La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une boîte de montre-bracelet comportant une carrure métallique pourvue de cornes pour son rattachement à un bracelet, dans lequel on fabrique la carrure en formant sur elle une surface extérieure de révolution, on fabrique les cornes à partir d'au moins un élément annulaire ayant un profil transversal qui correspond à au moins une partie de la forme des cornes, puis on fixe les cornes sur ladite surface extérieure de la carrure.
Un procédé de ce genre, décrit dans le brevet CH 321 188, s'applique à la fabrication d'une boîte de montre dont la carrure présente sur sa surface extérieure un profil d'accrochage comprenant une surface horizontale dans laquelle est creusée une gorge circulaire continue. En regard de la carrure, chaque corne présente un profil correspondant en forme de crochet conformé pour s'engager dans la gorge circulaire afin de positionner la corne sur la carrure. La corne peut être fixée soit par un assemblage à queue d'aronde, soit par une vis. Dans les deux cas, l'assemblage corne/carrure est caché par la lunette. Le procédé décrit comprend la fabrication d'un élément annulaire présentant des cornes disposées à sa périphérie.
On usine par tournage la partie des cornes destinée à s'engager dans la gorge circulaire de la carrure, on effectue divers traitements tels que le polissage, le perçage, etc., avant de séparer ces cornes de la partie intérieure restante de l'anneau. Ce procédé présente divers inconvénients: il exige tout d'abord une opération de fraisage, puis une opération de découpage pour obtenir des cornes usinées; il nécessite deux opérations de polissage, puisque les cornes sont polies une première fois après le fraisage, et une deuxième fois afin d'éliminer les bavures dues au découpage; la réalisation de la gorge de la carrure demande un usinage supplémentaire. De plus, cette construction exige une grande largeur de la carrure et la présence d'une large lunette pour masquer la fixation des cornes.
Ceci est nuisible à l'esthétique, la montre ayant ainsi un aspect lourd.
D'autre part, le demandeur a testé un procédé qui consiste à fabriquer les cornes à partir d'une barre profilée conformément aux surfaces supérieure et inférieure d'une corne, à façonner la carrure par simple tournage, puis à souder chaque corne sur la surface extérieure de révolution de la carrure. La fabrication des cornes nécessite de fraiser individuellement sur la barre la surface d'appui de chaque corne du côté de la carrure, avant de tronçonner la barre pour en séparer la corne. Cependant, cette technique occasionne aussi des problèmes. En effet, chaque forme de cornes nécessite un profil de barre particulier et un outillage particulier. Le fraisage des surfaces d'appui à double courbure des cornes prend du temps et l'usure de la fraise entraîne un manque de précision au niveau de ces surfaces.
De plus, à chaque changement de forme, il faut employer de nouvelles barres ayant le profil voulu de la corne et changer d'outillage, ce qui nécessite un stock de barres différentes et engendre des coûts supplémentaires.
La présente invention a pour but de fournir un procédé évitant les divers inconvénients précités. En particulier, le procédé doit conduire à une construction simple et peu encombrante d'une boîte de montre ayant le même aspect qu'une boîte classique, permettant une fabrication aisée et rapide de la carrure et des cornes, ainsi qu'une fixation simple et esthétique des cornes sur la carrure. On souhaite aussi pouvoir modifier aisément la fabrication pour produire des cornes de formes différentes, sans outillage spécialement adapté à ces formes, et obtenir un usinage à la fois précis et peu coûteux des surfaces d'appui des cornes, ainsi qu'une productivité élevée.
A cet effet, l'invention concerne un procédé du genre indiqué en préambule, dans lequel on fabrique la carrure en formant sur elle une surface extérieure de révolution, on fabrique au moins un élément annulaire ayant un profil transversal qui correspond à au moins une partie de la forme des cornes, on façonne des faces latérales d'une série de cornes sur ledit élément annulaire et l'on sépare chaque corne dudit élément annulaire, le procédé étant caractérisé en ce que l'on effectue en une seule opération de fraisage le façonnage d'au moins une face latérale d'une corne et la séparation de cette corne par tronçonnage de l'élément annulaire, et l'on fixe les cornes sur ladite surface extérieure de la carrure par une technique de brasage et/ou soudage.
Ce procédé a l'avantage de ne nécessiter qu'une seule opération pour usiner et séparer les cornes en tronçonnant l'anneau, ce qui entraîne un gain de temps considérable et une productivité accrue. De plus, les surfaces d'appui des cornes contre la carrure sont profilées entièrement et toutes ensemble lors du tournage de l'élément annulaire. On peut ainsi leur donner une forme à double courbure qui est exactement complémentaire de celle de la carrure. La fixation des cornes par soudage ou brasage n'exige aucun usinage particulier de la carrure. Enfin, l'esthétique de la boîte de montre n'est pas altérée, la carrure ayant une forme simple sans besoin de gorge ou d'élément destiné à cacher des organes de fixation.
La fixation par soudage ou brasage permet de réaliser des boîtes de montres qui ont la même apparence que les boîtes traditionnelles, mais qui coûtent moins cher.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré, présenté à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
la fig. 1 représente une boîte de montre-bracelet avec des cornes brasées, fabriquée selon l'invention;
la fig. 2 est une vue en coupe agrandie de la carrure de la boîte suivant la ligne II-II de la fig. 1;
la fig. 3 représente schématiquement l'usinage des faces latérales des cornes par tronçonnage d'un élément annulaire;
la fig. 4 est une vue en perspective des flasques destinés à tenir l'élément annulaire et les cornes pendant le tronçonnage; et
la fig. 5 est une vue en coupe radiale partielle des flasques et de l'élément annulaire.
Les fig. 1 et 2 illustrent une boîte de montre 1 comportant une carrure circulaire 2 pourvue de quatre cornes plates 3a, 3b montées parallèlement deux à deux par brasage sur la carrure. La carrure 2 est fabriquée sous forme d'une pièce présentant une surface extérieure continue de révolution 4 qui est usinée de préférence par tournage sur un tour à commande numérique. Cette technique offre une grande flexibilité, car elle utilise des outils courants pour usiner n'importe quel profil de carrure dans n'importe quelle matière métallique. L'absence des cornes sur la carrure à ce stade permet un gain de temps considérable et ne nécessite pas de stockage de pièces spécialement profilées. La carrure 2 et les cornes 3a, 3b sont de préférence en acier inoxydable, mais peuvent être faites d'autres métaux appropriés.
Chaque corne est pourvue d'un trou borgne 5 pour recevoir l'extrémité d'une barrette de fixation du bracelet de montre.
Les cornes 3a, 3b sont obtenues à partir d'un élément annulaire en forme de bague 6 représenté aux fig. 3 et 5, ayant le profil définitif des cornes, ce profil comprenant une surface supérieure 7, une surface inférieure 8 et une surface intérieure de révolution 9 usinée selon une forme complémentaire de la forme de surface extérieure 4 de la carrure, afin de former pour chaque corne une surface d'appui capable de s'appliquer parfaitement sur la carrure. Cette surface est généralement à double courbure. La bague 6 est usinée par tournage. Sa fabrication présente donc les mêmes avantages que ceux de la carrure. Toutes ses surfaces étant de révolution, il est aisé de polir les surfaces supérieure 7 et inférieure 8 avant l'opération de tronçonnage et d'usinage.
On distingue généralement deux types de cornes: les cornes plates, ayant deux faces latérales plates et parallèles, et les cornes dites coniques ayant des faces latérales plates et non parallèles, chaque corne étant alors plus épaisse du côté de la carrure. La différence n'est qu'une question d'esthétique. Dans les deux cas, les cornes vont par paires, car de chaque côté de la carrure il faut deux cornes, à savoir une corne droite 3a et une corne gauche 3b. Les cornes d'une paire sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan vertical médian de la carrure. On les découpe dans deux bagues 6 distinctes, mais identiques, simplement en plaçant l'outil différemment comme on l'expliquera plus loin.
Chaque corne 3a ou 3b est obtenue par tronçonnage de la bague 6 pendant que celle-ci est tenue entre deux flasques circulaires 10 et 11 (fig. 4 et 5), ces flasques étant susceptibles de pivoter autour d'un axe commun 12 perpendiculaire à la bague 6 et maintenues dans une position angulaire déterminée pour chaque opération de fraisage. Les flasques 10 et 11 sont faits d'un matériau de moindre dureté que celui des cornes, par exemple en laiton, et présentent des entailles 13 pour le passage d'un outil de fraisage 20 (fig. 3) pendant ladite opération.
La face inférieure du flasque supérieur 10 présente une surface profilée de révolution 10a ayant une forme complémentaire à celle de la surface supérieure 7 de la bague 6. De même, la face supérieure du flasque inférieur 11 présente une surface profilée de révolution 11a ayant une forme complémentaire à celle de la surface inférieure 8 de la bague 6. Par ailleurs, un petit intervalle 14 est ménagé entre les deux flasques opposés 10 et 11. On peut ainsi enserrer la bague 6 entre les deux flasques formant comme un étau pour la maintenir fermement lors du tronçonnage des cornes. L'autre face axiale de chaque flasque peut être plate, ce qui permet par exemple d'empiler plusieurs paires de flasques pour usiner plusieurs bagues 6 en même temps.
En variante, la face supérieure du flasque 10 pourrait être conformée comme celle du flasque 11, pour s'adapter à la surface inférieure 8 d'une autre bague 6, de façon que la pile ne contienne qu'un flasque entre deux bagues successives.
Chaque flasque 10, 11 est pourvu d'un trou central 16, 17 pour son montage sur un arbre 18 d'une fraiseuse, de préférence à commande numérique. La fig. 3 représente schématiquement un tel montage, pour le découpage de cornes plates 3a dans la bague 6 au moyen d'une fraise double 20 dont l'axe de rotation 21 est perpendiculaire à l'axe 12 de rotation des flasques. Pour clarifier le dessin, on a enlevé le flasque supérieur 10 pour laisser voir la bague 6, dans laquelle on va découper trente cornes droites 3a suivant des lignes de coupe dessinées en traits interrompus. Les deux faces latérales de chaque corne sont façonnées en même temps par une seule opération de fraisage au moyen des deux fraises parallèles 20a et 20b de la fraise double 20, qui tronçonne en même temps la bague 6. On sépare ainsi la corne, qui reste maintenue par serrage entre les deux flasques.
Ensuite, on retire la fraise 20, on fait pivoter l'arbre 18 d'un angle A correspondant à l'écart angulaire entre deux cornes successives, soit 12 DEG dans le cas présent. On avance alors la fraise 20 pour découper la corne suivante et ainsi de suite. Le découpage de plusieurs bagues 6 empilées s'effectue à l'aide d'un déplacement axial de l'arbre 18 ou de la fraise 20 parallèlement à l'axe 12.
Le découpage des cornes gauches 3b s'effectue exactement de la même façon, sauf que la fraise 20 est décalée de l'autre côté par rapport à l'arbre 18, c'est-à-dire vers la gauche dans la cadre de la fig. 3. Selon une variante, on peut laisser la fraise 20 dans la même position, mais placer la bague 6 à l'envers, en utilisant des flasques appropriés.
Dans le cas des cornes dites coniques, dont les faces latérales ne sont pas parallèles, on utilise une fraise simple et l'on façonne ces faces par deux opérations successives de tronçonnage de la bague 6. En fait, on effectue une première série d'opérations de fraisage dans une première position de la fraise par rapport à l'axe 12 des flasques, pour façonner une première face latérale de chaque corne sur la bague 6, puis on déplace le plan de la fraise par rapport à l'axe 12 pour définir une autre orientation de la seconde face latérale. On effectue alors une seconde série d'opérations de fraisage dans cette position pour façonner la seconde face de chaque corne, avec un second tour complet de l'arbre 18.
Après découpage des cornes, on les récupère en écartant les flasques et on peut leur faire subir des traitements de finition tels qu'un ébavurage au tonneau, un polissage électrolytique et/ou un polissage à l'abrasif.
Il ne reste plus qu'à fixer les cornes 3a, 3b sur la carrure 2, en appliquant contre la surface extérieure 4 de la carrure la surface intérieure 9 de chaque corne, ayant exactement la même forme. De préférence, les cornes 3a, 3b, positionnées convenablement avec un très faible jeu entre elles-mêmes et la carrure, sont fixées à celle-ci au moyen de deux points de soudage au laser. On effectue ensuite un brasage classique avec un métal d'apport, par exemple avec passage dans un four à bande sous protection gazeuse pour éviter toute oxydation. On effectue ensuite le perçage des trous 5 pour les barrettes de fixation du bracelet, puis les éventuels traitements de surface ou de finition de la boîte. L'aspect extérieur de la boîte ainsi fabriquée est identique à celui d'une boîte dont les cornes et la carrure sont faites d'une seule pièce.
On notera que le procédé décrit ci-dessus est aussi applicable à des boîtes de montre dont le fond est fait d'une seule pièce avec la carrure.
The present invention relates to a method of manufacturing a wristwatch case comprising a metal middle provided with horns for its attachment to a bracelet, in which the middle is made by forming on it an outer surface of revolution, the horns are made from at least one annular element having a transverse profile which corresponds to at least part of the shape of the horns, then the horns are fixed on said outer surface of the middle part.
A process of this kind, described in patent CH 321 188, applies to the manufacture of a watch case, the middle of which has on its outer surface an attachment profile comprising a horizontal surface in which a circular groove is hollowed out. keep on going. Opposite the middle part, each horn has a corresponding hook-shaped profile shaped to engage in the circular groove in order to position the horn on the middle part. The horn can be fixed either by a dovetail assembly or by a screw. In both cases, the horn / middle part assembly is hidden by the bezel. The method described comprises the manufacture of an annular element having horns arranged at its periphery.
The part of the horns intended to engage in the circular groove of the middle is machined by turning, various treatments are carried out such as polishing, drilling, etc., before separating these horns from the remaining internal part of the ring . This process has various drawbacks: it first requires a milling operation, then a cutting operation to obtain machined horns; it requires two polishing operations, since the horns are polished a first time after milling, and a second time in order to eliminate the burrs due to cutting; the production of the groove of the middle part requires additional machining. In addition, this construction requires a large width of the middle and the presence of a large bezel to hide the attachment of the horns.
This is detrimental to the aesthetics, the watch thus having a heavy appearance.
On the other hand, the applicant tested a process which consists in manufacturing the horns from a profiled bar in accordance with the upper and lower surfaces of a horn, in shaping the middle part by simple turning, then in welding each horn on the outer surface of revolution of the middle part. The manufacture of the horns requires milling individually on the bar the bearing surface of each horn on the side of the middle, before cutting the bar to separate the horn. However, this technique also causes problems. Indeed, each shape of horns requires a particular bar profile and a specific tool. Milling of the double curved support surfaces of the horns takes time and the wear of the cutter leads to a lack of precision on these surfaces.
In addition, at each change of shape, it is necessary to use new bars having the desired profile of the horn and to change tools, which requires a stock of different bars and generates additional costs.
The object of the present invention is to provide a method which avoids the various aforementioned drawbacks. In particular, the method must lead to a simple and space-saving construction of a watch case having the same appearance as a conventional case, allowing easy and rapid manufacture of the middle part and the horns, as well as a simple and aesthetics of the horns on the middle. We also want to be able to easily modify the manufacturing process to produce horns of different shapes, without tools specially adapted to these shapes, and obtain machining that is both precise and inexpensive of the bearing surfaces of the horns, as well as high productivity.
To this end, the invention relates to a process of the kind indicated in the preamble, in which the middle part is produced by forming on it an external surface of revolution, at least one annular element is produced having a transverse profile which corresponds to at least part of the shape of the horns, lateral faces are formed from a series of horns on said annular element and each horn is separated from said annular element, the method being characterized in that the milling is carried out in a single milling operation shaping of at least one lateral face of a horn and the separation of this horn by cutting off the annular element, and the horns are fixed on said outer surface of the middle part by a brazing and / or welding technique.
This process has the advantage of requiring only a single operation to machine and separate the horns by cutting off the ring, which results in considerable time savings and increased productivity. In addition, the bearing surfaces of the horns against the middle part are profiled entirely and all together during the turning of the annular element. We can thus give them a shape with double curvature which is exactly complementary to that of the middle. The fixing of the horns by welding or soldering does not require any particular machining of the middle part. Finally, the aesthetics of the watch case is not altered, the middle part having a simple shape without the need for a groove or an element intended to hide fasteners.
Fixing by welding or soldering makes it possible to produce watch boxes which have the same appearance as traditional boxes, but which cost less.
Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment, presented by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings, in which:
fig. 1 shows a wristwatch box with brazed horns, manufactured according to the invention;
fig. 2 is an enlarged sectional view of the middle part of the box along line II-II of FIG. 1;
fig. 3 schematically shows the machining of the lateral faces of the horns by cutting off an annular element;
fig. 4 is a perspective view of the flanges intended to hold the annular element and the horns during cutting; and
fig. 5 is a view in partial radial section of the flanges and of the annular element.
Figs. 1 and 2 illustrate a watch case 1 comprising a circular middle part 2 provided with four flat horns 3a, 3b mounted in parallel two by two by brazing on the middle part. The middle part 2 is produced in the form of a part having a continuous external surface of revolution 4 which is preferably machined by turning on a numerically controlled lathe. This technique offers great flexibility, because it uses common tools to machine any profile of the middle in any metallic material. The absence of the horns on the middle at this stage saves considerable time and does not require the storage of specially profiled parts. The middle part 2 and the horns 3a, 3b are preferably made of stainless steel, but can be made of other suitable metals.
Each horn is provided with a blind hole 5 to receive the end of a strap for fixing the watch strap.
The horns 3a, 3b are obtained from an annular element in the form of a ring 6 shown in FIGS. 3 and 5, having the final profile of the horns, this profile comprising an upper surface 7, a lower surface 8 and an inner surface of revolution 9 machined in a shape complementary to the shape of the outer surface 4 of the middle part, in order to form for each horn has a bearing surface capable of being applied perfectly to the middle. This surface is generally double curved. The ring 6 is machined by turning. Its manufacture therefore has the same advantages as those of the middle part. All of its surfaces being of revolution, it is easy to polish the upper 7 and lower 8 surfaces before the cutting and machining operation.
There are generally two types of horns: flat horns, having two flat and parallel lateral faces, and so-called conical horns having flat, non-parallel lateral faces, each horn then being thicker on the side of the middle. The difference is only a question of aesthetics. In both cases, the horns go in pairs, because on each side of the middle you need two horns, namely a right horn 3a and a left horn 3b. The horns of a pair are symmetrical to each other with respect to the median vertical plane of the middle part. They are cut from two separate but identical rings 6, simply by placing the tool differently as will be explained below.
Each horn 3a or 3b is obtained by cutting the ring 6 while the latter is held between two circular flanges 10 and 11 (fig. 4 and 5), these flanges being capable of pivoting about a common axis 12 perpendicular to the ring 6 and held in an angular position determined for each milling operation. The flanges 10 and 11 are made of a material of less hardness than that of the horns, for example brass, and have notches 13 for the passage of a milling tool 20 (fig. 3) during said operation.
The lower face of the upper flange 10 has a profiled surface of revolution 10a having a shape complementary to that of the upper surface 7 of the ring 6. Similarly, the upper face of the lower flange 11 has a profiled surface of revolution 11a having a shape complementary to that of the lower surface 8 of the ring 6. Furthermore, a small gap 14 is provided between the two opposite flanges 10 and 11. It is thus possible to grip the ring 6 between the two flanges forming like a vice to hold it firmly when cutting horns. The other axial face of each flange can be flat, which allows for example to stack several pairs of flanges to machine several rings 6 at the same time.
Alternatively, the upper face of the flange 10 could be shaped like that of the flange 11, to adapt to the lower surface 8 of another ring 6, so that the stack contains only one flange between two successive rings.
Each flange 10, 11 is provided with a central hole 16, 17 for mounting on a shaft 18 of a milling machine, preferably numerically controlled. Fig. 3 schematically represents such an assembly, for cutting flat horns 3a in the ring 6 by means of a double cutter 20 whose axis of rotation 21 is perpendicular to the axis 12 of rotation of the flanges. To clarify the drawing, the upper flange 10 has been removed to reveal the ring 6, from which thirty straight horns 3a will be cut along cutting lines drawn in broken lines. The two lateral faces of each horn are shaped at the same time by a single milling operation by means of the two parallel cutters 20a and 20b of the double cutter 20, which simultaneously cuts off the ring 6. This separates the horn, which remains held by clamping between the two flanges.
Then, the cutter 20 is removed, the shaft 18 is pivoted by an angle A corresponding to the angular difference between two successive horns, ie 12 DEG in the present case. We then advance the cutter 20 to cut the next horn and so on. The cutting of several stacked rings 6 is carried out by means of an axial displacement of the shaft 18 or of the cutter 20 parallel to the axis 12.
The cutting of the left horns 3b is carried out in exactly the same way, except that the cutter 20 is offset on the other side relative to the shaft 18, that is to say to the left in the context of the fig. 3. Alternatively, one can leave the cutter 20 in the same position, but place the ring 6 upside down, using appropriate flanges.
In the case of so-called conical horns, the lateral faces of which are not parallel, a simple cutter is used and these faces are shaped by two successive operations of cutting off the ring 6. In fact, a first series of milling operations in a first position of the cutter relative to the axis 12 of the flanges, to shape a first lateral face of each horn on the ring 6, then the plane of the cutter is moved relative to the axis 12 to define another orientation of the second lateral face. A second series of milling operations is then carried out in this position to shape the second face of each horn, with a second complete revolution of the shaft 18.
After cutting the horns, they are recovered by spreading the flanges and they can be subjected to finishing treatments such as deburring with a barrel, electrolytic polishing and / or abrasive polishing.
It only remains to fix the horns 3a, 3b on the middle part 2, by applying against the outer surface 4 of the middle part the inner surface 9 of each horn, having exactly the same shape. Preferably, the horns 3a, 3b, suitably positioned with very little clearance between themselves and the middle part, are fixed to the latter by means of two laser welding points. A conventional brazing operation is then carried out with a filler metal, for example with passage through a band furnace under gas protection to avoid any oxidation. The holes 5 are then drilled for the strap fixing bars, then any surface or finish treatments of the case. The external appearance of the box thus manufactured is identical to that of a box whose horns and middle part are made in one piece.
Note that the method described above is also applicable to watch cases whose bottom is made in one piece with the middle part.