DE3316629A1

DE3316629A1 - Verfahren zur herstellung eines uhrengehaeuses

Info

Publication number: DE3316629A1
Application number: DE19833316629
Authority: DE
Inventors: Tsuneji Tanashi Tokyo Takasugi
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1983-11-17
Also published as: GB2123330B; DE3316629C2; HK70088A; GB8312079D0; US4659897A; KR840004803A; GB2123330A

Description

« « ·- «1 οοοβοι» «

• * · (K O D 4

4 · * θ -q ο ORAO I

β 4ft »Of» fl Ο»β

?<* 4Β β« β»* ο

Verfahren zur Herstellung eines Uhrengehäuses Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ^Q eines Uhrengehäuses.

Es gibt bereits ein Uhrengehäuse, welches dadurch hergestellt wird, daß Teile des Uhrengehäuses miteinander verbunden oder zusammengebaut werden, wie z.B. der Gehäuse-J₅ körper, schmückende Teile und Uhrenarmbänder. Als Verfahren zum Verbinden oder Zusammenbauen solcher Teile zur Ausbildung eines Uhrengehäuses wurde bisher Löten, Verbinden mit einem organischen Kleber oder Schnappverbindungen verwandt.

Beim Verbinden mit einem organischen Kleber sind ein sorgsamer Verbindungsvorgang und eine lange Arbeitszeit erforderlich. Ferner ist es schwierig, die Zerstörung des organischen Klebers zu vermeiden, so daß eine zuverlässige Verbindung nicht sichergestellt ist.

Bei dem Verfahren mit Einschnappverbindungen ist die Herstellung der Teile sehr schwierig, da eine hohe Genauigkeit der Abmessungen der Teile erforderlich ist.

Beim Löten erhöht ein komplizierter Lötvorgang in einem Ofen bei hoher Temperatur die Herstellungskosten. Wenn ein Uhrengehäuse in einem Ofen einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, rekristallisiert oder oxidiert das Metall, welches ein Material dieser Teile ist, durch die Atmosphäre in dem Ofen, wodurch eine wolkige Oberfläche am Uhrenge-

331662a

häuse oder eine Zerstörung der Güte der bereits fertiggestellten Oberfläche bewirkt wird. Ferner fließt ein Teil des Füllmetalls für das Löten heraus und zerstört die Sauberkeit des Uhrengehäuses. Demgemäß ist es erforderlich, solche beeinträchtigten Bereiche nach dem Zusammenbau oder nach der Verbindung der Teile zu korrigieren.

Um das Herauslaufen des Füllmetalls zu vermeiden, wird ein Lötresist, welches aus Metalloxiden besteht, auf einen zu ¹^ schützenden Bereich zu dessen Überdeckung aufgetragen. Jedoch werden Gase durch die Reaktion des Lötresists während der Erwärmung in dem Ofen erzeugt, so daß die Farbe des Uhrengehäuses und des Uhrenarmbandes geändert wird. Ferner muß das Lötresist nach dem Löten entfernt werden und es ist schwierig, das Lötresist vollkommen zu entfernen.

Eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Uhrengehäusen zu schaffen, bei dem die vorhergehend beschriebenen, bei den herkömmlichen Verfahren vorliegenden Nachteile ausgeschlossen sind.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Uhrengehäusen angegeben, bei dem Vorsprünge an einer Verbindungsfläche eines ersten Teils des Uhrengehäuses ausgebildet werden, wobei dieses Teil mit einem zweiten Teil durch Buckelschweißen verbunden wird, um das Uhrengehäuse herzustellen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei-

spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Teils eines Uhrengehäuses, welches mit einem Verfahren nach der 35

Erfindung hergestellt worden ist,

QS «Ο Α« MO« ep Oi

331662

-S

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Gehäusekörpers vor dem Schweißen,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die eine zweite Aus 5

führungsform nach der Erfindung zeigt.

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Schutzrohres, welches bei der zweiten Ausführungsfortn verwandt wird.

Fig. 5 eine perspektivische Teildarstellung eines Uhrengehäuses und eines Maschenarmbandes einer dritten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Buckelschweißung,

Fig. 7 eine perspektivische Teildarstellung einer vierten Ausführungsform,

Fig. 8 eine Seitendarstellung eines Buckelschweißvorganges ,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Uhrengehäuses nach dem Schweißen,

Fig. 10 eine Teilschnittdarstellung eines Uhrengehäuses einer fünften Ausführungsform_s

Fig. 11 eine Seitenansicht eines BandVerbindungsgliedes,

Fig. 12 eine Draufsicht, die den Buckelschweißvorgang

des Uhrengehäuses und des Bandverbindungsgliedes zeigt, und

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Uhrengehäuses=

Es wird auf die Fig. 1 bezug genommen, die ein erfindungsgemäß hergestelltes Uhrengehäuse 1 zeigt, das umfaßt einen Gehäusekörper 2, welcher aus Stahl wie z.B. ISO (International Standards Organization) 11 hergestellt ist und einen sich axial erstreckenden Seitenwandabschnitt 2a und einen sich radial erstreckenden oberen Abschnitt 2b aufweist, ein oberes Teil 3 aus einer Ni-Legierung mit Aushärtungseigenschaften und einem Deckel 4, welcher eng in dem Gehäusekörper 2 eingepaßt ist. Ein Glas 5 steht mit ¹^ der Innenwand des oberen Teils 3 an dem Gehäusekörper in Eingriff, wobei eine Dichtung 6 dazwischen angeordnet ist.

Der Gehäusekörper 2 wird durch Sintern, Schneiden, Schlei-¹^ fen und Schmirgeln des Materials hergestellt. Zusätzlich zu diesen üblichen Vorgängen werden, wie es Fig. 2 zeigt, vier zylinderförmige Vorsprünge 7 auf der Außenseite des sich radial erstreckenden oberen Bereiches 2b des Gehäusekörpers 2 mit einem Preßvorgang ausgebildet. Jeder Vor- *® sprung weist einen Durchmesser von 0,6 mm und eine Höhe von 0,1 mm auf. Die Unterseite des oberen Teils 3 stößt an die Vorsprünge 7 an und ein Buckelschweißen wird bei einem Schweißdruck von 23 kgf einer Widerstandsschweißzeit von 0,06 see. und einem Schweißstrom von 2,6 kA durchgeführt.

Als Ergebnis eines Versuches hat sich herausgestellt, daß die Zugfestigkeit dieser Schweißverbindung mehr als 80 kgf betrug, so daß eine ausreichende Verbindung für Uhrengehäuse erhalten werden konnte. Ferner war der durch das Schweißen in dem oberen Teil erhitzte Bereich sehr klein und die Härte des erhitzten Bereiches war bei der ursprünglichen Härte von Hv 700, welche von der Aushärtung abhängt, beibehalten. An einem inneren Punkt P in Fig. !,welcher um 0,10 mm von dem Schweißbereich beab-

standet ist, war die Härte auf Hv 580 verringert und die Struktur des Materials des oberen Teils 3 war etwas verändert. Jedoch lag an einer Stelle, welche von dem Schweißbereich mehr als 0,13 nun entfernt ist, keine Wirkung in bezug auf die Härte und Struktur vor.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Ein Gehäusekörper 9 aus reinem Titan weist eine Bohrung 11 an einem sich in axialer Richtung erstreckenden Seiten-

¹^ wandabschnitt auf. Eine eingezogene Schulter 9a ist in der Bohrung 11 an ihrem äußeren Ende ausgebildet, um mit einem Schutzrohr 10 in Eingriff zu kommen, welches aus reinem Titan für eine Aufziehwelle (diese ist nicht gezeigt) hergestellt ist. Fig. 4 zeigt, daß das Schutzrohr 10 einen

^lö Randvorsprung 10a aufweist.

Buckelschweißen mit dem Vorsprung 10a wird bei einem Schweißstrom von 1,6 KA, einer Widerstandsschweißzeit von 0,04 see. und einem Schweißdruck von 16 kgf durchgeführt. - ^u Das Schutzrohr ist gleichförmig mit der eingezogenen Schulter der Bohrung 11 verbunden, um eine wasserdichte Verbindung zu schaffen, welche eine Zugfestigkeit aufweist, die größer als 45 kgf ist.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung. Ein Uhrengehäusekörper 12 besteht aus Stellit, dessen Hauptkomponente Co ist. Ein Maschenarmband 13 ist durch Stricken von rostfreiem Stahldraht hergestellt. Ein Verbindungsglied 14, welches einen L-förmigen Abschnitt

aufweist, besteht aus rostfreiem Stahl und ist mit einem Ende des Randes 13 durch Löten verbunden, um die Verbindung des Bandes an dem Gehäusekörper durch Schweißen zu ermöglichen. Ein Paar von Vorsprüngen 18 ist an dem Verbindungsglied 14 durch einen Preßvorgang geformt. Jeder Vorsprung weist einen Durchmesser von 0,5 mm und eine Höhe

·■·*■·

von 0,1 mm auf und der Abstand zwischen den zwei Vorsprüngen beträgt 15 mrn.

Nachdem das Verbindungsglied 14 mit dem Maschenband 13 durch Löten verbunden worden ist, wird ein Poliervorgang der vorderen, der rückwärtigen und der seitlichen Flächen des Bandes durchgeführt. Wenn ausgelaufenes Füllmetall vorhanden ist, so kann dieses ohne weiteres durch diesen

Vorgang entfernt werden.
10

Der Buckelschweißvorgang zwischen dem Gehäusekörper 12 und dem Maschenband 13 ist in Fig. 6 gezeigt. Das Maschenband 13 wird von einer Elektrodenhalterung 15 und der Körper 12 von einer Elektrodenhalterung 16 gehalten. Das Schweißen ° wird bei einem Schweißspitzenstrom von 2,5 KA, einer Widerstandsschweißzeit von 0,04 see. und einem Schweißdruck von 25 kgf durchgeführt.

Fig. 7 zeigt eine vierte Ausführungsform. Ein Gehäusekörper 10 und ein Metallband 21 sind aus rostfreiem Stahl hergestellt. Das Band 21 umfaßt ein Endglied 22, ein Mittelglied 23 und ein Verbindungsglied 24, die durch Pressen und Bearbeiten hergestellt worden sind. Das Endglied 22 ist mit dem anschließenden Mittelglied 23 durch Verbindungsschrauben 25 und das Mittelglied ist mit dem benachbarten Verbindungsglied 24 durch Verbindungsstifte 26 verbunden. Ein Paar von Vorsprüngen 27 ist an einer Eingriffsfläche des Endgliedes 22 durch einen Preßvorgang ausgebildet. Jeder Vorsprung weist einen Durchmesser von 0,5 mm und eine Höhe von 0,1 mm auf und der Abstand zwischen den zwei Vorsprüngen beträgt 12 mm. Schweißbares Metall wie Messing, Ni-Legierung oder Co-Legierung kann für den Gehäusekörper und das Endglied verwandt werden. Die Vorderfläche, die· Rückfläche und die Seitenfläche des einstückig verbundenen Bandes 21 wer-

den durch Schleifen zu einem fertiggestellten Band mit einer

if«.

<i f* p> Λ pi

Dicke von 1,8 mm bearbeitet.

Gemäß Fig. 8 wird zum Buckelschweißen das Endglied 22 von dem polierten Band 21 durch Lösen der Verbindungsschrauben 25 entfernt und es wird von einer Elektrodenhalterung 28 gehalten. Das Buckelschweißen wird bei einem Schweißspitzenstrom von 2,7 KA, einer Widerstandsschweißzeit von 0,OU see. und einem Schweißdruck von 20 kgf mittels einer Zylindereinrichtung 29 durchgeführt. Die Zugfestigkeit an dem Verbindungsbereich ist höher als 65 kgf. Fig. 9 zeigt ein Uhrengehäuse nach dem Schweißen.

Es wird auf die Fig. 10 bis 13 bezug genommen, die eine fünfte Ausführungsform zeigen, wobei ein Gehäusekörper

30 aus Stellit besteht, welches Co als Hauptkomponente aufweist und durch Sintern hergestellt ist. Eine Innenwand des Gehäusekörpers und eine Schutzrohrbohrung werden durch Schneiden fertig bearbeitet und ein äußeres Profil und eine Oberfläche des Gehäusekörpers werden durch Schleifen und Polieren fertiggestellt. Jeder Bandverbindungsansatz oder jedes Bandverbindungsglied 31 besteht aus Stahl wie z.B. ISO 20 und wird durch einen Preßvorgang geformt und weist ein Paar von Vorsprüngen 32 und eine öffnung 33 zur Befestigung eines Bandes auf. Jeder

° Vorsprung 32 weist einen Durchmesser von 0,4 mm und eine Höhe von 0,1 mm auf und der Abstand zwischen den zwei Vorsprüngen beträgt 8 mm. Nur ein Bandverbindungsansatz

31 ist an einer Seite des Gehäusekörpers zur Verbindung

mit einem Band 34 angeschweißt.
30

Wie es Fig. 12 zeigt, wird das Buckelschweißen mit einer Buckelschweißmaschine bei einem Schweißdruck von 23 kgf, einer Widerstandsschweißzeit von 20 msec und einem Schweißspitzenstrom von 1300 A durchgeführt. Das Band 34 weist 35

ein Verbindungsglied 35 auf, welches eine Ausnehmung auf-

¹ weist, die an dem Verbindungsglied 31 eingreift, und beide Glieder sind durch Schrauben 36 verbunden.

Die Festigkeit an dem Schweißbereich ist zuverlässig, wie 5 es Tabelle 1 zeigt, die die Meßergebnisse von 10 Versuchsteilen angibt.

Tabelle

Zug- und Torsionsfestigkeit eines BandVerbindungsgliedes

	Meßwert (n-10)	Mittelwert
Zugreißlast (kg)	96.8. 83.8, 97.3, 85.0, 77.5 87.3. 92.0, 77.3, 82.3, 95.0	87.4
Torsions brechlast (kg«cm)	72.0, 73.0, 76.0, 74.0, 64.0 88.0, 68.0, 68.0, 84.0, 67.0	73.4

Tabelle 2 zeigt Meßergebnisse des Klumpendurchmessers im Schweißbereich nach einem Bruchversuch der Versuchsteile

Tabelle

Klumpendurchmesser (mm)

Meßwert (n=10)	Mittelwert
1.39, 1.27, 1.35, 1.29, 1.25 1.23, 1.29. 1.31, 1.34, 1.32	1.30

Wenn beim Buckelschweißen des Gehäusekörpers und des Bandverbindungsgliedes ein zylinderförmiger Vorsprung verwandt wird, wird vorzugsweise die Form des Vorsprunges so ausgebildet, daß er einen Durchmesser zwischen 0,3 und 0,7 mm,

eine Fläche von 0,07 bis 0,4 mm und eine Höhe von 0,05 bis 0,2 mm aufweist, so daß der Klumpenbereich nach dem

Schweißen 1,2 bis 4,5 mm wird= Wenn der Durchmesser kleiner als 0,2 mm und die Fläche kleiner als 0,07 mm ist, so wird der Klumpenbereich verringert, so daß die Festigkeit im Schweißbereich für ein Uhrengehäuse nicht ausreicht. Wenn die Höhe des Vorsprunges kleiner als 0j,05mm ist, so besteht die Gefahr, daß ein Teil des geschmolzenen Metalls zu einem anderen Bereich als dem Vorsprung fließt,

so daß eine stabile Schweißwirkung nicht erhalten wird. 15

Wenn die Höhe des Vorsprunges größer als 0,2 mm ist, bleibt ein Raum zwischen dem Gehäusekörper und dem Bandverbindungsglied, welcher das Aussehen des Uhrengehäuses beeinträchtigt. Wenn der Schweißdruck oder der Schweißstrom

erhöht wird, um den Raum zu verringern, treten verbrannte Ablagerungen und Blasen an der Oberfläche des Gehäusekörpers und des Bandes auf.

Wünschenswerterweise sollten zwei Vorsprünge vorliegen=

Wenn die Anzahl der Vorsprünge drei oder größer und die

Höhe eines jeden Vorsprunges nicht genau ist, wird der Schweißdruck nicht gleichmäßig auf die Vorsprünge ausgeübt, so daß Austreibungen und Grate an der Oberfläche auftreten. Der Vorsprung kann in der Form einer Säule ausge-30

bildet werden, die einen kreisförmigen, ellipsenförmigen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.

Zwei Vorsprünge mit jeweils einer Fläche von 0,07 bis

0,4 mm und einer Höhe von 0,05 bis 0,2 mm sind an dem o o

Bandverbindungsglied vorgesehen und das Buckelschweißen

όύ I

wird bei einem Schweißdruck von 10 bis 50 kg und einem Schweißspitzenstrom von 700 bis 2000 A durchgeführt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Vorsprünge an der

Außenwand des Gehäusekörpers 30 ausgebildet werden können. 5

Aus dem Vorhergehenden folgt, daß durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen wird, welches einfach und wirkungsvoll zur Herstellung von Uhrengehäusen mit hoher Genauigkeit bei geringen Kosten und ohne Mängel an der Oberfläche des Uhrengehäuses ist.

Beim Buckelschweißen werden nur die Vorsprünge und äußerst kleine die Vorsprünge umgebende Bereiche einer hohen Temperatur ausgesetzt. Deshalb kann das Uhrengehäuse ohne Qualitätsverringerung der fertiggestellten Oberfläche hergestellt werden. Ferner weisen die Verbindungsbereiche eine hohe Zugfestigkeit auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Verbindung eines Uhrenkörpers mit Teilen, die aus aus! hergestellt sind, sehr wirkungsvoll.

Uhrenkörpers mit Teilen, die aus aushärtender Legierung

w "ftf-

Leersei ie

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines Uhrengehäuses, dadurch gekennzeichnet , daß Vorsprünge an einer Verbindungsfläche eines ersten Teils des Uhrengehäuses hergestellt werden und daß dieses Teil mit einem zweiten Teil durch Buckelschweißen verbunden wird, um das Uhrengehäuse herzustellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens das erste oder zweite Teil aus einer aushärtenden Legierung hergestellt ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens

das erste oder zweite Teil eine fertig bearbeitete Oberfläche aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der Vorsprünge zwei beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das erste oder das zweite Teil ein oberes Teil ist, welches mit einem'.· oberen Abschnitt eines Gehäusekörpers verbunden werden soll, und daß das andere Teil der Gehäusekörper ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ¹^ gekennzeichnet, daß das erste oder das zweite Teil ein Schutzrohr und das andere Teil ein Gehäusekörper ist.
7- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

^w gekennzeichnet, daß das erste oder zweite Teil ein Verbindungsglied ist, welches an einem Ende eines Bandes befestigt ist, und daß das andere Teil ein Gehäusekörper ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das erste oder zweite Teil ein Endglied eines Metallbandes und das andere Teil ein Gehäusekörper ist.

9- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das erste oder zweite Teil ein Bandverbindungs ansatz und das andere Teil ein Gehäusekörper ist.