La présente invention concerne une glace de montre dont une des faces principales est bombée.
De telles glaces sont utilisées pour donner un cachet particulier à une montre. Lorsque la glace est ronde et l'une des faces principales plane, la face bombée est une surface de révolution, par exemple sphérique. Le bord de la glace présente dans ces conditions une épaisseur constante.
Si la glace s'écarte de la forme circulaire, en particulier lorsqu'elle est rectangulaire, la face bombée est généralement une surface cylindrique. Pour des raisons d'esthétique, la génératrice de la partie cylindrique est orientée perpendiculairement au grand côté de la glace. Si l'épaisseur des bords des petits côtés est alors constante, par contre celle des grands côtés varie d'autant plus que la glace est longue. Cet inconvénient est atténué si la face bombée à une forme sphérique. Il peut même être complètement éliminé en donnant à la glace la forme voulue en moulant à chaud une plaque d'épaisseur constante. Ou bien, si la partie de la boite de montre sur laquelle est appliquée la glace a également une forme cylindrique, les deux faces de la glace sont alors deux surfaces cylindriques parallèles, et l'épaisseur partout constante.
La première solution conduit cependant à des faces qui ne sont pas parfaitement régulières, défaut suffisamment visible pour écarter ces glaces des montres de qualité soignée. La deuxième solution a l'inconvénient de renchérir le prix de fabrication de la boîte et de la glace.
Le but de la présente invention est de proposer une glace en corindon, de forme allongée, notamment rectangulaire, dans laquelle la face bombée est une surface qui permet d'obtenir un bord dont l'épaisseur est sensiblement plus faible et plus constante que dans le cas des glaces dont la face bombée est cylindrique ou sphérique pour une même épaisseur de la glace en son centre.
Pour atteindre cet objectif, la glace selon l'invention, de forme allongée et délimitée par une face principale inférieure sensiblement plane destinée à venir en regard du cadran d'une montre, et une face supérieure bombée, est principalement remarquable en ce que la face supérieure est une surface toroïdale.
D'autres caractéristiques et avantages de la glace selon la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, un exemple de réalisation d'une telle glace. Sur ce dessin, où les mêmes références se rapportent à des éléments analogues
- la fig. 1 est une construction géométrique montrant comment est définie une surface toroïdale;
- la fig. 2 est une vue schématique d'une machine permettant de meuler une surface toroïdale; et
- la fig. 3 représente dans des vues en plan, de face et de profil une glace de forme rectangulaire selon l'invention.
Une des faces principales de la glace selon l'invention est délimitée par une surface toroïdale. Une telle surface est engendrée, comme cela est représenté sur la fig. 1, par un cercle 1 de rayon R1 dont le centre C1 décrit un cercle 2 de centre C2 et de rayon r2. Le plan du cercle 1 est perpendiculaire au plan du cercle 2, et il passe par son centre C2. Une surface toroïdale est donc définie par deux paramètres, les rayons R1 et r2, ou de façon équivalente par R1 et R2 = R1 + r2.
La face bombée de la glace correspond plus précisément à une portion 3 de la surface toroïdale obtenue en coupant cette dernière par un plan perpendiculaire au plan contenant le cercle 2, et dont la distance au centre C2 est comprise entre r2 et R2 = R1 + r2.
A l'état brut, la glace se présente sous la forme d'une plaquette transparente, préférentiellement en spinelle, en corindon, en saphir ou en rubis, de forme allongée, par exemple rectangulaire, et dont les faces principales sont planes et parallèles.
Pour donner à la face bombée la forme voulue, celle-ci est usinée par une machine à meuler. De telles machines sont connues en soi, et les aménagements nécessaires pour obtenir une surface toroïdale sont à la portée de l'homme du métier. La machine sera donc décrite sommairement en se référant à la fig. 2.
La référence 10 désigne un tambour circulaire qui est fixé sur un arbre non représenté de la machine de manière à être entraîné en rotation, dans le sens de la flèche F, autour de son axe de symétrie xx min . Le tambour comporte à sa périphérie des plages planes 11 parallèles à l'axe xx min , et sur chaque plage est collée, à égale distance des faces du tambour, une glace 12. Dans le cas présent le grand côté de la glace est orienté perpendiculairement à l'axe xx min , mais son orientation pourrait tout aussi bien être parallèle à cet axe.
Dans le prolongement du tambour 10 est disposée une meule 13 sur un chariot non représenté, et elle est entraînée en rotation, dans le sens de la flèche F min , autour de son axe yy min par un arbre moteur sur lequel elle est fixée. Le chariot est solidaire du bâti de la machine tout en étant entraîné par celle-ci dans un mouvement de pivotement alternatif, dans le sens de la flèche f, autour d'un axe ZZ min disposé perpendiculairement à l'axe xx min et passant par le milieu du tambour 10. Enfin la meule 13 est montée sur une coulisse, solidaire du chariot, permettant de la déplacer suivant la flèche f' de manière à modifier sa distance à l'axe ZZ min , manuellement ou par la machine, et l'amener à toucher la glace 12 en un point de contact 14.
En se référant à la fig. 1, on peut constater que tous les paramètres géométriques nécessaires pour définir une surface toroïdale se retrouvent sur la fig. 2. En effet, le point milieu du tambour 10 se trouvant sur l'axe xx min correspond au centre C2 du cercle 2, et l'axe de pivotement ZZ min du chariot, donc de la meule 13, est situé dans le plan du cercle 2, auquel il est tangent. En outre le déplacement de la meule suivant la flèche f entraîne le déplacement du point de contact 14 suivant un cercle, contenu dans un plan passant par l'axe xx min , qui correspond au cercle 1 de centre C1 et de rayon R1.
Le point de contact 14 décrit donc bien par rapport au tambour 10, lorsqu'il tourne autour de l'axe xx min , une surface toroïdale.
Le rayon du tambour 10 et l'épaisseur de la glace 12 déterminent le rayon R2, et la position de l'axe ZZ min par rapport à C2, le rayon R1. Ces paramètres étant choisis, le tambour 10 et la meule 13 sont mis en rotation, ceci entraînant le mouvement de pivotement du chariot autour de l'axe ZZ min , suivant la flèche f, la meule étant éloignée de la glace 12. Ensuite la meule 13 est approchée de l'axe ZZ min suivant le flèche f min pour entrer en contact de la glace 12 et usiner sa surface jusqu'à ce que les valeurs nominales de R1 et de R2 soient atteintes. Toutes ces opérations peuvent être effectuées automatiquement.
Un exemple de glace 12 de forme rectangulaire ainsi obtenue est représentée sur la fig. 3. Cette glace est délimitée par une face inférieure plane 20 venant en regard du cadran une fois fixée sur une montre, une face supérieure bombée 21, et quatre faces latérales planes, les faces 22 correspondant aux petits côtés du rectangle, et les faces 23 aux grands côtés. La face inférieure 20 peut avantageusement présenter un évidement 24 pour les aiguilles, obtenu par meulage ou par usinage par ultrasons et préservant un bord plan 25 sur tout le pourtour de la glace.
Les lignes 26 et 26' donnent le contour de la face supérieure 21, et donc l'épaisseur de la glace par rapport à la face inférieure 20 lorsque la glace est coupée par des plans parallèles aux faces latérales et passant par son centre, la ligne 27 donne le contour supérieur des petites faces latérales 22, et la ligne 28 celui des grandes faces latérales 23. Enfin la ligne 29 indique la forme, en arc de cercle, qu'aurait le bord supérieur des petites faces latérales 22, pour une même épaisseur de la glace au centre, si la face supérieure avait une forme sphérique, et la ligne 30 la forme du bord supérieur des grandes faces latérales 23. On constate que l'épaisseur des faces latérales de la glace selon l'invention est plus régulière et bien inférieure à celle des glaces bombées connues.
Il y a lieu de relever que le meilleur choix pour R1 et R2, dans le cas d'une glace rectangulaire de largeur 11 et de longueur 12, est celui qui satisfait la relation
R1/R2 = 11/12.
C'est en effet dans ce cas que l'épaisseur au centre de chaque face latérale est en proportion directe de sa longueur.
Il est bien entendu que la glace de montre qui vient d'être décrite peut subir d'autres modifications et se présenter sous d'autres variantes, évidentes pour l'homme du métier, sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie par les revendications. En particulier la glace pourrait avoir une forme allongée différente de celle d'un rectangle, comme par exemple une forme ovale, et la face inférieure s'écarter de la forme plane.
The present invention relates to a watch crystal, one of the main faces of which is curved.
Such glasses are used to give a particular cachet to a watch. When the glass is round and one of the main faces planar, the curved face is a surface of revolution, for example spherical. The edge of the glass has a constant thickness under these conditions.
If the glass deviates from the circular shape, in particular when it is rectangular, the curved face is generally a cylindrical surface. For aesthetic reasons, the generator of the cylindrical part is oriented perpendicular to the long side of the glass. If the thickness of the edges of the short sides is then constant, on the other hand that of the long sides varies all the more as the ice is long. This drawback is mitigated if the curved face has a spherical shape. It can even be completely eliminated by giving the ice the desired shape by hot molding a plate of constant thickness. Or, if the part of the watch case on which the glass is applied also has a cylindrical shape, the two faces of the glass are then two parallel cylindrical surfaces, and the thickness everywhere constant.
The first solution, however, leads to faces that are not perfectly regular, a defect visible enough to remove these glasses from neat quality watches. The second solution has the disadvantage of increasing the cost of manufacturing the box and the ice cream.
The object of the present invention is to provide a glass of corundum, of elongated shape, in particular rectangular, in which the curved face is a surface which makes it possible to obtain an edge whose thickness is substantially smaller and more constant than in the case of windows whose curved face is cylindrical or spherical for the same thickness of the window in its center.
To achieve this objective, the crystal according to the invention, of elongated shape and delimited by a substantially planar lower main face intended to come opposite the dial of a watch, and a domed upper face, is mainly remarkable in that the face upper is a toroidal surface.
Other characteristics and advantages of the glass according to the present invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawing and giving, by way of explanation but in no way limiting, an example of embodiment of such a glass. In this drawing, where the same references relate to similar elements
- fig. 1 is a geometric construction showing how a toroidal surface is defined;
- fig. 2 is a schematic view of a machine for grinding a toroidal surface; and
- fig. 3 shows in plan, front and side views a rectangular shaped window according to the invention.
One of the main faces of the glass according to the invention is delimited by a toroidal surface. Such a surface is generated, as shown in FIG. 1, by a circle 1 of radius R1, the center C1 of which describes a circle 2 of center C2 and of radius r2. The plane of circle 1 is perpendicular to the plane of circle 2, and it passes through its center C2. A toroidal surface is therefore defined by two parameters, the radii R1 and r2, or equivalently by R1 and R2 = R1 + r2.
The curved face of the glass corresponds more precisely to a portion 3 of the toroidal surface obtained by cutting the latter by a plane perpendicular to the plane containing the circle 2, and whose distance to the center C2 is between r2 and R2 = R1 + r2 .
In the raw state, the ice is in the form of a transparent plate, preferably in spinel, in corundum, in sapphire or in ruby, of elongated shape, for example rectangular, and the main faces of which are flat and parallel.
To give the curved face the desired shape, it is machined by a grinding machine. Such machines are known per se, and the arrangements necessary to obtain a toroidal surface are within the reach of those skilled in the art. The machine will therefore be briefly described with reference to FIG. 2.
The reference 10 designates a circular drum which is fixed on a shaft not shown of the machine so as to be driven in rotation, in the direction of the arrow F, about its axis of symmetry xx min. The drum has at its periphery flat areas 11 parallel to the axis xx min, and on each area is bonded, equidistant from the faces of the drum, a glass 12. In the present case the long side of the glass is oriented perpendicularly to the axis xx min, but its orientation could just as easily be parallel to this axis.
In the extension of the drum 10 is disposed a grinding wheel 13 on a carriage not shown, and it is rotated, in the direction of the arrow F min, around its axis yy min by a drive shaft on which it is fixed. The carriage is integral with the frame of the machine while being driven by the latter in an alternating pivoting movement, in the direction of arrow f, around an axis ZZ min arranged perpendicular to the axis xx min and passing through the middle of the drum 10. Finally the grinding wheel 13 is mounted on a slide, integral with the carriage, making it possible to move it along the arrow f 'so as to modify its distance from the axis ZZ min, manually or by machine, and l '' to touch the glass 12 at a contact point 14.
Referring to fig. 1, it can be seen that all the geometric parameters necessary to define a toroidal surface are found in FIG. 2. Indeed, the midpoint of the drum 10 located on the axis xx min corresponds to the center C2 of the circle 2, and the pivot axis ZZ min of the carriage, therefore of the grinding wheel 13, is located in the plane of the circle 2, to which it is tangent. In addition, the movement of the grinding wheel along the arrow f causes the contact point 14 to move along a circle, contained in a plane passing through the axis xx min, which corresponds to the circle 1 with center C1 and radius R1.
The contact point 14 therefore describes well with respect to the drum 10, when it rotates around the axis xx min, a toroidal surface.
The radius of the drum 10 and the thickness of the glass 12 determine the radius R2, and the position of the axis ZZ min with respect to C2, the radius R1. These parameters being chosen, the drum 10 and the grinding wheel 13 are put in rotation, this causing the pivoting movement of the carriage around the axis ZZ min, along arrow f, the grinding wheel being away from the glass 12. Then the grinding wheel 13 is approached the axis ZZ min along the arrow f min to come into contact with the glass 12 and machine its surface until the nominal values of R1 and R2 are reached. All of these operations can be performed automatically.
An example of glass 12 of rectangular shape thus obtained is shown in FIG. 3. This crystal is delimited by a flat lower face 20 facing the dial when fixed on a watch, a domed upper face 21, and four flat lateral faces, the faces 22 corresponding to the short sides of the rectangle, and the faces 23 on the long sides. The lower face 20 can advantageously have a recess 24 for the needles, obtained by grinding or by ultrasonic machining and preserving a flat edge 25 around the entire periphery of the glass.
The lines 26 and 26 'give the contour of the upper face 21, and therefore the thickness of the glass relative to the lower face 20 when the glass is cut by planes parallel to the lateral faces and passing through its center, the line 27 gives the upper contour of the small lateral faces 22, and the line 28 that of the large lateral faces 23. Finally the line 29 indicates the shape, in an arc of a circle, that the upper edge of the small lateral faces 22 would have, for the same thickness of the glass in the center, if the upper face had a spherical shape, and the line 30 the shape of the upper edge of the large side faces 23. It can be seen that the thickness of the side faces of the glass according to the invention is more regular and much lower than that of known domed ice.
It should be noted that the best choice for R1 and R2, in the case of a rectangular window of width 11 and length 12, is that which satisfies the relationship
R1 / R2 = 11/12.
It is indeed in this case that the thickness at the center of each lateral face is in direct proportion to its length.
It is understood that the watch glass which has just been described can undergo other modifications and come in other variants, obvious to the skilled person, without departing from the scope of the present invention as defined by the revendications. In particular, the glass could have an elongated shape different from that of a rectangle, such as for example an oval shape, and the lower face deviate from the planar shape.