types de machine pour pouvoir effectuer différentes opérations d'usinage telles que du diamantage sur la face des appliques ou du facettage sur leurs arêtes.

[0003] Le disque en aluminium n'étant pas adapté pour les opérations de galvanoplastie, il est nécessaire de monter les appliques usinées sur un support adapté pour des bains galvaniques, ce support étant plus communément appelé "bouclard" telle qu'illustré par la Figure 7. Ainsi, le disque en aluminium doit être plongé dans un solvant pour décoller les appliques. Il s'ensuit une opération fastidieuse pour un homme de la production puisque celui-ci doit placer chaque applique au moyen de brucelles sur le bouclard pour le traitement galvanique. Après traitement galvanique, les appliques sont ôtées du bouclard l'une après l'autre toujours au moyen de brucelles pour y être déposées sur un papier de soie. Elles sont ensuite rangées dans différentes boîtes selon le type d'appliques.

[0004] Le procédé susvisé requiert de nombreuses manipulations des appliques au moyen de brucelles qui sont effectuées par un homme de la production. Ces nombreuses manipulations ont un impact non négligeable sur le rendement du procédé et augmentent en outre le risque d'occasionner des rayures sur les appliques. Par ailleurs, après traitement galvanique, la structure du bouclard conventionnel est entièrement recouverte de l'alliage, ce qui représente un gaspillage en matière galvanique qui n'est pas négligeable.

[0005] Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé pour l'usinage et le traitement de surface adapté pour des éléments destinés à être rapportés sur un cadran de montre et qui à l'avantage, par rapport au procédé susvisé, de diminuer significativement les manipulations avec les brucelles, de réduire significativement le nombre des opérations nécessaires et de faire d'importantes économies en bain galvanique.

[0006] Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé comportant des opérations d'usinage suivies par des opérations de traitement de surface par galvanoplastie pour des éléments destinés à être rapportés sur un cadran de montre. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes:

a. positionnement des ébauches des éléments sur un support configuré de manière à ce que les opérations d'usinage d'une part, et les opérations de traitement de surface par galvanoplastie d'autre part, puissent être effectuées sur lesdites ébauches montées sur le support,

b. opérations d'usinage réalisées sur les surfaces des ébauches des éléments par des moyens agencés pour coopérer avec lesdites ébauches montées sur le support,

c. opérations de traitement de surface par galvanoplastie réalisées sur les ébauches d'éléments montées sur le support et usinées selon l'étape b.

[0007] Le support comporte par exemple un substrat rigide ainsi qu'une piste conductrice agencée sur le substrat et sur laquelle les ébauches des éléments sont en contact. La piste conductrice est en outre de préférence agencée pour être connectée à une anode pour les opérations de galvanoplastie.

[0008] De préférence, le procédé selon l'invention comporte en outre les étapes additionnelles suivantes:

d. Montage dudit support sur un outil agencé pour désolidariser les éléments dudit support;

e. Positionnement d'une boîte comportant une pluralité de compartiments destiné à recevoir chacun un des éléments, avec ses compartiments en correspondance avec les éléments sur ledit support monté sur l'outil;

f. Actionnement dudit outil afin de désolidariser les éléments dudit support pour les positionner chacun dans leur compartiment respectif de la boîte.

[0009] Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture d'une description donnée uniquement à titre d'exemple en se référant aux figures dans lesquelles:

• La Figure 1 représente une vue de dessus du support destiné à recevoir des ébauches d'appliques selon une première variante d'exécution;
• Les Figures 1 a et 1b représentent une vue détaillée de la Figure 1 sur laquelle est montée respectivement un premier et un second type d'ébauche d'applique;
• La Figure 2a représente une vue en éclaté des principaux composants du support de la Figure 1;
• La Figure 2b représente une vue schématique en perspective du support destiné à recevoir des ébauches d'appliques selon une seconde variante d'exécution;
• La Figure 3 représente une vue en perspective du support de la Figure 1 monté sur un disque en aluminium pour l'opération consistant à positionner les ébauches d'appliques sur le support;
• La Figure 4 représente une vue en perspective d'une potence pour le chassage des ébauches d'appliques dans le support;
• La Figure 5 représente une vue en perspective d'une pièce destinée à être montée sur un tour pour les opérations de diamantage, la pièce étant agencée pour recevoir le support de la Figure 1;
• La Figure 6 une vue schématique d'une opération de facettage;
• La Figure 7 représente une vue en perspective d'un bouclard selon l'état de la technique pour les opérations de galvanoplastie;
• La Figure 8a représente une vue en perspective d'un bouclard, selon une première variante d'exécution, qui est utilisé au cours du procédé selon l'invention pour les opérations de galvanoplastie;
• La Figure 8b représente une vue en perspective d'un bouclard, selon une seconde variante d'exécution, qui est utilisé au cours du procédé selon l'invention pour les opérations de galvanoplastie;
• La Figure 9 représente une vue en perspective d'un outil de déchassage d'appliques;
• La Figure 9a représente une vue détaillée de la Figure 9;
• La Figure 10 représente une vue en perspective de l'outil de déchassage selon la Figure 9, sur lequel est ajusté le support d'appliques.
• La Figure 11 représente une vue de dessus d'une boîte à compartiments pour appliques.

Description détaillé du support d'applique

[0010] Le procédé selon l'invention est adapté pour façonner des appliques destinées à être rapportées sur un cadran de montre. A cet effet, dans une première forme d'exécution, le support 10, selon la Figure 1, est configuré de manière à recevoir 40 ébauches d'appliques 11 (Figures 1 a et 1 b) et possède des propriétés mécaniques et électriques afin qu'il puisse être utilisé tant pour des opérations d'usinage que pour des opérations de galvanoplastie. Plus précisément, le support 10 est pourvu d'une partie annulaire sur sa périphérie qui est connectée au moyen de quatre bras 12 à un élément conducteur central 13 sous la forme d'un anneau, de préférence en cuivre, destiné à venir au contact d'une anode pour les opérations de galvanoplastie.

[0011] En se référant à la Figure 2, le support comporte un substrat rigide 14 sous forme d'un disque ajouré, de préférence en résine époxy, surmontée d'une piste conductrice 15 en cuivre, de préférence plaquée 2N18. Cette dernière est disposée sur la partie annulaire périphérique du support et comporte une multitude de pastilles de contact 16 (Figures 1a et 1b) de forme substantiellement rectangulaire sur lesquelles viennent se monter les ébauches d'appliques 11 (dénommé ci-après applique). La piste 15 s'étend en outre sur les quatre bras 12 du support 10 jusqu'au centre de celui-ci afin d'être en contact avec l'anneau 13. Un film protecteur 17 est collé sur chaque bras 12 du support et entre chaque pastille 16 afin de limiter les surfaces de dépositions galvanique, ce qui permet une économie importante du bain de traitement de surface (Or 2N18, Or 5N, Rhodium etc.). Deux bras diamétralement opposés du support 10 comportent chacun un trou traversant 18. Ces trous 18 ont pour but de stabiliser en partie le support 10 lorsque celui-ci est monté notamment sur un tour pour les opérations de diamantage ou sur une machine pour les opérations de facettage.

[0012] Au vu notamment des Figures 1 a et 1b, chaque pastille 16 et le substrat 14 sous-jacente en époxy sont percées en quatre points. Les quatre perçages 19 sont agencés selon un axe radial par rapport au centre du support 10 pour recevoir deux pieds solidaires des appliques 11, lesquels sont introduits dans les perçages correspondants en fonction de la taille et de la géométrie de l'applique. Par ailleurs, une fente rectangulaire 20 est réalisée sur le support 10 au centre de chaque pastille 16 et est orientée perpendiculairement à l'axe radial le long duquel se trouvent les quatre perçages 17. Les fentes 20 du support 10 permettent de retirer les appliques 11 une fois les opérations d'usinage et de galvanoplastie terminées. Les étapes supplémentaires du procédé selon l'invention consistant à désolidariser les appliques du support seront décrites ultérieurement.

[0013] En référence à la Figure 2b, le support 10', selon une seconde variante d'exécution, comporte un substrat 14' sous forme de disque intégralement recouvert d'un film en cuivre 15'. Le support 10' possède un élément conducteur central 13' sous la forme d'un anneau 13' en cuivre destiné à venir au contact d'une anode pour les opérations de galvanoplastie. Afin de limiter les surfaces de déposition galvanique, un film protecteur circulaire 17' est agencé autour de l'anneau 13' sur le film en cuivre 15'. Le diamètre du film protecteur 17' est inférieur au diamètre du support 10' afin que le support 10' possède sur sa périphérie une partie annulaire dont la surface est en cuivre et qui est destinée à recevoir les ébauches des appliques. Le support 10' selon cette variante à l'avantage d'avoir un coût de production moins élevé que le support selon la première variante d'exécution.

Description des différentes étapes du procédé

[0014] Un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit au regard du support 10 selon la première variante d'exécution. Ce procédé comporte une première étape qui consiste à placer, au moyen de brucelles, les pieds de chaque applique 11 dans les perçages 19 correspondants situés sur chaque pastille 16 du support 10. Cette opération est relativement longue puisque dans le cas présent, 40 appliques peuvent être ajustées l'une après l'autre sur le support 10 qui comporte 40 pastilles 16. Au cours de cette opération, le support 10 est posé sur un disque 22 en aluminium (Figure 3) qui assure la stabilité du support et dont la surface supérieure a été rectifiée pour épouser parfaitement la surface inférieure du support 10. Celui-ci est par la suite positionné sous une potence 23 dont l'actionnement permet de chasser simultanément les pieds de la totalité des appliques 11 dans la base 14 en résine époxy.

[0015] Dans cet exemple, le procédé selon l'invention comporte une seconde étape qui consiste à vaporiser plusieurs couches de colle acrylique sur le support 10 pour assurer une stabilité accrue des appliques sur le support pour les opérations d'usinage au cours desquels des contraintes importantes sont exercées sur lesdites appliques. Au cours de cette opération, la partie centrale du support est protégée au moyen d'un autocollant afin de ne pas charger la piste en colle. Le support est ensuite placé dans une étuve pour le séchage. Après l'opération de séchage, la face avant des appliques est nettoyée au moyen d'un chiffon microfibre imbibé par exemple d'acétone afin d'éliminer le surplus de colle. Le support 10 est alors prêt pour être utilisé dans différentes opérations d'usinage.

[0016] Pour les opérations de diamantage, qui sont effectuées au moyen d'un tour (de type SV102 par exemple), une pièce cylindrique 24, telle qu'illustrée à la Figure 5, sur laquelle vient reposer le support 10 a été développée et est montée sur l'arbre du tour. Cette pièce comporte sur sa face avant un tenon 25 agencé selon l'axe de rotation de la pièce 24 et autour duquel l'anneau 13 du support est ajusté. Deux goupilles 26 sont agencées de part et d'autre du tenon 25 pour venir se loger dans les trous traversant 18 respectifs agencés sur deux des quatre bras 12 du support 10. La face avant de la pièce cylindrique 24 comporte en outre sur sa périphérie une gorge annulaire 27 à l'intérieur de laquelle se trouvent quatre orifices 28 séparés les uns des autres de manière équidistante sur 360° et relié chacun à un système à vacuum. Le support 10 est donc plaqué contre la face avant du cylindre 24 par aspiration, ce qui permet d'éviter des phénomènes de vibrations lors du diamantage des appliques.

[0017] Pour les opérations de facettage (Figure 6) le support 10 est posé sur une pièce 29 comportant une face supérieure (non illustrée) identique ou similaire à la face avant de la pièce cylindrique 24 utilisée pour les opérations de diamantage.

[0018] Après les opérations d'usinage, le support 10 est plongé dans un solvant pendant environ une vingtaine de minutes pour décoller les appliques. Le support 10 est ensuite plongé dans un bain par exemple d'acétone pour le lavage et le "dégraissage" des appliques, puis dans de l'eau déminéralisée afin d'éviter d'éventuelles tâches. Le support 10 est alors monté sur un bouclard comportant une anode 30 pour subir un traitement galvanique conventionnel. Afin d'améliorer le rendement du procédé, plusieurs supports sont de préférence montés de manière coaxiale l'un sur l'autre autour de l'anode 30 (Figure 8a), chaque support étant séparé des supports adjacents au moyen d'une entretoise 35. Selon une alternative, plusieurs supports 10 sont montés sur un bouclard de forme conventionnel tel qu'illustré à la Figure 8b qui permet une meilleure répartition des flux.

[0019] Les supports comportant les appliques prêtes pour être rapportées sur un cadran de montre peuvent être stockés dans des sachets en fonction du type d'applique sans risque de frottement entre celles-ci.

[0020] Pour l'opération consistant à désolidariser les appliques 11 du support 10, un extracteur d'appliques 40 tel qu'illustré notamment par la Figure 9 a été spécifiquement développé à cet effet. Celui-ci permet de retirer simultanément la totalité des appliques du support 10 lorsqu'il est actionné. L'extracteur 40 comporte à cet effet une surface circulaire 41 contre laquelle le support 10 est destiné à être plaqué et des picots rétractables 42 agencés sur la périphérie de la surface 41. Les picots 42 possèdent une section transversale rectangulaire afin de pouvoir être introduit dans les fentes respectives 20 du support 10.

[0021] Chaque applique est de préférence directement rangée dans une boîte 50 telle qu'illustrée par la Figure 11. Celle-ci comporte une pluralité de compartiments 51 destinés à être agencés en correspondance avec les appliques 11 du support 10 lorsque la boîte 50 est placée sous le support qui est monté sur l'extracteur 40.

[0022] Ainsi le procédé consistant à désolidariser les appliques 11 du support 10 et de les ranger directement dans une boîte prévue à cet effet comporte les étapes suivantes :

• montage du support 10 contre la surface 41 de l'extracteur d'appliques 40 afin que les picots rétractés 42 se trouvent en correspondance avec les fentes du support 10 ;
• positionnement du support 10 et/ou de la boîte 50 de manière à ce que chaque applique 11 se trouve en correspondance avec l'un des compartiments 51 de la boîte 50 ;
• actionnement de l'extracteur 40 afin de désolidariser les appliques 11 du support 10 pour que chaque applique 11 soit rangée dans le compartiment correspondant 51 de la boîte 50.

[0023] La géométrie du support 10 peut être modifiée afin que le procédé selon l'invention puisse être adapté pour façonner tout autre élément destiné à être rapporté sur un cadran de montre.

Revendications

1. Procédé comportant des opérations d'usinage suivies par des opérations de traitement de surface par galvanoplastie pour des éléments (11) destinés à être rapportés sur un cadran de montre, le procédé comportant les étapes suivantes:

a. positionnement des ébauches desdits éléments (11) sur un support (10, 10') configuré de manière à ce que les opérations d'usinage d'une part, et les opérations de traitement de surface par galvanoplastie d'autre part, puissent être effectuées sur lesdites ébauches (11) montées sur le support (10, 10'),

b. opérations d'usinage réalisées sur les surfaces des ébauches des éléments (11) par des moyens agencés pour coopérer avec lesdites ébauches (11) montées sur le support (10, 10'),

c. opérations de traitement de surface par galvanoplastie réalisées sur les ébauches d'éléments (11) montées sur le support (10, 10') et usinées selon l'étape b.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le support (10, 10') comporte un substrat rigide (14, 14') pour supporter les ébauches des éléments (11) destinés à être usinés ainsi qu'une piste conductrice (15, 15') agencée sur le substrat (14) pour être connectée à une anode (30) pour les opérations de traitement de surface par galvanoplastie.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les ébauches des éléments (11) sont positionnés sur le support (10, 10') en contact avec sa piste conductrice (15, 15').

4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les opérations d'usinage des ébauches des éléments (11) comportent des opérations de rodage et/ou de diamantage et/ou de facettage et/ou de cabochonnage.

5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, pour les opérations de diamantage, le support (10, 10') et monté sur un tour.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (10, 10') est sous forme d'un disque.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ledit support (10, 10') comporte un élément conducteur central (13), destiné à venir au contact de l'anode (30) pour les opérations de traitement de surface par galvanoplastie.

8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel ledit support (10) comporte sur sa périphérie une partie annulaire reliée au moyen de bras (12) à l'élément conducteur central (13) du support (10), et en ce que la piste conductrice (15) est disposée sur ladite partie annulaire et sur les bras (12) du support (10) afin d'être en contact avec l'élément conducteur central (13).

9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la piste conductrice (15) est agencée sur la partie annulaire dudit support (10) afin de former une pluralité de pastilles de contact (16) de forme substantiellement rectangulaire sur lesquelles sont montées les ébauches des éléments (11).

10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel ledit support (10') comporte un substrat rigide (14') sous forme de disque, le substrat (14') étant recouvert d'un film en cuivre (15'), le support (10') comportant en outre un film protecteur circulaire (17') agencé autour de l'élément conducteur central (13') sur le film en cuivre (15'), le diamètre du film protecteur circulaire (17') étant inférieur au diamètre du support (10') afin de laisser une partie annulaire non protégée sur la périphérie du support (10') destinée à recevoir les ébauches des éléments (11).

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre, préalablement à l'étape b, une étape consistant à placer le support (10, 10') sur un appui (22) afin de chasser les ébauches des éléments (11) sur le support (10, 10').

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant en outre, postérieurement à l'étape c, les étapes additionnelles suivantes:

d. montage du support (10, 10') sur un extracteur (40) destiné à désolidariser lesdits éléments (11) du support (10, 10');

e. positionnement d'une boîte (50) comportant une pluralité de compartiments (51) destiné à recevoir chacun un desdits éléments (11), avec ses compartiments (51) en correspondance avec lesdits éléments (11) agencés sur ledit support (10, 10') monté sur l'extracteur (40);

f. actionnement de l'extracteur (40) afin de désolidariser lesdits éléments (11) du support (10, 10') pour que chaque élément (11) soit rangé dans le compartiment correspondant (51) de la boîte (50).

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pour l'opération de galvanoplastie, plusieurs supports (10) sont montés de manière coaxiale l'un sur l'autre autour d'une anode (30), chaque support (10) étant séparé des supports adjacents au moyen d'une entretoise (35).

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits éléments (11) sont choisis notamment parmi des appliques, des cadres de compteurs, des guichets, et des composants décoratifs.

Dessins