DE3316629C2

DE3316629C2 - Verfahren zum Verbinden eines metallenen Uhrgehäuses mit einem Armband

Info

Publication number: DE3316629C2
Application number: DE3316629A
Authority: DE
Inventors: Tsuneji Tanashi Tokio/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: 1987-01-22
Also published as: GB8312079D0; DE3316629A1; KR840004803A; HK70088A; US4659897A; GB2123330B; GB2123330A

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Uhrengehäuses, bei dem zwei Vorsprünge an einer Verbindungsfläche eines Teiles des Uhrengehäuses, wie z.B. ein Bandverbindungsvorsprung ausgebildet werden. Dieses Teil wird mit einem anderen Teil, wie z.B. einem Gehäusekörper, durch Buckelschweißen verbunden, um das Uhrengehäuse herzustellen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden eines metallenen Uhrgehäuses mit den metallenen Verbindungsteilen zum Armband hin durch Widerstandsschweißen. Ein solches Verfahren ist aus der CH-PS 5 01 957 bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren wird zwischen dem Anschlußteil des Metallarmbandes und dem Uhrgehäuse ein Drahtstück als selbständiges, drittes, an der Verbindung teilnehmendes Teil in eine Ausnehmung des Anschlußteils eingesetzt und während des Schweißvorganges verformt, um sich körperlich der Ausnehmung und dem Uhrgehäuse anzupassen und die beiden vorgenannten Teile miteinander zu verschweißen.
Beim Widerstandsschweißen trägt im allgemeinen eines der zu verbindenden Teile Schweißbuckel, die während des Schweißvorganges aufschmelzen und zerfließen und die Schweißverbindung herstellen. Das Buckelschweißen gewährt indessen nicht injedem Falle Garantie dafür, daß eine einwandfreie Schweißverbindung erzielt wird. Ist die Schweißfläche zu klein, so wird die Festigkeit der Schweißverbindung nicht groß genug. Ist die Schweißfläche zu groß, können sich unansehnliche Schweißverbindungen ergeben, ggf. sogar Verformungen aufgrund zu großer, beim Schweißen entstehender Wärme ergeben. Auch die Höhe des Buckels ist nicht ohne Einfluß auf das Schweißergebnis. Ist die Höhe zu gering, kann sich der Schweißpunkt nicht ausreichend breitdrücken. Ist hingegen die Höhe zu groß, ergeben sich Spalte zwischen den zu verbindenden Teilen, die einen optisch ungünstigen Eindruck machen. Das eingangs beschriebene Verfahren verlangt wegen der relativ großen Berührungsflächen zwischen dem schweißenden Drahtstück und den benachbarten Teilen einen relativ großen Schweißstrom und es verlangt auch einen großen Schweißdruck, um das Drahtstück in geeigneter Weise zu verformen. Das ganze Drahtstück wird beim Schweißen aufgeschmolzen und nimmt im fertigen Zustand einen rechteckigen Querschnitt an, was einen erheblichen Einsatz an Wärme verlangt, die sich zwangsläufig auf die angrenzenden Teile überträgt, ganz abgesehen davon, daß das Einfügen des Drahtstücks zwischen die miteinander zu verbinden Teile ein zusätzlicher, bei der gegebenen Kleinheit der Teile mühseliger Vorgang ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine saubere, feste Schweißverbindung liefert und die Gefahr einer Überhitzung benachbarter Teile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.
Die Erfindung schreibt demnach vor, daß an einem der miteinander zu verbindenden Teile Schweißbuckel ganz bestimmter Abmessungen ausgebildet werden, so daß sich daraus als Folge ergibt, daß die Schweißverbindung optisch sauber ist, mechanisch ausreichend stabil ist und die Gefahr einer Verformung an der Schweißung beteiligter Teile unter dem Einfluß zu großer Hitze und zu großem Schweißdrucks vermieden wird.
Die Erfindung verwendet echtes Buckelschweißen, was an sich bereits bekannt ist, vgl. Resistance Welding von Wallace A. Stanley, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1950, Seiten 206 bis 222.
Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, einfach und zuverlässig Uhrgehäuse mit hoher Genauigkeit und bei geringen Kosten mit dazu passenden Uhrarmbändern integral zu verbinden. Insbesondere ist das Verfahren in Verbindung mit Uhrgehäusen brauchbar, die aus einer aushärtenden Legierung hergestellt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Teildarstellung eines Uhrengehäuses und eines Maschenarmbandes,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Buckelschweißvorgangs bei dieser Ausführungsform des Armbandes,
Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines Uhrengehäuses und eines Gliederarmbandes,
Fig. 4 eine Seitendarstellung des Buckelschweißvorganges, bei dieser Ausführungsform des Armbandes,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Uhrengehäuses mit Armband gemäß Fig. 3 nach dem Schweißen,
Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung eines Uhrengehäuses einer Ausführungsform,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Bandverbindungsgliedes,
Fig. 8 eine Draufsicht, die den Buckelschweißvorgang des Uhrengehäuses und des Bandverbindungsgliedes zeigt, und
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Uhrengehäuses.
Fig. 1 zeigt im Ausschnitt ein Uhrengehäuse 12 und ein Maschenarmband 13. Das Uhrengehäuse 12 besteht aus Stellit, dessen Hauptkomponente Co ist. Das Maschenarmband 13 ist durch Stricken aus rostfreiem Stahldraht hergestellt. Ein Verbindungsglied 14, welches einen L-förmigen Abschnitt aufweist, besteht aus rostfreiem Stahl und ist mit einem Ende des Bandes 13 durch Löten verbunden, um die Verbindung des Bandes an dem Gehäuse durch Schweißen zu ermöglichen. Ein Paar Vorsprünge 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 mm.
Nachdem das Verbindungsglied 14 mit dem Maschenband 13 durch Löten verbunden worden ist, werden die Oberseite, die Unterseite und die seitlichen Flächen des Bandes poliert. Wenn ausgelaufenes Lot vorhanden ist, so kann dieses ohne weiteres durch diesen Vorgang entfernt werden.
Der Buckelschweißvorgang zwischen dem Gehäuse 12 und dem Maschenband 13 ist in Fig. 2 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 Widerstandschweißzeit von 0,04 sec. und einer Schweißkraft von etwa 250 N durchgeführt.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Armbandes. Ein Gehäusekörper 20 und ein Metallband 21 sind aus rostfreiem Stahl hergestellt. Das Band 21 umfaßt ein Endglied 22, Mittelglieder 23 und Verbindungsglieder 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 Vorsprünge 27 ist an der Stirnseite 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 das Gehäuse 20 und das Endglied 22 verwandt werden. Die Oberseite, die Unterseite und die Seitenflächen des fertigen Bandes 21 werden durch Schleifen fertigbearbeitet zu einem Band mit einer Dicke von 1,8 mm.
Gemäß Fig. 4 wird zum Buckelschweißen das Endglied 22 von dem 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 0,04 sec. und einer Schweißkraft von etwa 200 N mittels einer Kolben/Zylindereinrichtung 29 durchgeführt, die aus einem an der Elektrodenhalterung 28 angreifenden Stempel PS, sowie einem Zylinder C und einem darin geführten Kolben P mit Kolbenstange besteht. Die Zugfestigkeit an dem Verbindungsbereich ist höher als etwa 650 N. Fig. 5 zeigt das Uhrengehäuse mit dem Armband nach dem Schweißen.
Es wird auf die Fig. 6 bis 9 bezug genommen, die eine Ausführungsform zeigen, bei der das Gehäuse 30 aus Stellit besteht, welches Co als Hauptkomponente aufweist und durch Sintern hergestellt ist. Das äußere Profil und die Oberfläche des Gehäuses 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 Vorsprünge 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. Jeweils ein Bandverbindungsansatz 31 ist an einer Seite des Gehäusekörpers zur Verbindung mit einem Band 34 angeschweißt.
Das in Fig. 8 schematisch gezeigte Buckelschweißen wird mit einer Buckelschweißmaschine bei einer Schweißkraft von etwa 230 N, einer Widerstandsschweißzeit von 20 msec und einem Schweißspitzenstrom von 1300 A durchgeführt. Das Band 34 weist ein Verbindungsglied 35 auf, welches eine Ausnehmung aufweist, die an dem Verbindungsglied 31 eingreift, und beide Glieder sind durch Schrauben 36 verbunden.
Die Festigkeit an dem Schweißbereich ist zuverlässig, wie es Tabelle 1 zeigt, die die Meßergebnisse von 10 Versuchsteilen angibt. Tabelle1 Zug- und Torsionsfestigkeit eines Bandverbindungsgliedes &udf53;vz8&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Tabelle 2 zeigt Meßergebnisse des Klumpendurchmessers im Schweißbereich nach einem Bruchversuch der Versuchsteile. Tabelle 2 Klumpendurchmesser (mm) &udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Form des Vorsprunges ist so ausgebildet, daß er einen Durchmesser zwischen 0,3 und 0,7 mm, eine Fläche von 0,07 bis 0,4 mm² und eine Höhe von 0,05 bis 0,2 mm aufweist, so daß der Klumpenbereich nach dem Schweißen 1,2 bis 4,5 mm² wird. Wenn der Durchmesser kleiner als 0,2 mm und die Fläche kleiner als 0,07 mm² ist, so wird der Klumpenbereich entsprechend kleiner, so daß die Festigkeit im Schweißbereich für ein Uhrengehäuse nicht ausreicht. Wenn die Höhe des Vorsprunges kleiner als 0,05 mm 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.
Wenn die Höhe des Vorsprunges größer als 0,2 mm ist, bleibt ein Raum zwischen dem Gehäuse 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 Gehäuses 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 ausgebildet werden, die einen kreisförmigen, ellipsenförmigen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.
Wenn zwei Vorsprünge mit jeweils einer Fläche von 0,07 bis 0,4 mm² und einer Höhe von 0,05 bis 0,2 mm an dem Bandverbindungsglied vorgesehen sind, wird das Buckelschweißen mit einer Schweißkraft von etwa 100 bis 500 N und einem Schweißspitzenstrom von 700 bis 2700 A durchgeführt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Vorsprünge an der Außenwand des Gehäusekörpers 30 ausgebildet werden können.

Claims

Verfahren zum Verbinden eines metallenen Uhrgehäuses mit den metallenen Verbindungsteilen zum Armband hin durch Widerstandsschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an einer der zwei zu verbindenden Flächen Buckel von einer Höhe von 0,05 bis 0,2 mm und einer Ausdehnung von 0,07 bis 0,4 mm ² ausgebildet werden.