Glace de montre comprenant une lentille et procédé de fabrication d'une telle lentille

Description

[0001] La présente invention concerne une glace de montre comprenant une lentille optique façonnée dans l'épaisseur de la matière de la glace, ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle lentille.

[0002] Il est bien connu de réaliser sur une glace de montre une lentille grossissante afin de faciliter la lecture d'une petite partie des moyens d'affichage de la montre, par exemple un indicateur de date dans un guichet. Selon un mode de réalisation courant, la lentille est saillante sur la face supérieure ou la face inférieure de la glace, sa forme pouvant être quelconque. La lentille peut alors être faite d'un bloc avec la glace si celle-ci est fabriquée par moulage, par exemple en une matière synthétique telle que le PMMA. Mais si la glace est faite d'une matière dure telle que le saphir, qui est difficile à usiner et à polir, une telle lentille saillante est généralement fabriquée séparément, puis collée sur la glace. Ceci présente des difficultés de montage et des risques de décollement à l'usage. En outre, les lentilles saillantes sont exposées à l'usure et aux chocs si elles sont sur la face extérieure de la glace, ou présentent un encombrement gênant vis-à-vis des aiguilles de la montre si elles sont sur la face intérieure.

[0003] Ceci a conduit à réaliser des lentilles disposées dans l'épaisseur de la glace, de préférence dans la face inférieure afin d'éviter que des saletés se déposent le long de leur bord. Le brevet EP 0 123 891 décrit un procédé pour former une telle lentille dans une plaque en matière minérale, notamment en saphir, par usinage au moyen d'une meule rotative avec un mouvement oscillant de la meule ou de la plaque. En pratique, ce procédé ne convient que pour la fabrication de lentilles circulaires.

[0004] Une autre construction, décrite dans la publication EP 0 814 388 A, consiste à fabriquer séparément la lentille et la plaque destinée à former la glace, ménager dans l'épaisseur de la plaque un logement borgne ayant une profondeur sensiblement égale à l'épaisseur de la lentille, puis fixer la lentille dans ce logement. La plaque et la lentille peuvent être notamment en verre, en spinelle, en corindon ou en saphir. Ceci offre l'avantage de permettre une forme non circulaire de la lentille, par exemple une forme allongée pour faciliter la lecture d'une indication dans un guichet rectangulaire. Cependant, le procédé de fabrication reste assez compliqué, notamment parce qu'il faut usiner et polir l'évidement en plus des deux faces de la lentille, et le risque de décollement de la lentille subsiste.

[0005] La présente invention vise à éviter les inconvénients susmentionnés, en particulier avec des glaces et lentilles en matériau dur, en réalisant une glace de montre simple, résistante et attractive.

[0006] Une idée de base de l'invention consiste à réaliser une glace de montre en corindon, saphir ou spinelle, comprenant une lentille optique façonnée dans l'épaisseur de la matière de la glace, cette lentille ayant un pourtour non circulaire. Dans une forme préférée, le pourtour peut présenter des angles rentrants et peut être par exemple rectangulaire.

[0007] A notre connaissance, le fait qu'une telle glace de montre n'a jamais été réalisée auparavant résulte de ce qu'on ne savait pas comment la fabriquer. En effet, si éventuellement on avait trouvé un procédé pour creuser un évidement dans une plaque de matière dure telle que le saphir et que l'on pouvait envisager de donner au fond de cet évidement la forme bombée de la lentille, on obtenait ainsi une surface mate et l'on ne savait pas comment la polir pour lui donner les propriétés optiques et esthétiques voulues. Ce problème est résolu avec le procédé qui sera décrit plus loin.

[0008] Plus particulièrement, un autre aspect de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une lentille optique non circulaire dans l'épaisseur d'une glace de montre en matière minérale dure, notamment en corindon, saphir ou spinelle, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives consistant à former par usinage dans une face de la glace un évidement à pourtour non circulaire, l'évidement ayant des parois latérales et un fond bombé destiné à constituer une surface de la lentille, et polir au moins le fond de l'évidement au moyen d'une brosse animée d'un mouvement de va-et-vient pour frapper le fond, avec adjonction d'un agent de polissage.

[0009] L'usinage peut être effectué par exemple par ultrasons au moyen d'une sonotrode, ou par gravure au moyen d'un outil rotatif. Dans l'étape de polissage, la brosse peut être animée, en plus de son mouvement de va-et-vient, d'un mouvement transversal, par exemple grâce à une rotation autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la glace et situé à distance de la lentille.

[0010] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante de divers modes de réalisation préférés, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1 représente la face inférieure d'une glace de montre comprenant une lentille rectangulaire;
• la figure 2 représente la face inférieure d'une autre glace de montre comprenant une lentille ayant une autre forme non circulaire;
• la figure 3 est une vue en coupe agrandie de la glace dans la région de la lentille, suivant la ligne III-III de la figure 1;
• la figure 4 est une vue en coupe schématique illustrant l'usinage de la lentille de la figure 3 par ultrasons, et
• la figure 5 est une vue en coupe schématique illustrant le polissage de la glace et de la lentille de la figure 3.

[0011] La glace de montre 1 représentée aux figures 1 et 3 est faite d'une matière cristalline transparente dure de la famille du corindon, par exemple le saphir ou le spinelle. Elle peut avoir une forme quelconque en plan, qui est une forme en "tonneau" dans le cas présent, ainsi qu'en élévation, par exemple une forme plate, bombée ou à facettes. La figure 3 représente un cas où la face supérieure 2 et la face inférieure 3 de la glace sont planes. Une lentille convergente rectangulaire 4 est réalisée dans l'épaisseur de la matière de la glace 1, sa forme étant déterminée par un évidement 5 ménagé dans la face inférieure 3 de la glace. Cet évidement présente des parois latérales 6 sur son pourtour et un fond bombé 7 constituant la surface inférieure de la lentille 4. La surface supérieure 8 de la lentille est formée directement par la face supérieure 2 de la glace.

[0012] Dans cet exemple, la lentille 4 a une forme rectangulaire particulièrement allongée, permettant de lire par exemple une date indiquée sous la forme du jour de la semaine et du quantième. En conséquence, la surface inférieure bombée 7 de la lentille aura de préférence une forme cylindrique.

[0013] La présente invention s'applique toutefois à des lentilles ayant d'autres formes non circulaires de leur pourtour. La figure 2 montre à titre d'exemple une glace 11 dans l'épaisseur de laquelle est formée une lentille sphérique 12 ayant une forme en plan non circulaire quelconque, permettant d'obtenir des effets esthétiques particuliers. Le pourtour de la lentille 12 peut présenter notamment des côtés droits 13, des côtés incurvés 14 et des angles rentrants 15. Le créateur de la montre dispose ainsi d'une plus grande liberté de choix.

[0014] La glace 1 et sa lentille 4 peuvent être fabriquées de la manière suivante. Avant de réaliser la lentille, on peut fabriquer la glace 1 par des méthodes classiques d'usinage et de polissage du matériau dont elle est faite. Cependant on notera que le polissage de sa face inférieure peut s'effectuer au moins en partie après l'usinage de la lentille, c'est-à-dire en même temps que le polissage de la face bombée 7 de la lentille.

[0015] L'usinage pour la mise en forme de la lentille 4 consiste à creuser l'évidement 5 dans la face 3 de la glace par toute technique appropriée. Dans le cas d'une lentille non circulaire, notamment si le pourtour de la lentille présente des angles rentrants, une technique préférée est celle de l'usinage aux ultrasons au moyen d'une sonotrode 20 telle que représentée à la figure 4, la vibration ultrasonique étant figurée par la double flèche 21. La glace 1 est posée à l'envers sur une enclume 22. L'extrémité 23 de la sonotrode a une forme tridimensionnelle qui correspond à la forme finale voulue de l'évidement 5. De préférence, la sonotrode 20 est garnie de diamant et l'on injecte en outre un liquide chargé de poudre de diamant à travers des conduits 24 jusqu'à l'extrémité de la sonotrode. Cet usinage produit un évidement 5 dont les surfaces sont mates et dont les parois latérales 6 sont sensiblement perpendiculaires à la face 3 de la glace.

[0016] Une autre méthode d'usinage utilisable pour former l'évidement 5 est celle de la gravure au moyen d'un outil rotatif telle qu'une fraise diamantée par copie à partir d'un modèle. Si la forme en plan de l'évidement présente des angles rentrants, ceux-ci seront alors légèrement arrondis. Les parois latérales 6 peuvent être inclinées dans un sens ou dans l'autre par rapport à la normale à la face 3.

[0017] On procède ensuite au polissage de la surface bombée 7 de la lentille, ainsi que des parois latérales 6 de l'évidement 5, par une technique dite de "brossage-tapage" illustrée par la figure 5. La glace 1 est posée à l'envers dans un châssis 30 supporté par une table horizontale rotative 31 tournant autour d'un axe 32 situé à distance de la glace. En pratique, plusieurs glaces 1 sont réparties sur la table 31 pour être polies en même temps. Au-dessus de ces glaces se trouve une grande brosse circulaire 33 dont les poils 34 sont dirigés vers les glaces 1. La brosse 33 est fixée à un arbre vertical 39 animé d'un mouvement de va-et-vient 35 parallèle à son axe 36. Il en résulte que les extrémités des poils 34 frappent à la fois la face 3 de la glace, le fond et les parois latérales de l'évidement 5. En même temps, comme l'indique la flèche 37, un agent de polissage tel qu'une pâte ou un liquide (notamment de l'huile ou de la cire d'abeille) chargé de poudre de diamant est appliqué sur la glace, par exemple par injection à travers la brosse 33. On obtient ainsi le poli optique voulu aussi bien sur la lentille que sur le reste de la glace.

[0018] De préférence, la brosse 33 présente en outre un déplacement transversal en regard de chaque glace, afin que les poils de la brosse se déplacent par rapport aux surfaces à polir. Dans le présent exemple, ce déplacement est obtenu simplement par une rotation 38 autour de l'axe 36 de la brosse, cet axe étant situé à distance des glaces et des lentilles.

[0019] Le procédé décrit ci-dessus se caractérise par une grande simplicité, puisque la lentille peut être polie en même temps que la glace, et il permet d'obtenir des lentilles de forme quelconque, façonnées dans la matière de la glace elle-même. Ce procédé est particulièrement avantageux par rapport à la fabrication d'une glace à lentille rapportée selon le document EP 0 814 388, qui imposait d'usiner et polir séparément les deux faces de la glace, l'évidement destiné à recevoir la lentille, ainsi que les deux faces de la lentille fabriquée séparément. Il évite en outre les problèmes liés à l'ajustement de la lentille dans son logement, au collage et au risque de décollement.

Revendications

1. Glace de montre en corindon, saphir ou spinelle, comprenant une lentille optique (4, 12) à pourtour non circulaire, caractérisée en ce que la lentille (4, 12) est façonnée dans l'épaisseur de la matière de la glace (1, 11).

2. Glace de montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit pourtour présente des angles rentrants (15).

3. Glace de montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit pourtour est rectangulaire.

4. Glace de montre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'une (8) des surfaces de la lentille est formée par une face (2) de la glace et en ce que l'autre surface (7) de la lentille, ménagée dans l'autre face (3) de la glace, a une forme sphérique ou cylindrique.

5. Procédé de fabrication d'une lentille optique non circulaire (4) dans l'épaisseur d'une glace de montre (1) en matière minérale dure, notamment en corindon, saphir ou spinelle, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives consistant à :

- former par usinage dans une face de la glace un évidement (5) à pourtour non circulaire, l'évidement ayant des parois latérales (6) et un fond bombé (7) destiné à constituer une surface de la lentille, et

- polir au moins le fond de l'évidement au moyen d'une brosse (33) animée d'un mouvement de va-et-vient (35) pour frapper le fond, avec adjonction d'un agent de polissage.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit pourtour présente des angles rentrants.

7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la brosse (33) est en outre animée d'un mouvement transversal.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mouvement transversal de la brosse comporte une rotation (38) autour d'un axe (36) sensiblement perpendiculaire à la glace et situé à distance de la lentille.

9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'usinage est effectué par ultrasons au moyen d'une sonotrode (20) ayant une extrémité (23) dont la forme correspond sensiblement à la forme de l'évidement (5).

10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'usinage est effectué par gravure au moyen d'un outil rotatif.

Ansprüche

1. Uhrenglas aus Korund, Saphir oder Spinell, mit einer optischen Linse (4, 12) mit nicht kreisförmigem Umfang,
   dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (4, 12) in die Dicke des Materials des Glases (1, 11) eingearbeitet ist.

2. Uhrenglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang einspringende Ecken (15) aufweist.

3. Uhrenglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang rechtwinklig ist.

4. Uhrenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine (8) der Oberflächen der Linse durch eine Seite (2) des Glases gebildet ist und dass die andere Oberfläche (7) der Linse, die in der anderen Seite (3) des Glases angeordnet ist, eine sphärische oder zylindrische Form hat.

5. Verfahren zur Herstellung einer nicht kreisförmigen optischen Linse (4) in der Dicke eines Uhrenglases (1) aus einem harten Mineralwerkstoff, insbesondere aus Korund, Saphir oder Spinell, dadurch gekennzeichnet, dass es die aufeinander folgenden Schritte umfasst, die darin bestehen:

- durch Bearbeiten in einer Seite des Glases eine Aussparung (5) mit nicht kreisförmigen Umfang zu bilden, wobei die Aussparung Seitenwände (6) und einen bombierten Boden (7), der dazu bestimmt ist, eine Oberfläche der Linse zu bilden, besitzt, und

- wenigstens den Boden der Aussparung mittels einer Bürste (33), die zu einer Hin- und Herbewegung (35) angetrieben wird, um den Boden zu klopfen, unter Hinzufügung eines Poliermittels zu polieren.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang einspringende Ecken aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (31) außerdem zu einer transversalen Bewegung angetrieben wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die transversale Bewegung der Bürste eine Drehung (38) um eine zu dem Glas im Wesentlichen senkrechte Achse (36), die sich in einem Abstand von der Linse befindet, umfasst.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die maschinelle Bearbeitung durch Ultraschall mittels einer Sonotrode (20) ausgeführt wird, die ein Ende (23) besitzt, dessen Form im Wesentlichen der Form der Aussparung (5) entspricht.

10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die maschinelle Bearbeitung durch Gravur mittels eines rotierenden Werkzeugs ausgeführt wird.

Claims

1. Watch crystal made of corundum, sapphire or spinel, including an optical lens (4, 12) having a non-circular contour,
characterised in that the lens (4, 12) is shaped in the thickness of the material of the crystal (1, 11).

2. Watch crystal according to claim 1, characterised in that said contour has reentering angles (15).

3. Watch crystal according to claim 1, characterised in that said contour is rectangular.

4. Watch crystal according to any of claims 1 to 3, characterised in that one (8) of the surfaces of the lens is formed by a face (2) of the crystal and in that the other surface (7) of the lens, arranged in the other face (3) of the crystal, has a spherical or cylindrical shape.

5. Method for manufacturing a non-circular optical lens (4) in the thickness of a watch crystal (1) made of hard mineral material, in particular corundum, sapphire or spinel, characterised in that it includes the successive steps of :

- forming by machining in one face of the crystal a recess (5) of non-circular contour, the recess having lateral walls (6) and a convex bottom (7) intended to constitute a surface of the lens, and

- polishing at least the bottom of the recess by means of a brush (33) having a back-and-forth movement to hit the bottom, with the addition of a polishing medium.

6. Method according to claim 5, characterised in that said contour has reentering angles.

7. Method according to claim 5 or 6, characterised in that the brush (33) also has a transverse movement.

8. Method according to claim 7, characterised in that the transverse movement of the brush includes a rotation (38) about an axis (36) substantially perpendicular to the crystal and situated at a distance from the lens.

9. Method according to claim 5, characterised in that the machining is performed by ultrasound by means of a sonotrode (20) having one end (23) whose shape substantially corresponds to the shape of the recess (5).

10. Method according to claim 5, characterised in that the machining is performed by engraving by means of a rotating tool.

Dessins