Boîte de montre
La présente invention a pour objet une boîte de montre. Elle a pour but de créer une boîte de montre dont les parties de la surface extérieure, visibles, exposées au contact de corps étrangers, par exemple les faces supérieures de la boîte dans le cas d'une montre-bracelet, aient un aspect inaltérable, c'est-à-dire ne puissent être rayées au contact de tels corps, ni s'oxyder ou se ternir au contact de l'air, de façon qu'il soit possible de donner à ces parties de la boîte une apparence fine et soignée.
Les boîtes les plus fines connues jusqu'à présent sont faites en or et sont quelquefois garnies d'émail. Outre le fait que leur prix est très élevé, elles ont l'inconvénient d'être extrêmement délicates; elles ne sauraient convenir à des personnes occupées à des travaux manuels, ni même à des sportifs.
Pour fabriquer des boîtes de montre, en particulier de montres-bracelets, qui soient résistantes, le seul moyen connu jusqu'à présent était de faire ces boîtes en acier, généralement inoxydable. Ces boîtes ne résistent cependant pas au contact des corps étrangers. Les facettes supérieures, lapidées lors de leur fabrication, sont bientôt fortement rayées, lorsque la montre est portée par une personne s'occupant de travaux manuels.
Pour atteindre le but recherché, la boîte de montre selon l'invention est caractérisée en ce qu'au moins certaines de ses parties visibles sont constituées en un métal dur fritté, à base d'un carbure métallique, d'une dureté égalant approximativement au moins celle de la topaze.
Les matériaux convenant particulièrement bien sont le carbure de titane ou de préférence le carbure de tungstène.
Ces matériaux sont bien connus et ils ont déjà trouvé une large application dans l'industrie de l'outillage.
Jusqu'à présent, personne n'avait reconnu les possibilités esthétiques qu'ils offraient et ne s'était avisé d'en faire des pièces de série, d'usage courant. Cela était apparemment dû au fait qu'un carbure de titane ou de tungstène ne peut plus être usiné après avoir été fritté. La seule matière capable de l'attaquer est le diamant et même avec une meule chargée de diamant, l'usure des matériaux en question est extrêmement faible et implique une usure correspondante de la meule. Par étincelage électrique, il est possible d'enlever de la matière. Cette méthode est toutefois lente et ne convient guère qu'à la fabrication d'outils qu'on peut amortir sur des grandes séries de pièces travaillées à leur aide.
Pour former des pièces en métal dur fritté à base de carbure de titane ou de tungstène, on procède comme il est notoirement connu, en soumettant un mélange intime de poudre très fine du carbure métallique et d'un liant, tel que le cobalt, à un frittage partiel, de façon à former un bloc qu'il soit encore possible d'usiner sans trop de difficulté à l'aide d'outils au diamant. Le bloc en question est alors débité en pièces ayant une forme semblable à celles des pièces qu'il s'agit de fabriquer. Les pièces obtenues après les opérations d'usinage indiquées, sont ensuite placées dans un four pour terminer le frittage.
Durant cette opération, elles subissent un retrait d'environ 20 % et elles acquièrent leur dureté définitive. I1 est dès lors possible que cet important retrait ait incité les fabricants de boîtes à croire qu'il n'était pas possible d'obtenir, à l'issue du frittage, une pièce en métal dur à base de carbure métallique ayant des cotes précises.
D'autre part, vu ce retrait important, il apparaissait indiqué de donner aux pièces à fabriquer un profil constant pour éviter des distorsions en cours de frittage. Ce sont là vraisemblablement les raisons qui retinrent les fabricants d'utiliser les métaux durs en question pour fabriquer des articles de série, tels en particulier que des boîtes de montres devant présenter des cotes intérieures assez précises et dont le profil, en raison des cornes est essentiellement variable.
La titulaire a cependant constaté que toutes ces objections n'étaient, en fait, que des préjugés et qu'il était parfaitement possible d'obtenir des pièces en métal dur fritté à base de carbure de tungstène, de profil variable, avec une précision amplement suffisante et cela, contre toute attente, pratiquement sans difficulté. Pour éviter les distorsions lors du frittage, il suffit de faire reposer lesdites pièces sur l'une de leurs faces dans un creuset, par exemple en graphite, et de poser sur elles une charge relativement faible pour les fritter.
Il convient par ailleurs de remarquer que l'emploi dans l'horlogerie de la métallurgie de poudre a déjà été recommandé. I1 est même connu de fabriquer les lunettes des boîtes de montres en tungstène fritté, pur ou allié à du manganèse ou à d'autres métaux, en vue d'assurer une fusion de la lunette et du verre et de réaliser un joint étanche durable entre ces deux pièces. Les boîtes ainsi obtenues ne peuvent toutefois pas être inaltérables au sens entendu ici, car ni le tungstène pur, ni aucun autre alliage métallique du tungstène n'atteint la dureté du carbure de tungstène. I1 en va de même des autres carbures métalliques tels que le carbure de titane.
Trois formes d'exécution de la boîte de montre selon l'invention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel:
La fig. 1 est une vue en perspective de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe partielle, à plus grande échelle, de la boîte représentée à la fig. 1.
La fig. 3 une vue de dessous d'une partie de cette boite.
La fig. 4 une coupe diamétrale de la partie représentée à la fig. 3.
La fig. 5 une vue en perspective, analogue à celle de la fig. 1, de la seconde forme d'exécution.
La fig. 6 une coupe partielle, à plus grande échelle, de cette seconde forme d'exécution, et
la fig. 7 une vue en perspective de la troisième forme d'exécution.
La boite de montre selon la première forme d'exécution comprend une pièce 1 en métal dur fritté à base de carbure de tungstène, représentée séparément aux fig. 3 et 4. Comme on le voit aux fig. 1 et 2, cette pièce est destinée à former la partie supérieure de la boite, qui est exposée au contact des corps étrangers. Elle présente une facette supérieure 2 plane, qui entoure le verre 3 de la montre et une facette conique 4, qui sont toutes deux polies. Les parties de cette pièce 1 destinées à former les longs côtés de la boîte ont une épaisseur approximativement constante et elles s'étendent jusqu'aux extrémités des cornes 5 permettant l'attache du bracelet à la boite.
Un dégagement semi-cylindrique 6 est formé dans l'une de ces parties latérales, pour recevoir la couronne de remontoir et de mise à l'heure 7. A l'intérieur, cette pièce présente trois faces cylindriques 8, séparées les unes des autres par des épaulements plans 9. Enfin, un voile 10 s'étend entre les cornes, de façon à éviter une distorsion de celles-ci lors du frittage.
Pour fabriquer la pièce 1, un bloc pré-fritté à base de
carbure de tungstène est débité, puis usiné, par les moyens usuels, en vue d'obtenir une pièce dont la forme est calculée empiriquement de façon qu'après le retrait
d'environ 20 %, subi au cours de l'opération de frittage
définitif, cette pièce ait les cotes exactes de la pièce 1.
Pour éviter une distorsion de ladite pièce au cours de la
dernière opération de frittage, elle est posée dans un creuset conique, de préférence en graphite, dont l'angle
d'ouverture correspond à celui de la face 4 et elle est appuyée dans ce creuset par un élément reposant sur les parties épaisses de la pièce 1, représentées à la fig. 3.
Pour terminer la pièce ainsi obtenue par frittage, il suffit d'en polir les faces 2 et 4 par les techniques usuelles. Vu la forme géométrique très simple de ces faces, l'opération de polissage ne présente aucune difficulté.
Pour permettre la fixation d'un bracelet à la boîte décrite, des trous borgnes 23 sont percés, à l'aide de machines usuelles, dans les cornes 5 de la pièce 1 avant que celle-ci n'ait été soumise à l'opération de frittage définitif. Des barrettes usuelles 11 peuvent par conséquent être montées comme d'habitude sur cette pièce 1.
Pour fabriquer une boîte étanche avec un fond vissé, il ne serait pas indiqué de faire la carrure de cette boîte tout entière en métal dur fritté, car on se heurterait à de très grosses difficultés pour former un pas de vis dans une telle pièce. C'est pourquoi la boîte représentée aux fig. 1 et 2 comprend une carrure intérieure 12, qui peut être faite en acier inoxydable. Cette carrure 12 est usinée à l'intérieur de façon à présenter un logement 13 pour le verre 3, un épaulement 14 pour le cadran 15, un autre épaulement 16 pour la platine d'un mouvement 17, des gorges 18 pour recevoir des organes de verrouillage (non représentés) destinés à fixer le mouvement 17 à l'intérieur de cette carrure 12, un logement 19 pour permettre une fixation, par exemple à baionnette, d'un fond 20 et un logement 21 par une garniture d'étanchéité 22.
A l'extérieur, la carrure 12 présente des faces cylindriques et des épaulements plans correspondant aux surfaces 8 et 9 de la pièce 1.
Les deux pièces 1 et 12 sont fixées l'une dans l'autre par exemple par engagement à force. Pour compenser d'éventuelles variations des cotes de la pièce 1, il est cependant préférable de coller ces deux pièces l'une dans l'autre par exemple à l'aide d' Araldite (marque déposée), la couche de colle compensant lesdites imprécisions.
On remarque à la fig. 2 que le verre 3 présente une face supérieure plane située légèrement en retrait de la face 2 de la pièce 1. Le verre est ainsi protégé par cette pièce 1 et risque moins d'être abîmé au contact de corps étrangers.
Outre le fait que la carrure intérieure 12 est relativement facile à fabriquer, puisqu'elle peut être faite presque entièrement par tournage, elle a encore l'avantage de conférer à la pièce 1 une certaine stabilité, évitant une rupture de cette pièce.
La boîte selon la seconde forme d'exécution (fig. 5 et 6) diffère de celle de la première forme d'exécution par le fait qu'elle présente une première pièce 24, par exemple en acier inoxydable, dont seules les faces supérieures sont recouvertes par des plaquettes 25, 26 en métal dur fritté à base de carbure de tungstène. Les cornes 27, 28 de cette boîte, destinées à permettre la fixation d'un bracelet 29, sont faites en acier. La face supérieure de la pièce 24 et des parties des cornes 28 et 27 adjacentes à cette pièce 24 sont planes et recouvertes par la plaquette 25 en métal dur fritté. Dans ce but, cette dernière présente une partie annulaire 25a et deux oreilles 25b diamétralement opposées. Deux autres plaquettes en métal dur fritté 26 sont disposées au-dessus des extrémités des cornes 27 et 28, et juxtaposées à la plaquette 25, de façon
à éviter toute solution de continuité.
Les plaquettes 25 et 26 sont fixées à la pièce 24 et aux cornes 27 et 28 par brasage. Les plaquettes en métal dur fritté ne présentent
aucune difficulté de fabrication, puisqu'elles ont partout
la même épaisseur. La pièce en acier sur laquelle elles
sont fixées écarte tout danger de rupture de ces pla quettes. Celles-ci ont enfin l'avantage de pouvoir être polies en série. Après l'opération de brasage, qui peut s'effectuer dans un four à bandes, dans une atmosphère contrôlée, la boîte décrite ne nécessite plus qu'un avivage final.
Au lieu de ne présenter qu'une partie en métal dur fritté, la carrure de la boîte pourrait évidemment aussi être faite tout entière à l'aide de ce métal dur, comme le représente la forme d'exécution de la fig. 7. Dans cette forme d'exécution, la boîte comprend une pièce massive 30 en métal dur fritté, de forme générale rectangulaire.
Un logement central de contour circulaire, est formé dans cette pièce pour recevoir un mouvement de montre.
Un passage 31 est pratiqué à chacune des extrémités de la pièce 30 pour permettre l'assujettissement d'un bracelet 32. Un trou latéral (non représenté) pratiqué dans l'une des faces de la pièce 30 permet le pasage de la tige de remontoir et de remise à Heure du mouvement, à laquelle est fixée la couronne 33. La face supérieure visible de la pièce 30 est plane; ses dimensions sont beaucoup plus grandes que celles du verre 34 fixé à cette pièce. Cette face supérieure est polie au diamant; elle présente des repères radiaux 35 correspondant aux divîsions horaires du cadran. Ces repères peuvent être gravés au moyen d'un outil en diamant, avant l'opération de frittage définitif. Les faces latérales de la pièce 30 sont également planes, de sorte qu'il est facile de les polir également après l'opération de frittage définitif.
Le prix de revient des boîtes décrites est naturellement plus élevé que celui des boîtes en acier connues; il est cependant nettement inférieur à celui des boîtes en or.
La dureté des métaux durs frittés à base de carbure de tungstène, exprimée en Mohs, est voisine de 9. Elle est donc supérieure à celle de la topaze, qui est de 8, et peut même atteindre celle du carborundum, qui est de 9,5. Ces métaux durs ne sont donc pas rayés par les matières usuelles. Seuls le diamant, et, dans certains cas, le carborundum, peuvent les attaquer. En outre, ces métaux présentent une résistance parfaite à l'action oxydante ou corrosive de l'air ambiant.
La boîte faisant l'objet de la présente invention présente donc l'avantage de garder son aspect extérieur original pendant un temps pratiquement illimité, même si elle est portée dans les conditions les plus sévères. Son éclat métallique ne se ternit, ni ne s'altère par des rayures, même après un très long usage.
La présente invention permet de fabriquer des boîtes de formes nouvelles présentant de grandes surfaces visibles, unies et polies.
Enfin, la couleur du métal dur fritté à base de carbure de tungstène, plus sombre que celle de l'acier, confère également un aspect original à la boîte faisant l'objet de l'invention.
D'autres métaux durs frittés tels, par exemple, que les métaux durs à base de carbure de titane peuvent également entrer en ligne de compte pour la fabrication de la boîte, objet de l'invention.
Watch box
The present invention relates to a watch case. Its aim is to create a watch case in which the parts of the exterior surface, visible, exposed to contact with foreign bodies, for example the upper faces of the case in the case of a wristwatch, have an unalterable appearance, that is, cannot be scratched on contact with such bodies, nor oxidize or tarnish on contact with air, so that it is possible to give these parts of the box a fine appearance and neat.
The thinnest cases known to date are made of gold and are sometimes enameled. Besides the fact that their price is very high, they have the disadvantage of being extremely delicate; they would not be suitable for people engaged in manual work, or even for sportsmen.
In order to manufacture watch cases, in particular wristwatches, which are resistant, the only way known until now was to make these cases out of steel, generally stainless. However, these boxes do not resist contact with foreign bodies. The upper facets, stoned during their manufacture, are soon severely scratched when the watch is worn by a person engaged in manual work.
To achieve the desired goal, the watch case according to the invention is characterized in that at least some of its visible parts are made of a sintered hard metal, based on a metal carbide, of a hardness approximately equal to minus that of topaz.
Particularly suitable materials are titanium carbide or preferably tungsten carbide.
These materials are well known and have already found wide application in the tooling industry.
Until now, no one had recognized the aesthetic possibilities they offered and had not dared to turn them into series parts, in common use. This was apparently due to the fact that a titanium or tungsten carbide can no longer be machined after being sintered. The only material capable of attacking it is diamond and even with a diamond-loaded grinding wheel the wear of the materials in question is extremely low and involves corresponding wear of the grinding wheel. By electric sparking, it is possible to remove material. However, this method is slow and is hardly suitable for the manufacture of tools which can be amortized on large series of parts worked with their aid.
To form parts of sintered hard metal based on titanium or tungsten carbide, the procedure is as well known, by subjecting an intimate mixture of very fine powder of the metal carbide and a binder, such as cobalt, to partial sintering, so as to form a block that it is still possible to machine without too much difficulty using diamond tools. The block in question is then cut into pieces having a shape similar to those of the pieces to be manufactured. The parts obtained after the indicated machining operations are then placed in an oven to complete the sintering.
During this operation, they undergo a shrinkage of about 20% and they acquire their final hardness. It is therefore possible that this significant shrinkage led the manufacturers of boxes to believe that it was not possible to obtain, after sintering, a hard metal part based on metal carbide having precise dimensions. .
On the other hand, given this significant shrinkage, it appeared advisable to give the parts to be manufactured a constant profile in order to avoid distortions during sintering. These are probably the reasons which kept manufacturers from using the hard metals in question to manufacture series articles, such as in particular watch cases having to present fairly precise internal dimensions and whose profile, due to the lugs is essentially variable.
The licensee noted, however, that all these objections were, in fact, only prejudices and that it was perfectly possible to obtain sintered hard metal parts based on tungsten carbide, of variable profile, with ample precision. sufficient and that, against all expectations, practically without difficulty. To avoid distortions during sintering, it suffices to rest said parts on one of their faces in a crucible, for example made of graphite, and to place a relatively small load on them in order to sinter them.
It should also be noted that the use in watchmaking of powder metallurgy has already been recommended. It is even known to manufacture the bezels of watch cases in sintered tungsten, pure or alloyed with manganese or other metals, with a view to ensuring a fusion of the bezel and the glass and to achieve a durable tight seal between these two pieces. The boxes thus obtained cannot, however, be unalterable in the sense understood here, because neither pure tungsten nor any other metal alloy of tungsten reaches the hardness of tungsten carbide. The same is true of other metal carbides such as titanium carbide.
Three embodiments of the watch case according to the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawing in which:
Fig. 1 is a perspective view of the first embodiment.
Fig. 2 is a partial section, on a larger scale, of the box shown in FIG. 1.
Fig. 3 a bottom view of part of this box.
Fig. 4 a diametral section of the part shown in FIG. 3.
Fig. 5 a perspective view, similar to that of FIG. 1, of the second embodiment.
Fig. 6 a partial section, on a larger scale, of this second embodiment, and
fig. 7 a perspective view of the third embodiment.
The watch case according to the first embodiment comprises a part 1 of sintered hard metal based on tungsten carbide, shown separately in FIGS. 3 and 4. As can be seen in FIGS. 1 and 2, this part is intended to form the upper part of the box, which is exposed to contact with foreign bodies. It has a flat upper facet 2, which surrounds the glass 3 of the watch and a conical facet 4, both of which are polished. The parts of this part 1 intended to form the long sides of the case have an approximately constant thickness and they extend to the ends of the lugs 5 allowing the bracelet to be attached to the case.
A semi-cylindrical recess 6 is formed in one of these lateral parts, to receive the winding and time-setting crown 7. Inside, this part has three cylindrical faces 8, separated from each other. by plane shoulders 9. Finally, a veil 10 extends between the horns, so as to avoid distortion of the latter during sintering.
To manufacture part 1, a pre-sintered block made from
tungsten carbide is debited, then machined, by the usual means, in order to obtain a part whose shape is empirically calculated so that after the withdrawal
of about 20%, suffered during the sintering operation
definitive, this part has the exact dimensions of part 1.
To avoid distortion of said part during
last sintering operation, it is placed in a conical crucible, preferably in graphite, the angle of which
opening corresponds to that of the face 4 and it is supported in this crucible by an element resting on the thick parts of the part 1, shown in FIG. 3.
To complete the part thus obtained by sintering, it suffices to polish faces 2 and 4 thereof by the usual techniques. Given the very simple geometric shape of these faces, the polishing operation presents no difficulty.
To allow the attachment of a bracelet to the box described, blind holes 23 are drilled, using conventional machines, in the horns 5 of the part 1 before the latter has been subjected to the operation. final sintering. Usual bars 11 can therefore be mounted as usual on this part 1.
To make a sealed case with a screwed back, it would not be advisable to make the middle of this entire case out of sintered hard metal, because we would encounter very great difficulties in forming a screw thread in such a part. This is why the box shown in Figs. 1 and 2 include an inner caseband 12, which may be made of stainless steel. This middle part 12 is machined on the inside so as to present a housing 13 for the glass 3, a shoulder 14 for the dial 15, another shoulder 16 for the plate of a movement 17, grooves 18 for receiving control members. locking (not shown) intended to fix the movement 17 inside this middle part 12, a housing 19 to allow fixing, for example bayonet, of a bottom 20 and a housing 21 by a sealing gasket 22.
On the outside, the middle part 12 has cylindrical faces and planar shoulders corresponding to the surfaces 8 and 9 of part 1.
The two parts 1 and 12 are fixed one in the other, for example by force engagement. To compensate for any variations in the dimensions of part 1, it is however preferable to glue these two parts one into the other, for example using Araldite (registered trademark), the layer of adhesive compensating for said inaccuracies. .
We notice in fig. 2 that the glass 3 has a flat upper face located slightly behind the face 2 of the part 1. The glass is thus protected by this part 1 and is less likely to be damaged in contact with foreign bodies.
Besides the fact that the inner middle part 12 is relatively easy to manufacture, since it can be made almost entirely by turning, it also has the advantage of giving the part 1 a certain stability, preventing this part from breaking.
The box according to the second embodiment (fig. 5 and 6) differs from that of the first embodiment in that it has a first part 24, for example of stainless steel, of which only the upper faces are covered by plates 25, 26 of sintered hard metal based on tungsten carbide. The horns 27, 28 of this box, intended to allow the attachment of a bracelet 29, are made of steel. The upper face of the part 24 and of the parts of the horns 28 and 27 adjacent to this part 24 are plane and covered by the plate 25 of sintered hard metal. For this purpose, the latter has an annular part 25a and two diametrically opposed ears 25b. Two other sintered hard metal plates 26 are arranged above the ends of the horns 27 and 28, and juxtaposed to the plate 25, so
to avoid any break in continuity.
The plates 25 and 26 are fixed to the part 24 and to the horns 27 and 28 by brazing. Sintered hard metal pads have no
no manufacturing difficulty, since they have everywhere
the same thickness. The steel part on which they
are fixed eliminates any risk of breakage of these pads. Finally, these have the advantage of being able to be polished in series. After the brazing operation, which can be carried out in a belt furnace, in a controlled atmosphere, the box described only requires final brightening.
Instead of presenting only a part of sintered hard metal, the caseband of the case could obviously also be made entirely using this hard metal, as shown in the embodiment of FIG. 7. In this embodiment, the box comprises a solid piece 30 of sintered hard metal, of generally rectangular shape.
A central housing of circular contour is formed in this part to receive a watch movement.
A passage 31 is made at each end of the part 30 to allow the securing of a bracelet 32. A lateral hole (not shown) made in one of the faces of the part 30 allows the winding stem to be threaded. and reset to Time of the movement, to which the crown 33 is fixed. The visible upper face of the part 30 is flat; its dimensions are much larger than those of glass 34 attached to this part. This upper face is diamond polished; it has radial marks 35 corresponding to the hourly divisions of the dial. These marks can be engraved by means of a diamond tool, before the final sintering operation. The side faces of the part 30 are also flat, so that it is easy to polish them also after the final sintering operation.
The cost price of the boxes described is naturally higher than that of the known steel boxes; however, it is significantly lower than that of gold boxes.
The hardness of sintered hard metals based on tungsten carbide, expressed in Mohs, is close to 9. It is therefore greater than that of topaz, which is 8, and can even reach that of carborundum, which is 9, 5. These hard metals are therefore not scratched by the usual materials. Only diamond, and in some cases carborundum, can attack them. In addition, these metals exhibit perfect resistance to the oxidizing or corrosive action of the ambient air.
The box which is the subject of the present invention therefore has the advantage of keeping its original external appearance for a practically unlimited time, even if it is worn under the most severe conditions. Its metallic luster does not tarnish or deteriorate by scratches, even after very long use.
The present invention makes it possible to manufacture boxes of novel shapes having large visible, smooth and polished surfaces.
Finally, the color of the sintered hard metal based on tungsten carbide, darker than that of the steel, also gives an original appearance to the box which is the subject of the invention.
Other sintered hard metals such as, for example, hard metals based on titanium carbide can also be taken into account for the manufacture of the box, object of the invention.