On a déjà proposé d'évacuer l'air à l'intérieur d'une boîte de montre de manière à supprimer la résistance de l'air que rencontre le balancier. D'autre part il peut être utile de faire régner une sur pression dans une boîte de montre de plongée, de manière à rendre plus difficile la pénétration de l'eau à l'intérieur de la boîte.
On a dès lors songé à incorporer à la montre un dispositif indicateur du vide ou de la surpression régnant à l'intérieur de la boîte, destiné à avertir le porteur d'une fuite.
Une des solutions proposées consiste en un manomètre consti tué de deux membranes circulaires élastiques en élastomère collées bord à bord à la pression atmosphérique et prenant la forme d'une sphère lorsqu'on fait le vide dans la boîte. Cette sphère agit sur le levier comprimant un ressort, l'autre extrémité du levier ser vant d'organe indicateur (brevet suisse N 336765).
La déposante a proposé une solution plus simple consistant en un piston se déplaçant derrière une glace et dont l'extrémité est plus ou moins visible à travers une lunette, selon la position du piston.
Une autre solution de la déposante utilise une membrane en élastomère, de forme bombée de manière à présenter deux états stables respectivement concave et convexe de manière à permettre une visualisation directe, par tout ou rien, de l'état de la pression dans la montre. Dans une variante de cette solution la visualisa tion du déplacement de la membrane est obtenue au moyen d'une membrane venant se coller contre un verre et produisant un effet optique dû à la surpression de la réflexion par la face arrière du verre à l'endroit où le contact se fait.
L'utilisation d'une membrane élastomère donne d'excellents résultats en laboratoire, lorsque la pression est modifiée instanta nément ou tout au moins rapidement. Toutefois, dans la pratique, la pression ne varie que très lentement, de sorte que la perméabi lité de la membrane intervient de façon décisive. En raison de cette perméabilité, dès l'apparition d'un déséquilibre de pression de part et d'autre de la membrane, la diffusion commence et suit la variation de la pression dans le boîtier. On peut estimer que vis- à-vis de cette variation très lente de la pression dans le boîtier, la membrane en élastomère ne présente aucune barrière.
Par exemple, dans le cas d'une visualisation par collage de la mem brane contre une glace et contrôle d'un vide dans le boîtier, la membrane restera dans son état initial et ne viendra pas se coller contre la glace, tandis que lors d'une augmentation brusque de la pression, on verra l'effet de collage de la membrane contre la glace, à condition que la pression de départ soit encore suffisam- ment basse, mais, en raison de la diffusion à travers la membrane, un équilibre se rétablira très rapidement des deux côtés de la membrane et celle-ci se décollera faisant disparaître l'indication.
Le but de la présente invention est d'obvier aux défauts sus mentionnés des membranes en matière organique.
L'invention a pour objet une boite de montre étanche dont l'enceinte est mise sous vide ou sous pression, comprenant un dis positif permettant de vérifier le maintien d'un vide ou d'une sur pression déterminée, ce dispositif étant constitué d'un piston creux, logé dans un trou cylindrique d'un support formant che mise pour le piston et fermé d'un côté de manière étanche par une glace et communiquant de l'autre côté avec l'intérieur de la boîte, caractérisée par le fait que l'intérieur du piston creux est divisé en deux espaces isolés de manière étanche l'un de l'autre par au moins une membrane métallique bistable,
l'un de ces espaces rete nant un gaz et l'autre espace étant rempli d'un liquide opaque et communiquant avec l'extérieur du piston par un trou débouchant du côté de ladite glace, le liquide du piston étant entièrement dans le piston, et laissant apparaître le piston à travers la glace, ou par tiellement entre le piston et la glace, et cachant le piston, selon que la pression dans l'enceinte est respectivement supérieure ou inférieure à une valeur limite.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La fig. I représente une vue en coupe axiale à travers le dispo sitif indicateur dans une position correspondant au vide dans la boîte.
La fig. 2 représente le même dispositif après disparition du vide.
Le dispositif indicateur est fixé dans la partie centrale d'une glace de montre 1 en verre minéral dans laquelle a été usinée une cuvette cylindrique 2. Dans cette cuvette 2 est fixé un anneau métallique 3, par exemple au moyen d'une colle époxy telle que l'Araldite (marque déposée). L'anneau 3 sert de chemise à un pis ton 4 et sa paroi intérieure est alésée à cet effet à 0,02 mm. Entre le fond de la cuvette 2 et l'anneau 3 on laisse un espace de 0,1 à 0,2 mm. L'anneau 3 est en outre traversé par un trou 6, taraudé pour pouvoir recevoir une vis 7 fermant le trou de manière étanche au moyen d'un joint O- Ring 8 comprimé entre la tête de la vis 7 à une battue du trou 6.
Le piston 4 est constitué d'une cuvette 9 dans laquelle s'emboîte un couvercle 10 percé en son centre d'un trou 11 de faible diamètre, par exemple 0,2 à 0,4 mm, faisant communiquer l'intérieur du piston creux avec l'extérieur de celui-ci, ce trou débouchant entre le piston et le fond de la cuvette 2 de la glace 1.
L'intérieur du piston est divisé en deux espaces séparés l'un de l'autre de manière étanche par une membrane métallique 12 main tenue entre une portée 9a de la cuvette 9 et une bague métal lique 13. La fixation étanche des pièces du piston peut également être effectuée au moyen d'une colle époxy. La membrane métal lique 12, de préférence en bronze, présente une épaisseur de l'ordre de 0,025 mm et elle est légèrement bombée de manière à présenter deux états stables, soit les états représentés respective ment aux fig. I et 2.
L'espace 14 fermé par la membrane métallique 12 contient de l'air à la pression atmosphérique lorsque la membrane est dans la position concave représentée à la fig. 2, correspondant à sa posi tion de montage. L'espace 15, le trou 11 et l'espace 5 sont remplis d'une huile à faible pression de vapeur, chimiquement très stable et à faible coefficient thermique de viscosité, par exemple une huile vendue sur le marché sous la dénomination Dow Corning 704, telle qu'utilisée dans les pompes à diffusion.
Cette huile est colorée de couleur vive, par exemple au moyen d'une petite quantité de colorant Macrolexblau de Bayer, qui se dissous promptement dans les matières organiques et donne à l'huile une teinte bleu vif, stable à la lumière du jour. Une faible épaisseur de cette huile suffit à cacher la surface métallique brillante de la bague 5 et du piston 4.
Le piston est mis en place de la manière suivante: l'huile est tout d'abord soigneusement dégazée sous vide dans un récipient, puis on y plonge le piston<B>4</B> avec son trou 11 vers le haut, évacue le tout, ce qui a pour effet d'amener la membrane métallique 12 dans sa position convexe, puis on rétablit la pression atmosphé rique pour que l'huile remplisse entièrement l'espace 15 et le trou 11 du piston, la membrane 12 reprenant sa forme concave. La cuvette 2 de la glace, munie de l'anneau 3, est simultanément remplie d'huile, par le même procédé.
Après avoir sorti les deux pièces du bain d'huile, on introduit le piston, avec son trou vers le bas, dans sa chemise. Après l'avoir poussé jusqu'au fond, on met en place et serre la vis 7. L'huile s'introduit entre la chemise et le piston assurant une lubrification de celui-ci.
Dans cet état, le dispositif laisse apparaître une couronne bleue entourant une zone blanche métallique constituée par le pis ton. Lorsqu'on met la boîte de montre sous vide, cet état reste sta tionnaire jusqu'à ce qu'il atteigne la limite déterminée par les constances élastiques de la membrane 12. Lorsque celle-ci bascule, l'observateur voit apparaître d'un seul coup un disque uniformé ment bleu (fig. 1). Le point de basculement de la membrane peut être calculé à partir du module d'élasticité du matériau utilisé et des dimensions de la membrane. De manière à obtenir une épaisseur d'huile uniforme sur tout le fond de la cuvette 2, l'espace 5 est choisi égal au déplacement du piston.
Ce déplacement peut être aisément calculé, du moins approximativement, puisque le volume compris entre les deux positions stables de la membrane 12 représente approximative <B>ment deux segments sphériques.</B>
En variante, il est possible d'obtenir le même résultat au moyen d'une capsule métallique étanche suspendue librement dans l'huile remplissant le piston. Cette capsule peut être formée de deux membranes circulaires en bronze soudées par leurs bords.
Dans les deux cas, lorsque la pression à l'intérieur du boîtier de la montre atteint par exemple 0,1 atmosphère environ, la mem brane 12 bascule dans sa position initiale concave (fig. 2) permet tant à l'huile située entre le piston et la glace de réintégrer l'inté rieur du piston en permettant au piston de se déplacer vers la glace et simultanément de laisser apparaître sa surface métallique.
Au moyen du même dispositif il est possible de contrôler le maintien d'une surpression à l'intérieur d'une boîte de montre. Dans ce cas, on pourra supprimer l'espace 5 de manière qu'en position de surpression le dispositif laisse voir un disque entière ment métallique, alors qu'un disque central coloré apparaît lorsque la pression à l'intérieur du boîtier tombe au-dessous d'une certaine limite.
La glace fermant le dispositif ne doit pas être nécessairement la glace de la montre mais peut être une glace propre au dispositif, celui-ci pouvant être monté dans le cadran, par exemple.
It has already been proposed to evacuate the air inside a watch case so as to eliminate the resistance of the air encountered by the balance. On the other hand, it may be useful to apply overpressure in a diving watch case, so as to make it more difficult for water to penetrate inside the case.
Consideration has therefore been given to incorporating into the watch a device indicating the vacuum or overpressure prevailing inside the case, intended to warn the wearer of a leak.
One of the solutions proposed consists of a manometer consisting of two elastic circular membranes of elastomer bonded edge to edge at atmospheric pressure and taking the form of a sphere when a vacuum is created in the box. This sphere acts on the lever compressing a spring, the other end of the lever acting as an indicator member (Swiss patent N 336765).
The applicant has proposed a simpler solution consisting of a piston moving behind a glass and the end of which is more or less visible through a bezel, depending on the position of the piston.
Another solution of the applicant uses an elastomeric membrane, of convex shape so as to have two stable states respectively concave and convex so as to allow direct visualization, by all or nothing, of the state of the pressure in the watch. In a variant of this solution the visualization of the displacement of the membrane is obtained by means of a membrane coming to stick against a glass and producing an optical effect due to the overpressure of the reflection by the rear face of the glass at the location where contact is made.
The use of an elastomeric membrane gives excellent results in the laboratory, when the pressure is changed instantaneously or at least rapidly. However, in practice the pressure varies only very slowly, so that the permeability of the membrane is decisive. Because of this permeability, as soon as a pressure imbalance appears on either side of the membrane, diffusion begins and follows the variation of the pressure in the housing. It can be estimated that with respect to this very slow variation of the pressure in the housing, the elastomeric membrane does not present any barrier.
For example, in the case of visualization by gluing the membrane against a glass and checking a vacuum in the housing, the membrane will remain in its initial state and will not come to stick against the glass, whereas when 'a sudden increase in pressure, we will see the effect of sticking the membrane against the ice, provided that the starting pressure is still sufficiently low, but, due to the diffusion through the membrane, a balance will recover very quickly on both sides of the membrane and the membrane will peel off causing the indication to disappear.
The object of the present invention is to obviate the aforementioned defects of membranes made of organic material.
The subject of the invention is a waterproof watch case, the enclosure of which is placed under vacuum or under pressure, comprising a positive device making it possible to check the maintenance of a vacuum or of a determined pressure, this device consisting of a hollow piston, housed in a cylindrical hole of a support forming a socket for the piston and closed on one side in a sealed manner by a glass and communicating on the other side with the inside of the box, characterized by the fact that the inside of the hollow piston is divided into two spaces sealed off from each other by at least one bistable metal membrane,
one of these spaces retaining a gas and the other space being filled with an opaque liquid and communicating with the outside of the piston through a hole opening on the side of said glass, the liquid of the piston being entirely in the piston, and allowing the piston to appear through the glass, or partially between the piston and the glass, and hiding the piston, depending on whether the pressure in the chamber is respectively above or below a limit value.
The accompanying drawing represents, by way of example, one embodiment of the invention. Fig. I represents a view in axial section through the indicator device in a position corresponding to the vacuum in the box.
Fig. 2 represents the same device after disappearance of the vacuum.
The indicating device is fixed in the central part of a watch crystal 1 made of mineral glass in which a cylindrical cup 2 has been machined. In this cup 2 is fixed a metal ring 3, for example by means of an epoxy adhesive such as than Araldite (registered trademark). The ring 3 serves as a liner for an udder tone 4 and its inner wall is bored for this purpose to 0.02 mm. Between the bottom of the bowl 2 and the ring 3, a space of 0.1 to 0.2 mm is left. The ring 3 is also traversed by a hole 6, tapped to be able to receive a screw 7 sealing the hole by means of an O-Ring seal 8 compressed between the head of the screw 7 at a beat of the hole 6 .
The piston 4 consists of a cup 9 in which fits a cover 10 pierced in its center with a hole 11 of small diameter, for example 0.2 to 0.4 mm, communicating the interior of the hollow piston with the outside thereof, this opening opening between the piston and the bottom of the bowl 2 of the ice 1.
The interior of the piston is divided into two spaces separated from each other in a sealed manner by a metal membrane 12 held between a bearing surface 9a of the cup 9 and a metal ring 13. The tight fixing of the piston parts can also be done using epoxy glue. The metal membrane 12, preferably made of bronze, has a thickness of the order of 0.025 mm and it is slightly convex so as to have two stable states, ie the states shown respectively in FIGS. I and 2.
The space 14 closed by the metal membrane 12 contains air at atmospheric pressure when the membrane is in the concave position shown in FIG. 2, corresponding to its mounting position. Space 15, hole 11 and space 5 are filled with low vapor pressure oil which is chemically very stable and has a low thermal coefficient of viscosity, for example an oil sold on the market under the name Dow Corning 704 , as used in diffusion pumps.
This oil is brightly colored, for example by means of a small amount of Bayer's Macrolexblau dye, which readily dissolves in organic matter and gives the oil a bright blue tint, stable in daylight. A small thickness of this oil is enough to hide the shiny metal surface of the ring 5 and the piston 4.
The piston is put in place as follows: the oil is first of all carefully degassed under vacuum in a container, then the piston <B> 4 </B> is immersed in it with its hole 11 upwards, evacuated the whole, which has the effect of bringing the metal membrane 12 into its convex position, then the atmospheric pressure is reestablished so that the oil completely fills the space 15 and the hole 11 of the piston, the membrane 12 resuming its concave shape. The bowl 2 of the ice, provided with the ring 3, is simultaneously filled with oil, by the same process.
After having taken the two parts out of the oil bath, we introduce the piston, with its hole downwards, into its sleeve. After having pushed it to the bottom, screw 7 is placed and tightened. The oil is introduced between the sleeve and the piston ensuring the latter is lubricated.
In this state, the device reveals a blue crown surrounding a metallic white area formed by the udder. When the watch case is placed under vacuum, this state remains stationary until it reaches the limit determined by the elastic constancies of the membrane 12. When the latter tilts, the observer sees a single blow a uniformly blue disc (fig. 1). The membrane tipping point can be calculated from the modulus of elasticity of the material used and the dimensions of the membrane. In order to obtain a uniform oil thickness over the entire bottom of the bowl 2, the space 5 is chosen equal to the displacement of the piston.
This displacement can be easily calculated, at least approximately, since the volume comprised between the two stable positions of the membrane 12 represents approximately <B> ment two spherical segments. </B>
As a variant, it is possible to obtain the same result by means of a sealed metal capsule suspended freely in the oil filling the piston. This capsule can be formed from two circular bronze membranes welded at their edges.
In both cases, when the pressure inside the watch case for example reaches about 0.1 atmosphere, the membrane 12 switches to its initial concave position (FIG. 2) allows so much oil between the piston and glass to re-enter the interior of the piston, allowing the piston to move towards the glass and simultaneously reveal its metal surface.
By means of the same device it is possible to control the maintenance of an excess pressure inside a watch case. In this case, the space 5 can be eliminated so that in the overpressure position the device shows an entirely metallic disc, while a colored central disc appears when the pressure inside the housing falls below. of a certain limit.
The crystal closing the device does not necessarily have to be the watch crystal but can be a crystal specific to the device, the latter being able to be mounted in the dial, for example.