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Procédé de fabrication d'une boîte de montre comprenant un verre en pierre synthétique et boîte obtenue par application de ce procédé On connaît déjà des boîtes de montre dans lesquelles le verre est constitué par un disque en pierre synthétique transparente telle que le saphir. Jusqu'à présent la mise en place de ces verres devait toutefois s'effectuer comme celle des verres en silicate. Il est en effet impossible de faire un verre en pierre synthétique aussi dure que le saphir avec un manchon cylindrique qui puisse être pressé radialement contre une paroi correspondante d'un logement d'une pièce de la boîte par une bague de tension intérieure ou extérieure.
Le saphir est par ailleurs si peu élastique qu'il était jusqu'à présent impossible de mettre un tel verre en place de façon que le joint entre le verre et la boîte soit étanche après simple engagement du verre dans son logement.
Le but de l'inventeur a été de remédier à ce défaut. D'après le procédé selon le présent brevet, on usine à cet effet la partie du logement destinée à entourer le verre à un diamètre inférieur à celui de ce dernier; on chauffe ensuite la -pièce de la boîte comprenant ledit logement à une température à laquelle ladite partie de ce logement a, par dilatation thermique, un diamètre supérieur à celui du verre; on place alors le verre dans son logement et on laisse enfin refroidir ladite pièce de la boîte.
Le dessin annexé illustre un exemple de mise en oeuvre de ce procédé et il représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la boîte obtenue de cette façon.
L'unique figure de ce dessin est une coupe axiale partielle d'une montre comprenant ladite boîte.
La montre représentée au dessin comprend un mouvement 1, usuel, portant un cadran 2. Ce mouvement est logé dans une boîte qui comprend un fond 3 et une carrure 4. Cette dernière présente une ouverture radiale 5 livrant passage à une tige de remontoir 6. La tige 6 est en une pièce. Elle comprend une portion extérieure 7 formant couronne de commande et susceptible d'être saisie lorsqu'on désire armer le ressort moteur du mouvement 1 ou mettre les aiguilles (non représentées) à l'heure. Une partie de la tige 6, engagée dans l'ouverture 5, comprend une portée 8 de petit diamètre, limitée par deux collerettes 9 et 10. Une garniture annulaire 11, faite en une matière élastique, est tendue sur la portée 8.
Cette garniture appuie contre la face interne de l'ouverture 5 et ferme ainsi cette ouverture de façon étanche. Elle est maintenue axiale- ment en place sur la tige 6 par les collerettes 9 et 10 et se déplace avec la tige 6. Le fond 3 est assujetti à la carrure 4 par une fermeture à baïonnette. Il présente un rebord 3a qui s'étend à l'intérieur de la carrure 4 et qui porte trois saillies radiales (non représentées) réparties sur son pourtour. Ces saillies peuvent être engagées dans des fraisages correspondants (non représentés) pratiqués dans la carrure 4.
Pour mettre le fond 3 en place, on engage son rebord 3a dans la carrure 4, puis on le fait tourner légèrement autour de son axe, afin d'engager lesdites saillies dans les fraisages de la carrure.
Le fond 3 présente encore un épaulement 12 qui s'étend sur tout son pourtour et comprime une garniture d'étanchéité 13 contre un épaulement 14 de la carrure 4. Cette garniture 13 appuie également contre la face interne d'un rebord annulaire 24, qui forme la partie inférieure de la carrure 4, et contre une face tronconique 15 du fond 3, qui limite l'épaulement 12 vers l'intérieur. Elle assure ainsi une étanchéité complète entre le fond 3 et la carrure 4.
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Comme on le voit au dessin, le rebord 3a s'étend plus haut que le bord inférieur de l'ouverture 5. Il présente une encoche 16 située entre deux desdites saillies de fixation, en regard de la tige 6, cette encoche 16 étant destinée à permettre le passage de la tige 6.
L'encoche 16 est assez large pour permettre le léger mouvement de rotation destiné à fixer le fond 3 à la carrure 4.
Cette dernière est en acier, comme le fond 3. Elle est chassée à l'intérieur d'une coiffe 17 qui la recouvre et dont les faces latérales et supérieurs forment l'ensemble des faces visibles de la boîte décrite. Cette coiffe 17 est constituée d'un métal fritté à base de carbure de tungstène d'une grande dureté. Elle présente de grandes surfaces unies et polies. Dans son bord inférieur est paniqué une encoche 18 qui entoure partiellement la couronne 7.
La boîte décrite comprend en outre un verre 19. Ce dernier a la forme d'un disque circulaire plat. Il est taillé dans une pièce de saphir. Sa face supérieure est très légèrement en retrait de la face supérieure de la coiffe 17. Toutefois, il est porté par la carrure 4. En effet, un rebord annulaire 20, qui est limité, d'une part, par une face interne tronconique 21, et, d'autre part, par une face supérieure plane 23, forme la partie supérieure de cette carrure. Ce rebord enserre le verre 19 et assure la fixation étanche de ce dernier à la boîte.
Pour assurer la position du verre 19 par rapport à la carrure 4, cette dernière présente en outre un épaulement plan 22 qui s'étend vers l'intérieur, à partir de la base du rebord 20 et qui sert ainsi d'appui à la face inférieure du verre 19.
L'opération de fixation du verre 19 à la carrure 4 s'effectue normalement avant que cette dernière soit complètement usinée. On commence en effet par usiner les faces 21 et 23 du rebord 20, ainsi que l'épaulement 22, en laissant les autres parties de la carrure 4 brutes. La face tronconique 21 du rebord 20 s'étend alois jusqu'à la hauteur de la face supérieure 23, de sorte que le rebord 20 présente un profil triangulaire et est limité intérieurement par une arête circulaire. Le diamètre de cette arête est légèrement inférieur à celui du verre 19.
Pour mettre ce dernier en place, on chauffe la carrure 4 à une température telle que le verre 19 puisse entrer à l'intérieur du rebord 20 et on le fait reposer sur l'épaulement 22. Au refroidissement, l'arête intérieure du rebord 20 vient en contact avec la face latérale du verre 19. La matière comprise entre les faces 21 et 23 du rebord 20 se déforme ensuite et s'applique contre la face latérale du verre 19, en épousant exactement tous les détails de cette surface. De plus, elle exerce sur le verre une force radiale centripète correspondant à la limite d'élasticité du métal de la carrure 4. Ainsi, le verre 19 est fixé de façon inamovible et parfaitement étanche à la carrure 4.
Comme l'opération de frettage décrite ci- dessus peut avoir pour conséquence de légères défor- mations des autres parties de la carrure, on termine l'usinage de ces autres parties après avoir mis le verre 19 en place. En outre, l'usinage ultérieur des autres parties de la carrure permet de faire disparaître d'éventuels changements de couleur du métal de la carrure, dus à l'opération de frettage.
Le saphir étant une matière de très grande dureté, le verre 19 présente l'avantage de ne pas se rayer, ni se craqueler, même après un très long usage. Comme la coiffe 17, en métal fritté à base de carbure de tungstène présente aussi une très grande dureté, l'ensemble de la boîte décrite conserve indéfiniment son aspect poli initial. Grâce au fait que la carrure 4 est frettée sur le verre 19 ce dernier est assujetti d'une façon parfaitement sûre et étanche à la boîte.
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Method of manufacturing a watch case comprising a synthetic stone glass and case obtained by applying this method Watch cases are already known in which the glass consists of a transparent synthetic stone disc such as sapphire. Until now, however, these glasses had to be fitted like silicate glasses. It is in fact impossible to make a synthetic stone glass as hard as sapphire with a cylindrical sleeve which can be pressed radially against a corresponding wall of a housing of a part of the case by an inner or outer tension ring.
Sapphire is moreover so inelastic that it has hitherto been impossible to put such a glass in place so that the seal between the glass and the case is waterproof after simple engagement of the glass in its housing.
The aim of the inventor was to remedy this defect. According to the process according to the present patent, for this purpose the part of the housing intended to surround the glass is machined to a diameter smaller than that of the latter; the part of the box comprising said housing is then heated to a temperature at which said part of this housing has, by thermal expansion, a diameter greater than that of the glass; the glass is then placed in its housing and said part of the box is finally allowed to cool.
The appended drawing illustrates an exemplary implementation of this method and it represents, by way of example, an embodiment of the box obtained in this way.
The only figure in this drawing is a partial axial section of a watch comprising said case.
The watch shown in the drawing comprises a usual movement 1 carrying a dial 2. This movement is housed in a case which comprises a caseback 3 and a caseband 4. The latter has a radial opening 5 providing passage for a winding stem 6. The rod 6 is in one piece. It comprises an outer portion 7 forming the control crown and capable of being gripped when it is desired to charge the mainspring of the movement 1 or to set the hands (not shown) on time. Part of the rod 6, engaged in the opening 5, comprises a bearing surface 8 of small diameter, limited by two flanges 9 and 10. An annular gasket 11, made of an elastic material, is stretched over the bearing surface 8.
This lining presses against the internal face of the opening 5 and thus closes this opening in a sealed manner. It is held axially in place on the rod 6 by the flanges 9 and 10 and moves with the rod 6. The back 3 is secured to the middle part 4 by a bayonet closure. It has a rim 3a which extends inside the middle part 4 and which carries three radial projections (not shown) distributed around its periphery. These projections can be engaged in corresponding milling (not shown) made in the middle part 4.
To put the base 3 in place, its rim 3a is engaged in the caseband 4, then it is rotated slightly around its axis, in order to engage said projections in the millings of the caseband.
The bottom 3 also has a shoulder 12 which extends over its entire circumference and compresses a sealing gasket 13 against a shoulder 14 of the middle part 4. This gasket 13 also bears against the internal face of an annular rim 24, which forms the lower part of the middle part 4, and against a frustoconical face 15 of the bottom 3, which limits the shoulder 12 inwards. It thus ensures complete sealing between the back 3 and the caseband 4.
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As can be seen in the drawing, the rim 3a extends higher than the lower edge of the opening 5. It has a notch 16 located between two of said fixing projections, opposite the rod 6, this notch 16 being intended to allow the passage of the rod 6.
The notch 16 is wide enough to allow the slight rotational movement intended to fix the back 3 to the middle 4.
The latter is made of steel, like the bottom 3. It is driven inside a cap 17 which covers it and whose lateral and upper faces form all the visible faces of the box described. This cap 17 is made of a sintered metal based on tungsten carbide of great hardness. It has large, smooth and polished surfaces. In its lower edge is a notch 18 which partially surrounds the crown 7.
The box described further comprises a glass 19. The latter has the shape of a flat circular disc. It is carved from a piece of sapphire. Its upper face is very slightly set back from the upper face of the cap 17. However, it is carried by the middle part 4. In fact, an annular rim 20, which is limited, on the one hand, by a frustoconical internal face 21 , and, on the other hand, by a flat upper face 23, forms the upper part of this middle part. This rim encloses the glass 19 and ensures the sealed attachment of the latter to the box.
To ensure the position of the lens 19 with respect to the caseband 4, the latter also has a plane shoulder 22 which extends inwardly from the base of the rim 20 and which thus serves as a support for the face. lower glass 19.
The operation of fixing the lens 19 to the middle part 4 is normally carried out before the latter is completely machined. We start by machining the faces 21 and 23 of the rim 20, as well as the shoulder 22, leaving the other parts of the middle part 4 untreated. The frustoconical face 21 of the rim 20 extends alois up to the height of the upper face 23, so that the rim 20 has a triangular profile and is internally limited by a circular ridge. The diameter of this ridge is slightly smaller than that of glass 19.
To put the latter in place, the caseband 4 is heated to a temperature such that the lens 19 can enter the interior of the rim 20 and it is made to rest on the shoulder 22. On cooling, the inner edge of the rim 20 comes into contact with the lateral face of the lens 19. The material between the faces 21 and 23 of the rim 20 then deforms and is applied against the lateral face of the lens 19, exactly matching all the details of this surface. In addition, it exerts on the lens a centripetal radial force corresponding to the elastic limit of the metal of the middle part 4. Thus, the lens 19 is fixed immovably and perfectly sealed to the middle part 4.
As the shrinking operation described above can result in slight deformation of the other parts of the middle part, the machining of these other parts is finished after having put the lens 19 in place. In addition, the subsequent machining of the other parts of the middle part makes it possible to eliminate any changes in the color of the metal of the middle part, due to the shrinking operation.
Sapphire being a material of very great hardness, the glass 19 has the advantage of not scratching or cracking, even after very long use. As the cap 17, made of sintered metal based on tungsten carbide, also exhibits very great hardness, the whole of the box described retains its initial polished appearance indefinitely. Thanks to the fact that the middle part 4 is shrunk onto the glass 19, the latter is secured in a perfectly safe and airtight manner to the case.