CH710880A1

CH710880A1 - housing component for instrument sensitive to the effects of a magnetic field.

Info

Publication number: CH710880A1
Application number: CH00369/15A
Authority: CH
Inventors: Willemin Gaëtan; Geiser Christian
Original assignee: Dchc Sa
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-30

Abstract

L’invention concerne un composant d’un boîtier (1) pour un instrument sensible aux effets d’un champ magnétique, telle une montre mécanique, comporte un cœur de matière amagnétique (3) intégré dans une matière d’enrobage (11).The invention relates to a component of a housing (1) for an instrument sensitive to the effects of a magnetic field, such as a mechanical watch, comprises a core of non-magnetic material (3) integrated in a coating material (11).

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un composant de boîtier pour instrument susceptible aux champs magnétiques. The present invention relates to an instrument housing component susceptible to magnetic fields.

[0002] De nombreux dispositifs de protection contre les champs magnétiques ont été divulgués dans l’art antérieur, depuis de nombreuses années. Par exemple dans l’horlogerie, une montre est exposée quotidiennement à des sources de champ magnétique les plus diverses (ordinateurs, téléphones, fermetures magnétiques, moteurs, ...). Selon leur intensité, ces champs magnétiques peuvent dérégler les garde-temps ou même les arrêter. Pour lutter contre ces perturbations, CH 317 198 décrit une boîte de montre antimagnétique constituée par deux enveloppes fermées, en métal magnétique, disposées à distance l’une de l’autre et reliées entre elles par des pièces en matière non magnétique. Numerous magnetic field protection devices have been disclosed in the prior art for many years. For example, in watchmaking, a watch is exposed daily to a wide variety of magnetic field sources (computers, telephones, magnetic closures, motors, etc.). Depending on their intensity, these magnetic fields can disrupt the timepieces or even stop them. To combat these disturbances, CH 317 198 describes an antimagnetic watch case constituted by two closed envelopes, made of magnetic metal, arranged at a distance from one another and interconnected by pieces of non-magnetic material.

[0003] Afin de produire un boîtier antimagnétique, par exemple dans l’horlogerie, certains ont recourt à différents alliages tel que l’Invar (fer – nickel – carbone – alliage de chrome), le Glucydur (béryllium – alliage de bronze), le Nivarox (fer – nickel – chrome – titane – alliage de béryllium) ou encore l’Elinvar – un alliage semblable à l’Invar. To produce an antimagnetic housing, for example in the watch industry, some have recourse to different alloys such as Invar (iron - nickel - carbon - chromium alloy), Glucydur (beryllium - bronze alloy), Nivarox (iron - nickel - chromium - titanium - beryllium alloy) or Elinvar - an alloy similar to Invar.

[0004] Une autre manière de produire un boîtier antimagnétique est de réaliser un boîtier antimagnétique fait d’un alliage entièrement conducteur. Another way to produce an antimagnetic housing is to provide an antimagnetic housing made of a fully conductive alloy.

[0005] Il est par exemple connu que l’habillage antimagnétique d’une montre se présente sous la forme d’une construction intérieure en fer doux composée d’une plaque arrière et d’un anneau entourant le mouvement ainsi que le cadran. Le fer doux, renforcé par la forme du boîtier intérieur, canalise les champs magnétiques et les empêche de pénétrer le mouvement. It is for example known that the anti-magnetic cladding of a watch is in the form of an inner construction of soft iron composed of a back plate and a ring surrounding the movement and the dial. The soft iron, reinforced by the shape of the inner case, channels the magnetic fields and prevents them from penetrating the movement.

[0006] Le but de la présente invention est de produire un composant de boîtier antimagnétique différent qui protège efficacement des champs magnétiques. The object of the present invention is to produce a different antimagnetic package component that effectively protects magnetic fields.

[0007] Conformément à l’invention, un composant d’un boîtier pour un instrument susceptible aux effets d’un champ magnétique, telle une montre mécanique, comporte un cœur de matière amagnétique intégré dans une matière d’enrobage. According to the invention, a component of a housing for an instrument susceptible to the effects of a magnetic field, such as a mechanical watch, comprises a core of non-magnetic material embedded in a coating material.

[0008] Dans une forme d’exécution, la matière d’enrobage est un polymère, une matière céramique ou réfractaire, ou un matériau composite comportant des couches d’une fibre de renfort noyée dans une matrice liante. In one embodiment, the coating material is a polymer, a ceramic or refractory material, or a composite material having layers of a reinforcing fiber embedded in a binder matrix.

[0009] Par exemple, dans le cas où la matière d’enrobage est un matériau composite comportant des couches d’une fibre de renfort noyée dans une matrice liante, la matière amagnétique peut être intégrée entre au moins deux couches de fibres de renfort. For example, in the case where the coating material is a composite material comprising layers of a reinforcing fiber embedded in a binder matrix, the non-magnetic material may be integrated between at least two layers of reinforcing fibers.

[0010] Dans cet exemple, la fibre de renfort peut être une fibre de carbone. In this example, the reinforcing fiber may be a carbon fiber.

[0011] Dans une forme d’exécution préférentielle, la matière amagnétique est un alliage à haute perméabilité magnétique comportant du nickel du fer et optionnellement d’autres composants. In a preferred embodiment, the non-magnetic material is a high magnetic permeability alloy comprising iron nickel and optionally other components.

[0012] Le boîtier de montre peut être réalisé en un matériau composite réalisé par exemple à partir d’une fibre de carbone et d’une matrice liante telle qu’une résine epoxy ainsi qu’une matière amagnétique comme du mumétal. Le mumétal est un alliage de nickel, environ 80%, et de fer, environ 15%, dont il existe plusieurs variantes selon le fabricant. Sa caractéristique première est d’avoir une grande perméabilité magnétique. The watch case may be made of a composite material made for example from a carbon fiber and a binder matrix such as an epoxy resin and a nonmagnetic material such as mumetal. Mumetal is a nickel alloy, about 80%, and iron, about 15%, of which there are several variants depending on the manufacturer. Its first characteristic is to have a high magnetic permeability.

[0013] Par exemple, le mumétal est composé d’environ 80 nickel, de fer environ 15, et jusqu’à 5% de molybdène et de carbone. Ce matériau a une haute perméabilité magnétique c’est-à-dire qu’il attire les lignes de champ. Le mumétal a une perméabilité magnétique environ 100 000 fois plus élevée que l’acier. Son mode d’action n’est pas à proprement parler de bloquer le champ magnétique, mais dévier les lignes du champ magnétique autour d’un secteur qui sera un secteur protégé. Enfin, le mumétal a une action de blocage de champ magnétique aussi bien entrant que sortant du secteur protégé. For example, the mumetal is composed of about 80 nickel, about 15 iron, and up to 5% molybdenum and carbon. This material has a high magnetic permeability that is to say it attracts the field lines. Mumetal has a magnetic permeability about 100,000 times higher than steel. Its mode of action is not strictly speaking to block the magnetic field, but to deflect the lines of the magnetic field around a sector which will be a protected sector. Finally, the mumetal has a magnetic field blocking action both incoming and outgoing protected area.

[0014] Dans une autre forme d’exécution, le boîtier de montre peut être réalisé par exemple en un matériau composite réalisé à partir d’une fibre de carbone et d’une matrice liante telle qu’une résine epoxy ainsi qu’une matière amagnétique comme du permalloy. Le permalloy est un alliage magnétique de fer et de nickel. Il contient généralement 15% de fer et 80% de nickel et 5% d’autres composants. Il a une perméabilité magnétique élevée ce qui le rend éligible pour les applications nécessitant un blindage magnétique. In another embodiment, the watch case may be made for example of a composite material made from a carbon fiber and a binder matrix such as an epoxy resin and a material non-magnetic like permalloy. Permalloy is a magnetic alloy of iron and nickel. It usually contains 15% iron and 80% nickel and 5% other components. It has a high magnetic permeability which makes it eligible for applications requiring magnetic shielding.

[0015] Dans une autre forme d’exécution, la matière d’enrobage peut être en céramique ou une matière réfractaire possédant généralement une grande résistance mécanique, une densité élevée, une forte dureté et une résistance élevée à l’usure en plus d’un aspect esthétique original. In another embodiment, the coating material may be ceramic or a refractory material generally having a high mechanical strength, a high density, a high hardness and a high wear resistance in addition to an original aesthetic appearance.

[0016] Dans une autre forme d’exécution, la matière d’enrobage peut être un polymère comme par exemple un polymère thermoplastique, qui devient malléable quand il est chauffé, ce qui permet leur mise en forme et l’intégration d’une matière amagnétique. In another embodiment, the coating material may be a polymer such as a thermoplastic polymer, which becomes malleable when it is heated, allowing their shaping and the integration of a material. nonmagnetic.

[0017] Grâce à sa constitution, le boîtier résiste à un champ magnétique supérieur à 4800 A/m. Thanks to its constitution, the housing withstands a magnetic field greater than 4800 A / m.

[0018] Les caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’une forme d’exécution données uniquement à titre d’exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles: <tb>La fig. 1<SEP>représente une vue en coupe d’une boîte de montre comportant une matière amagnétique; <tb>la fig. 2<SEP>représente une vue éclatée en perspective d’un empilement de couches de matériaux composites, ayant des fibres unidirectionnelles dans des orientations variées et d’une feuille de matière amagnétique intégrée entre les couches; <tb>la fig. 3<SEP>représente une vue en coupe d’une boîte de montre selon un plan parallèle à un fond de boîte; et <tb>la fig. 4<SEP>représente une vue schématique des lignes de champs magnétiques déviées par une boîte amagnétique.The characteristics of the invention will appear more clearly on reading the description of an embodiment given solely by way of example, in no way limiting with reference to the schematic figures, in which: <tb> Fig. 1 <SEP> represents a sectional view of a watch case comprising a non-magnetic material; <tb> fig. 2 <SEP> represents an exploded view in perspective of a stack of layers of composite materials, having unidirectional fibers in various orientations and a sheet of non-magnetic material integrated between the layers; <tb> fig. 3 <SEP> represents a sectional view of a watch case in a plane parallel to a box bottom; and <tb> fig. 4 <SEP> represents a schematic view of magnetic field lines deflected by a nonmagnetic box.

[0019] Comme illustré à la fig. 1 , une boîte montre 1 comporte un fond 9, une carrure 2 et une glace 4. En outre, la montre comporte un cadran 6. Un mouvement 5, entouré par des éléments 7 formant un cercle d’agrandissement est intégré dans la boîte de montre 1. Le boîtier de montre 1 est composé d’un matériau composite 2 comportant des couches d’une fibre de renfort, du carbone, noyée dans une matrice liante, ici une résine epoxy, avec une matière amagnétique 3, du mumétal, intégrée entre au moins deux couches de carbone. As illustrated in FIG. 1, a watch case 1 comprises a bottom 9, a caseband 2 and an ice cream 4. In addition, the watch comprises a dial 6. A movement 5, surrounded by elements 7 forming an enlargement circle, is integrated into the case. shows 1. The watch case 1 is composed of a composite material 2 comprising layers of a reinforcing fiber, carbon, embedded in a binder matrix, here an epoxy resin, with a nonmagnetic material 3, mumetal, integrated between at least two layers of carbon.

[0020] Le boîtier 1 comporte un fond 9 galbé sur sa périphérie, le mumétal 3 suivant cette forme galbée sur la périphérie du fond 9. The housing 1 has a bottom 9 curved on its periphery, the mumetal 3 following this curved shape on the periphery of the bottom 9.

[0021] Dans cet exemple, le fond 9 et la carrure 2 ne sont pas intégrale mais dans une variante non illustrée, le fond 9 et la carrure 2 peuvent être assemblés en seul bloc. In this example, the bottom 9 and the middle part 2 are not integral but in a variant not shown, the bottom 9 and the middle part 2 can be assembled as a single block.

[0022] Une couronne de remontoir 8, traverse la carrure 1 sans avoir d’effet sur l’antimagnétisme du boîtier 1. A winding crown 8 passes through the middle 1 without having any effect on the antimagnetism of the housing 1.

[0023] Comme illustré à la fig. 2 , la manière à partir de laquelle est réalisée une exécution de la boîte de montre 1 est obtenue en empilant des couches de matériaux composites 11 et en insérant une feuille de mumétal 3 entre deux couches de matériaux composites 11. Dans cet exemple, huit couches de matériaux composites 11 sont constituées de fibres de carbone 3 unidirectionnelles dans des orientations variées, par exemple selon l’arrangement suivant (0/-45/45/0)symétriqueavec au centre une feuille 3 de mumétal. As illustrated in FIG. 2, the manner in which an execution of the watch case 1 is performed is obtained by stacking layers of composite materials 11 and inserting a mumetal sheet 3 between two layers of composite materials 11. In this example, eight layers composite materials 11 consist of unidirectional carbon fibers 3 in various orientations, for example according to the following arrangement (0 / -45 / 45/0) symmetrical with a center sheet 3 of mumetal.

[0024] Ce matériau créé en intégrant dans un matériau composite 11 à base de fibre de carbone/matrice liante et de mumétal 3 permet à la montre de résister à un champ magnétique supérieur à 4800 A/h et continuer de fonctionner avec une déviation maximum de 30 secondes par jour. This material created by integrating into a composite material 11 based on carbon fiber / matrix binder and mumetal 3 allows the watch to withstand a magnetic field greater than 4800 A / h and continue to operate with a maximum deviation 30 seconds a day.

[0025] Par ailleurs, ce matériau créé peut être disposée directement dans un moule de forme afin d’obtenir, après un cycle de pression et de température, une boîte de montre 1 à la forme souhaitée. Moreover, this material can be arranged directly in a mold shape to obtain, after a pressure cycle and temperature, a watch case 1 to the desired shape.

[0026] Une autre manière serait de réaliser la boîte de montre 1 à partir d’une ébauche qu’il conviendrait d’usiner dans un second temps afin de lui donner la forme souhaitée. Another way would be to realize the watch case 1 from a blank that should be machined in a second time to give it the desired shape.

[0027] Comme illustré à la fig. 3 , le mouvement 5 est protégé en formant une cage autour de celui-ci en canalisant les champs magnétiques par exemple des aimants permanents, le courant électrique, c’est-à-dire le déplacement d’ensemble de charges électriques, ainsi que la variation temporelle d’un champ électrique, par exemple l’induction magnétique en les empêchant de pénétrer le mouvement 5. As illustrated in FIG. 3, the movement 5 is protected by forming a cage around it by channeling the magnetic fields, for example permanent magnets, the electric current, that is to say the overall displacement of electric charges, as well as the temporal variation of an electric field, for example magnetic induction by preventing them from penetrating the movement 5.

[0028] Dans cet exemple illustré, une feuille de mumétal 3 est prise en sandwich dans toute la carrure 2, notamment dans les cornes 10. In this illustrated example, a mumetal sheet 3 is sandwiched throughout the middle part 2, in particular in the horns 10.

[0029] Dans d’autres variantes, le mumétal peut être sous forme de poudre. In other embodiments, the mumetal may be in powder form.

[0030] Le boîtier 1 fait office d’enceinte antimagnétique telle une cage de Faraday et protège des nuisances électromagnétiques extérieures. The housing 1 serves as antimagnetic enclosure such a Faraday cage and protects against external electromagnetic nuisance.

[0031] Comme illustré à la fig. 4 , le but de ce blindage est d’attirer, de concentrer et de dévier les lignes de champs magnétiques. Il peut ainsi les empêcher de venir dans le volume du boîtier 1. As illustrated in FIG. 4, the purpose of this shielding is to attract, focus and deflect the lines of magnetic fields. It can thus prevent them from coming into the volume of the housing 1.

[0032] Si l’exemple illustré et décrivant l’utilisation d’un matériau composite comme matière d’enrobage, d’autres variantes, utilisant par exemple une matière céramique ou un polymère, permettent notamment d’obtenir un autre aspect esthétique en conservant les mêmes propriétés antimagnétiques. If the example illustrated and describing the use of a composite material as a coating material, other variants, for example using a ceramic material or a polymer, allow in particular to obtain another aesthetic appearance while retaining the same antimagnetic properties.

Claims

1. Component of a housing (1) for an instrument susceptible to the effects of a magnetic field such as a mechanical watch, the component comprising a core of non-magnetic material (3) embedded in a coating material (11).

2. Component of a housing (1) according to claim 1, wherein the coating material (11) is a polymer, a ceramic or refractory material, or a composite material having layers of a reinforcing fiber embedded in a binding matrix.

3. Component of a housing (1) according to claim 2, wherein the non-magnetic material (3) is integrated between at least two layers of reinforcing fibers.

The component of a housing (1) according to claim 2 or 3, wherein the reinforcing fiber is a carbon fiber.

5. Component of a housing (1) according to one of the preceding claims, wherein the nonmagnetic material (3) is a high magnetic permeability alloy comprising iron nickel and optionally other components.

6. Component of a housing (1) according to claim 5, wherein the non-magnetic material is mumetal, or permalloy.

7. Component of a housing (1) according to one of the preceding claims, resistant to a magnetic field greater than 4800A / m.

8. Component of a housing (1) according to one of the preceding claims in the form of a middle part, or a bottom of a housing.

9. Component of a housing (1) according to claim 8, comprising horns (10) in which the non-magnetic material (3) extends into the horns.

10. Housing component (1) according to one of claims 8 or 9, in the form of a bottom (9) curved on its periphery, the non-magnetic material (3) in this curved shape on the periphery of the bottom (9). .

11. Watch case (1) comprising at least one component according to one of claims 1 to 10.

12. The watch case (1) according to claim 12, further comprising a non-magnetic dial (6) under a transparent ice (4).