EP0066538B1

EP0066538B1 - Boîte de montre

Info

Publication number: EP0066538B1
Application number: EP82810210A
Authority: EP
Inventors: Paul Gogniat; Eric Loth
Original assignee: Rado Uhren AG
Current assignee: Rado Uhren AG
Priority date: 1981-05-22
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1986-08-06
Also published as: EP0066538A1; KR830010411A; JPS57198885A; US4433921A; DE3272440D1; CH649435GA3; HK26888A

Description

La présente invention concerne une boîte de montre et plus précisément la fixation de deux éléments de cette boîte, dont l'un au moins est transparent et visible de l'extérieur de la boîte, telle que par exemple la glace.
Elle concerne plus particulièrement une boîte dans laquelle ces deux éléments sont fixés l'un à l'autre exclusivement par l'intermédiaire d'une couche de soudure métallique à basse température. A cette fin, le premier élément comporte un revêtement métallique appliqué sur la portion de sa surface qui vient en regard de la couche métallique de soudure. Ce revêtement comprend, dans sa portion en contact avec le matériau transparent, un matériau présentant des affinités avec ce dernier pour garantir l'adhérence du revêtement sur le premier élément. Il comprend en outre, dans sa portion en contact avec la soudure, un matériau présentant des affinités avec cette dernière pour garantir l'adhérence entre le revêtement et la soudure.
Parmi les solutions le plus souvent retenues pour fixer la glace au reste de la boîte, on peut citer tout d'abord celles dans lesquelles la glace est retenue sur une autre pièce de la boîte, telle que la lunette ou la carrure, par des moyens purement mécaniques exerçant sur la glace un verrouillage de forme (griffes, glissières, cadres s'appuyant sur un talon périphérique de la glace, vis) ou par frottement (montage de la glace dans un cran de la boîte).
De telles solutions présentent en commun les désavantages de nécessiter soit des structures spéciales au niveau de la boîte qui ne sont pas toujours compatibles avec les tendances actuelles vers la diminution de l'épaisseur des boîtes, soit des opérations de perçage ou de formage de la glace, qui sont particulièrement délicates à effectuer sur les glaces saphir utilisées pour les boîtes de qualité. En outre, dans tous ces assemblages, il est nécessaire de prévoir des dispositifs d'étanchéité du type des joints O-ring indépendamment des moyens qui assurent la retenue mécanique.
On voit donc que toutes ces raisons imposent au constructeur de boîtes de montres des contraintes d'ordre technique qui limitent fortement ses possibilités en matière de création de nouvelles formes. A titre d'exemple, les dispositifs décrits ci- dessus ne permettent pas de réaliser des boîtes dans lesquelles la glace recouvre complètement le bord supérieur de la carrure, sur tous ses côtés, et sans y être maintenue par des griffes, des clous, des vis ou d'autres accessoires alourdissant la ligne de la boîte.
C'est pourquoi, on a développé plus récemment une solution différente, dans laquelle la glace est maintenue sur un autre élément de la boîte au moyen d'une couche de colle. Une structure utilisant cette technique est décrite dans la demande de brevet suisse 622 151.
Bien que cette solution permette de s'affranchir des inconvénients précédents, elle introduit à son tour des limitations qui découlent directement des propriétés de la colle. En particulier, la boîte de la demande susmentionnée ne peut être réalisée que si la carrure et la glace présentent des duretés et des coefficients de dilatation semblables (saphir sur métal dur, plastique sur plastique, etc...) de manière à éviter une détérioration de la couche de colle lors de variations de température de la boîte.
Par ailleurs, il est difficile d'obtenir des colles dont les propriétés de tenue mécanique et d'étanchéité restent simultanément très stables dans le temps. Pour compenser ce défaut, le modèle d'utilité japonais 1 243 579 propose par exemple d'utiliser deux couches de colles différentes, juxtaposées, dont l'une assure la tenue de l'assemblage et l'autre l'étanchéité.
On notera également que pour assurer une fixation correcte il est nécessaire de prévoir une largeur relativement importante de la couche de colle. Cette colle n'étant généralement pas transparente, ou ne le restant pas, il faut alors la masquer par des métallisations réalisées sur la surface du verre, à l'endroit du contact avec la colle, et dont la largeur non négligeable confère un aspect massif à la boîte.
Il a déjà été proposé également de fixer la glace à la lunette ou à la carrure d'une boîte de montre par l'intermédiaire d'un matériau de soudure à basse température de fusion.
Ainsi, le brevet suisse 582 909 décrit des constructions dans lesquelles la soudure est appliquée directement entre la paroi de la boîte de montre et la surface de la glace. Pour assurer l'accrochage de matériau de soudure sur la glace, il est indiqué que des substances telles que du Zinc ou des terres rares doivent être incorporées dans ce matériau. De telles constructions ne sont jamais apparues sur le marché. On peut penser qu'elles se sont heurtées à de nombreuses difficultés quant à la tenue à long terme de la jonction soudure - glace, certainement amoindrie par des phénomènes d'oxydation du matériau de soudure. De plus, il est clair que l'aspect de telles soudures, visibles au travers de la glace, interdit leur utilisation pour des montres de qualité.
L'utilisation d'un matériau de soudure à basse température est également évoquée dans le brevet belge 688 991. Ce brevet, qui se rapporte à l'emboîtage sous vide d'un mouvement de montre, précise que la glace dont la base doit être préalablement revêtue par voie électrochimique de Platine, d'Or, d'Argent ou de Cuivre est placée sans jeu excessif dans un cran. Dans l'angle du fond de ce cran est prévu un petit joint de soudure à basse température que l'on fera ultérieurement fondre. Dans cette construction, il est clair que le petit filin de soudure placé dans l'angle du cran a pour fonction essentielle d'assurer l'étanchéité de la boîte de montre. La retenue mécanique de la glace est réalisée par le cran dans lequel elle doit être ajustée, et par la dépression que l'on établit à l'intérieur de la boîte de montre. Ce brevet ne suggère donc pas de réaliser la fixation mécanique d'une glace sur une boîte de montre par le
seul effet de la soudure. Par ailleurs, les matériaux déposés sur la glace se caractérisent par une très bonne perméabilité à la diffusion du matériau de soudure et il est donc nécessaire d'en prévoir des couches épaisses si celui-ci ne doit pas apparaître au travers de la glace. Or, les dépôts électrochimiques épais réalisés sur du verre minéral, ne présentent très certainement pas une adhérence suffisante pour garantir une résistance correcte à l'arrachement de la glace, si celle-ci n'est pas retenue par d'autres moyens.
Le brevet américain 3 173 201 décrit une pendulette comportant un cadran en verre, soudé par sa tranche à la boîte, laquelle tranche comporte un revêtement métallique dont la couche adhérant au verre est du chrome et celle garantissant l'adhérence de la soudure peut être du cuivre, de l'argent ou de l'or. Ce brevet se contente de dire que le revêtement décrit permet de dissoudre et de ressouder sans problème. Du fait que c'est par sa tranche que le verre est soudé, le revêtement métallique est pratiquement invisible et de ce fait ne pose pas de problème esthétique particulier.
Le brevet anglais 761 662 décrit un procédé pour souder une pièce en matériau diélectrique, tel que le verre ou la céramique, à une pièce métallique. Dans ce procédé, le matériau diélectrique comporte dans sa zone à souder un revêtement métallique qui comprend dans sa portion en contact avec le matériau diélectrique un matériau présentant des affinités avec ce dernier, pour garantir l'adhérence du revêtement sur le matériau diélectrique et dans sa portion en contact avec la soudure, un matériau présentant des affinités avec cette dernière pour garantir une bonne tenue de la soudure. Dans ce cas, l'adhérence avec le matériau diélectrique est obtenu par un alliage chrome-nickel et avec la soudure par une couche de cuivre ou d'étain. Ce document précise en outre que le revêtement ne doit pas être détruit par la soudure ou le fondant lors de l'opération de soudage. Ce procédé est utilisé pour assembler des tubes à des raccords. Ici aussi l'aspect esthétique est secondaire. Or, des essais pratiques ont démontré que des phénomènes de diffusion de la soudure au travers du revêtement pourrait altérer son aspect et par là le rendre impropre à jouer un rôle esthétique. Ce phénomène de diffusion semble même pouvoir se développer à des températures inférieures à la température de fusion de la soudure, de sorte que si des mesures adéquates ne sont pas prises, on risque de voir la face visible du revêtement se tacher au cours de la vie de la montre, ce qui ne peut être admis pour une pièce de qualité.
C'est pourquoi le but de l'invention est de réaliser une montre dans laquelle un élément transparent de la boîte tel que la glace est fixé à un élément métallique de la boîte par une soudure tout en conservant à long terme l'aspect esthétique de la montre.
Ce but est atteint dans une boîte de montre telle que stipulée dans le préambule de la revendication 1, grâce au fait que le revêtement comprend une couche étanche au métal constituant la soudure, pour former une barrière empêchant sa diffusion jusqu'au premier élément.
Grâce à la présence de cette couche étanche, il est ainsi possible de réaliser une boîte sur laquelle non seulement la glace tient parfaitement, mais encore comportant un revêtement métallique qui confère à la boîte un aspect esthétique remarquable et inaltérable dans le temps.
Les caractéristiques du revêtement peuvent être optimisées par le choix des matériaux qui le constitue et des procédés pour sa fabrication.
En particulier, un revêtement formé d'un matériau unique comme par exemple de l'Or ou de l'Argent, déposé sur le saphir monocristallin par le procédé de dépôt ionique peut, par exemple, garder une très bonne cohésion sur une grande épaisseur pouvant ainsi former une couche étanche au métal constituant la soudure. De plus, ces deux métaux ont des affinités tant avec le saphir que la soudure, et garantissent ainsi l'adhérence avec eux.
L'invention rend donc possibles différentes structures de boîtes de montres qui permet de réaliser ce nouveau mode de fixation.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en liaison avec les dessins joints parmi lesquels:

la figure 1 est une vue en coupe partielle de deux éléments d'une boîte de montre fixés selon l'invention;
la figure 2 est une vue schématique agrandie de la zone de jonction des éléments de la figure 1;
les figures 3 à 12 sont des vues analogues à celles de la figure 1 des éléments assemblés selon dix autres modes de réalisation de l'invention;
les figures 10bis, 11 bis et 12bis sont respectivement des vues schématiques de dessus de boîtes de montres comprenant les éléments assemblés des figures 10, 11 et 12; et
la figure 13 est une vue schématique de dessus d'une boîte de montre selon un autre mode de réalisation encore de l'invention.

Comme on le voit au mieux dans la représentation partielle de la figure 1, la boîte de montre selon l'invention comporte au moins deux éléments assemblés dont l'un, 1, est réalisé dans un matériau transparent et est visible de l'extérieur de la boîte. Dans le mode de réalisation présente ici, il s'agit de la glace, qui est montée à la partie supérieure de la carrure 2. La glace 1 et la carrure 2 sont assemblées par l'intermédiaire d'une couche de matériau de soudure métallique 3. On comprendra que dans les figures les épaisseurs de la couche de soudure, et des différentes couches de revêtement déposées sur les éléments à assembler ont été volontairement exagérées pour en faciliter la représentation.
Par matériau de soudure métallique on entendra un matériau d'apport fusible susceptible d'être placé à l'état solide ou pâteux entre les surfaces en regard des éléments à assembler, d'être amené à la fusion à une température relativement basse, inférieure à 600 °C environ, compatible avec la nature des matériaux des pièces à assembler et d'en assurer un assemblage rigide après refroidissement. De tels matériaux de soudure ou de brasure sont connus et sont formés par exemple à base d'un alliage d'Argent, dont la température de fusion est voisine de 550° ou d'Etain, dont la température de fusion est de l'ordre de 180 °C à 250 °C.
Dans la figure 2 on a représenté de manière schématique la zone de jonction entre la glace 1 et la carrure 2.
Préalablement à l'opération de soudure proprement dite, la face intérieure de la glace 1, c'est-à-dire celle tournée vers la carrure 2 a tout d'abord été munie d'un revêtement métallique dans sa périphérie.
Ce revêtement comporte tout d'abord, dans sa portion en contact avec la glace 1, une couche de masquage 4, par exemple d'Or, de Chrome ou de Nickel, d'une épaisseur inférieure à quelques microns (_Jlm) environ. L'une des fonctions de cette couche est de sauvegarder l'esthétique de la boîte de montre en masquant la zone de soudure. Elle doit également assurer une parfaite adhérence du revêtement sur la glace. Cette condition est notamment remplie lorsqu'elle est déposée par vaporisation sous vide, la structure monocristalline de la glace, lorsqu'elle est en saphir favorisant l'adhérence.
Pour éviter que le matériau de soudure ne vienne diffuser, lorsqu'il est en fusion, en direction de la glace, le revêtement comporte une couche d'arrêt 5 étanche au métal constituant la soudure, constituée de préférence par une couche de Chrome d'une épaisseur inférieure à quelques microns (pm) déposée par dessus la couche 4 de masquage. Cette couche 5 d'arrêt peut constituer elle-même la couche de masquage dans les cas où sa couleur s'accorde avec l'aspect général de la boîte.
Une couche 6, formée d'un matériau ayant des affinités avec le matériau de soudure 3, par exemple de Cuivre ou d'Or, d'une épaisseur inférieure à quelques microns (pm) environ, est à son tour déposée sur la couche 5.
A titre d'exemple non limitatif, une boîte de montre conforme à l'invention a été réalisée en vaporisant successivement sur la périphérie de la glace des couches métalliques d'Or, de Chrome et de Cuivre d'une épaisseur de 0,5 microns (µ.m) environ chacune. La couche de soudure atteignait une épaisseur de 0,1 mm environ.
La surface de la carrure 2 pourrait également, si nécessaire, être revêtue d'une couche d'accrochage ou être traitée pour améliorer la liaison avec la couche de soudure 3. Un nickelage de cette surface s'est avéré intéressant pour l'assemblage d'éléments en métal dur à base de carbures métalliques frittées par exemple.
Pour réaliser l'opération de soudure, il suffit alors de disposer tout d'abord entre les surfaces en regard de la glace 1 et de la carrure 2 le matériau de soudure à l'état pâteux, par exemple par sérigraphie, ou même à l'état solide sous la forme de fils, paillettes, etc... Dans ce dernier cas, on constate qu'au moment du chauffage, le matériau de soudure en fusion vient se répartir de lui-même uniformément par capillarité entre les surfaces correspondantes à assembler, ce qui permet de supprimer les difficultés liées précédemment à la nécessité d'une répartition précise du matériau adhésif sur les surfaces à assembler par collage.
Le chauffage est lui-même effectué dans un four, par exemple en atmosphère contrôlée. A titre indicatif, l'épaisseur de la jonction, après refroidissement du matériau de soudure sera généralement de l'ordre de 0,02 à 0,15 mm.
Dans les figures suivantes, on a représenté quelques structures d'assemblage caractéristiques incorporant l'invention.
Les figures 3 et 4 illustrent d'autres modes de réalisation de l'invention, dans lesquels la glace 1 est assemblée à une bague intermédiaire 10 susceptible d'être elle-même assujettie à la carrure de la boîte de montre, par exemple par un montage à vis (figure 3) ou à cran (figure 4). Dans cette dernière figure on a également représenté un joint d'étanchéité 11 monté entre les parois du cran 12 de la carrure 13 de la boîte et une gorge 28 de la bague 10. Une bague de tension 14 chassée à l'intérieur de la bague 10 permet d'assurer une tenue correcte de la bague dans son cran.
Les figures 5 et 6 montrent des constructions analogues à celles des figures 3 et 4, respectivement, dans lesquelles toutefois le pourtour extérieur 15 de la glace dépasse celui, 16, de la bague 10, de manière à venir s'appuyer, lorsque la bague est montée dans la carrure, contre le bord supérieur 17 de la carrure, et à le masquer.
Les figures 7 et 8 illustrent d'autres structures encore, dans lesquelles une bague intermédiaire 10 est assemblée à une glace 1 de très faible épaisseur, par exemple comprise entre 0,5 et 1 mm. Dans ces modes de réalisation, la bague 10 permet de renforcer la glace au voisinage des zones de montage dans la boîte. Dans le cas de la figure 7, ce montage est réalisé au moyen d'une vis 18 qui traverse la glace 1 et la bague 10, dont la tête 19 vient affleurer la surface extérieure de la glace, mais dont la tige filetée 20 n'est vissée que dans l'épaisseur de la bague, de manière à éviter toute tension sur la glace. Dans le cas de la figure 8, la bague sera assujettie à la carrure au moyen d'une vis engagée dans le trou fileté 21 de la bague 10. Ainsi, on peut donner l'illusion que la glace est montée au moyen de clous 22 de très faibles dimensions qui sont simplement chassés ou maintenus d'une autre manière dans la bague 10 et traverse la glace 1.
Les figures 9, 9bis, 10 et 10bis montrent à titre d'exemple, d'autres modes de réalisation encore, dans lesquels Îa glace 1 est assemblée par soudure à des éléments décoratifs 23, en métal dur ou en saphir, montés eux-mêmes sur la carrure par soudure ou par tout autre moyen.
On a représenté sur les figures 11, 11bis, 12 et 12bis des constructions de boîtes de montres dans lesquelles l'assemblage par soudure est utilisé pour réaliser, à des fins de décoration ou de protection, la fixation d'éléments décoratifs transparents 24, respectivement 25 sur la surface de la carrure ou de la lunette de la boîte, (figure 11) ou de la glace (figure 12).
Enfin, la figure 13 représente schématiquement une boîte de montre vue de dessus, dont l'aspect caractéristique résulte de la mise en œuvre du procédé d'assemblage par soudure. Cette boîte de montre comporte une glace 1 qui s'étend jusqu'au bord de la carrure sur laquelle elle est soudée par l'intermédiaire d'une couche de matériau de soudure cachée par une zone métallisée 26. L'étendue de cette zone métallisée est beaucoup plus faible que celle nécessaire pour cacher la couche de colle dans les boîtes de montres classiques réalisées par collage. A titre indicatif, la plus petite dimension L de la couche de matériau de soudure dont les limites sont représentées par des lignes pointillées 27 est de l'ordre de 1,5 mm et peut même aller jusqu'à 0,4 mm dans une direction parallèle au plan des surfaces en regard des éléments assemblés. Ceci est dû principalement à l'excellente tenue de l'assemblage, pour lequel la force d'arrachement nécessaire à la séparation est de l'ordre de 620 kg par centimètre carré (6200 N cm^-2) de section de la couche de soudure, parallèlement aux surfaces en regard des pièces assemblées.

Claims

1. Boîte de montre comprenant notamment un premier élément (1) réalisé dans un matériau transparent, visible de l'extérieur de la boîte et qui comporte des faces intérieure et extérieure, et un deuxième élément (2; 10; 23) rigidement assujetti au premier, lesdits premier et deuxième éléments de la boîte étantfixés exclusivement par l'intermédiaire d'une couche de matériau de soudure métallique (3) à basse température, dans laquelle le premier élément (1) comporte un revêtement métallique appliqué sur la partie de sa surface qui vient en regard de la couche métallique de soudure, ce revêtement comprenant, dans sa portion (4) en contact avec ladite surface, un matériau présentant des affinités avec le matériau transparent pour garantir l'adhérence du revêtement sur le matériau transparent, et, dans sa portion (6) en contact avec la soudure, un matériau présentant des affinités avec cette dernière, pour garantir l'adhérence entre le revêtement et la soudure, ce dernier se trouvant sur la face intérieure du premier élément, caractérisée en ce que ledit revêtement comprend en outre au moins une couche (5) étanche au matériau constituant la soudure, pour former une barrière empêchant sa diffusion jusqu'au premier élément (1).

2. Boîte de montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau transparent est du saphir ou du verre minéral.

3. Boîte de montre selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau présentant des affinités avec le matériau transparent est choisi parmi l'or, l'argent, le chrome et le nickel.

4. Boîte de montre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le matériau présentant des affinités avec la soudure est choisi parmi l'or, l'argent et le cuivre.

5. Boîte de montre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le matériau constituant ladite couche étanche est choisi parmi l'or, l'argent et le chrome.

6. Boîte de montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement est constitué d'une couche unique et homogène.

7. Boîte de montre selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite couche unique est en or ou en argent.

8. Boîte de montre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le matériau de soudure est un alliage à base d'argent.

9. Boîte de montre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le matériau de soudure est un alliage à base d'étain.