Brevet FR2752959A1 — publié le 19980306

DISPOSITIF POUR PERMETTRE A UN BOITIER DE MONTRE ÉTANCHE CONTENANT DU LIQUIDE DE RÉSISTER A DE FORTES VARIATIONS DE TEMPÉRATURE ET DE PRESSION La présente invention a pour objet un dispositif pour permettre à un boîtier de montre étanche contenant du liquide de résister à de fortes variations de température et de pression. Il concerne le domaine industriel et commercial de la fabrication et de la diffusion de montres dites "de plongée" destinées aussi bien au grand public qu'à un usage professionnel. On connaît deux moyens permettant à un mécanisme contenu dans une enceinte de résister à des pressions importantes 1) Le renforcement de ladite enceinte (parois, joints, fenêtres). C'est la voie utilisée par la quasitotalité des instruments de mesure immergés, et en particulier des montres de plongées. Cette technique appliquée à des appareils de mesure de petite taille ne permet pas de descendre au delà de 1000 mètres de profondeur et entraîne un coût de fabrication élevé. 2) La mise en équipression de l'intérieur de l'appareil par rapport à l'extérieur : l'air qui se trouve dans l'enceinte est remplacé par un liquide dit incompressible. La pression qui s'exerce à l'extérieur est transmise à l'intérieur, les parois, joints et fenêtres sont en équipression, elles n'ont plus besoin de résister. C'est le moyen utilisé pour les interventions en grande profondeur. Le bathyscaphe "Archimède" utilisait déjà ce principe, notamment pour les botes de jonction électriques qui étaient remplies d'huile. Aujourd'hui, ce principe est utilisé pour les équipements des engins tels que le "Nautilus". C'est également le principe mis en oeuvre dans le cas du boîtier de montre selon la présente invention. Cependant, les liquides utilisés ne sont jamais réellement incompressibles. Il faut utiliser un système permettant au volume du fluide de diminuer. Dans le cas des appareils du type de ceux utilisés dans le "Nautilus", il s'agit le plus souvent de vessies ou de poches d'expansion qui peuvent se comprimer. Une montre de plongée doit en outre pouvoir résister à des températures élevées (+ 60 à +80 OC), ce qui signifie que le volume du liquide doit également pouvoir augmenter. Le dispositif selon la présente invention permet de réaliser des boîtiers de montre résistant à des pressions très élevées, d'un coût de fabrication compétitif et ne présentant aucune bulle dans le liquide de remplissage. Il est constitué d'un boîtier étanche de type classique totalement rempli d'un liquide transparent, dont le fond est pourvu, côté intérieur, d'une membrane déformable couvrant la plus grande partie de sa surface, la paroi externe rigide du fond comportant des orifices de communication transmettant la pression du milieu extérieur (air ou eau) à la membrane, et étant déterminée de manière à former un espace permettant le débattement de celle-ci vers l'intérieur et vers l'extérieur. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 est une vue éclatée en coupe transversale axiale des éléments constituant le boîtier étanche, la figure 2 représente dans les mêmes conditions le boîtier assemblé, la figure 3 est un agrandissement d'une partie du fond du boîtier montrant la fixation d'une membrane déformable souple métallique, la figure 4 représente dans les mêmes conditions une membrane déformable élastique fixée par collage et les figures 5 et 6 illustrent le montage d'une membrane élastique maintenue par coincement, respectivement avant et après mise en place du fond de la montre. Le dispositif, figures 1 à 6, est constitué d'un boîtier de montre étanche de type courant formé d'un corps 1, d'un verre 2 et d'un fond 3 de préférence vissé sur le corps. Le fond 3 comporte une plage annulaire 4 plane et perpendiculaire à l'axe 5 du mécanisme, sur laquelle est fixée une membrane métallique 6 déformable subissant la pression du milieu extérieur grâce à des perforations 7 prévues dans le fond 3. La paroi externe rigide de ce dernier est conformée de manière à ménager un espace 8 permettant le déplacement transversal de la membrane 6 en cas de dilatation du liquide sous l'effet d'une élévation de la température. De même, il est prévu un espace suffisant entre la membrane 6 et le mécanisme de la montre permettant le déplacement transversal de la membrane 6 vers ledit mécanisme en cas de diminution du volume de liquide sous l'effet d'une augmentation de la pression ou d'une chute de la température. L'enceinte ainsi formée est totalement remplie d'un liquide transparent 9 dans lequel baigne le mécanisme. Ce liquide, non conducteur de l'électricité et présentant une fluidité permettant de ne pas engendrer de surconsommation d'énergie en freinant les aiguilles et les rouages du mouvement de la montre, pourra avantageusement être une huile de silicone à fluidité élevée, de l'ordre de 1 à 5 cst (centistokes). Ce produit présente toutefois un taux de compressibilité non négligeable. Le problème auquel il faut faire face est donc la variation de volume de cette huile, en fonction de la pression à laquelle elle est soumise (environ 8% du volume à 1000 bars pour une huile de 1 cst), ou en fonction de la température du milieu (de l'ordre de 8% pour une huile de 1 cst variant de +20 à +80 OC). Il faut permettre au volume de l'enceinte de diminuer ou d'augmenter librement sans créer de surpression ou de dépression dans la montre. La membrane 6 de compensation de volume est préférentiellement réalisée en acier inoxydable d'une épaisseur de l'ordre de 5/l00èmes de mm. Elle est d'une conformation classique avec une ou plusieurs ondulations circulaires 10 permettant le déplacement de sa partie centrale perpendiculairement à son plan. Sa fixation sera assurée par exemple par soudure laser 11 sur la plage annulaire 4 du fond 3 du boîtier. D'autres technologies peuvent être envisagées pour la réalisation de l'organe de compensation de volume. I1 est en particulier possible d'utiliser une membrane 6 dont le matériau constitutif présente une élasticité suffisante pour permettre la suppression des ondulations 10, ce matériau pouvant être un élastomère, un caoutchouc ou une résine synthétique suffisamment élastique. Dans ce cas, la fixation de la membrane 6 peut être réalisée par collage sur la plage annulaire 4 du fond (figure 4). On peut aussi mettre en oeuvre une fixation par coincement / compression de la membrane en utilisant par exemple l'anneau d'emboîtage 12 destiné à caler le mouvement au centre de la montre, et utilisé aujourd'hui dans la plupart des montres étanches. Cet anneau comporte généralement trois petits plots 13 prenant appui sur le fond et permettant de compenser les jeux sur l'épaisseur et de bien plaquer le mouvement dans le boîtier lorsque l'on ferme la montre. Le fond sera déterminé pour que le bord de la membrane soit comprimé dans la gorge périphérique 14 par le cercle d'emboîtage 12 dépourvu de plots 13 et formée par la plage annulaire 4 et la paroi interne du fond (figures 5 et 6). Le montage assure ainsi non seulement une excellente étanchéité, mais également la compensation des jeux obtenue auparavant par les plots 13. Dans tous les cas, la membrane 6 forme le contenant du liquide 9 alors que le fond proprement dit assure la protection mécanique de l'ensemble tout en transmettant la pression du milieu extérieur grâce aux orifices de communication 7. Les mouvements électroniques comportent une capsule contenant un cristal de quartz. Sous l'effet d'une forte pression, cette capsule s'écrase, ce qui provoque l'arrêt de la montre. Pour éviter ce risque, la capsule peut être enrobée d'une résine synthétique suffisamment résistante. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 10. Dispositif pour permettre à un boîtier de montre étanche contenant du liquide de résister à de fortes variations de température et de pression, destiné à la réalisation de montres dites "de plongée" destinées aussi bien au grand public qu'à un usage professionnel, caractérisé par la combinaison d'un boîtier étanche de type classique totalement rempli d'un liquide (9) transparent, dont le fond (3) est pourvu, côté intérieur, d'une membrane déformable (6) couvrant la plus grande partie de sa surface et formant contenant dudit liquide, la paroi externe rigide du fond comportant des orifices de communication (7) assurant la transmission de la pression du milieu extérieur (air ou eau) à ladite membrane déformable, cette dernière étant déterminée pour permettre au volume de l'enceinte formée par le boîtier de diminuer ou d'augmenter librement de manière à minimiser les différences de pression entre l'intérieur de la montre et son milieu extérieur. 20. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le boîtier (1) et le fond (3) sont déterminés de façon à ce qu'il existe, entre la membrane (6) et le mécanisme de la montre, un espace permettant le déplacement transversal de ladite membrane vers ledit mécanisme en cas de diminution du volume de liquide sous l'effet d'une augmentation de la pression ou d'une chute de la température, la paroi externe rigide du fond (3) étant conformée de manière à ménager entre elle et la membrane déformable (6) un espace (8) permettant le déplacement transversal de cette dernière vers l'extérieur en cas de dilatation du liquide (9) sous l'effet d'une élévation de la température. 30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la membrane déformable (6) est réalisée en acier inoxydable d'une épaisseur voisine de 5/l00èmes de millimètre et qu'elle comporte une ou plusieurs ondulations circulaires 10 permettant le déplacement de sa partie centrale perpendiculairement à son plan. 40. Dispositif selon la revendication 3, se caractérisant par le fait que la membrane déformable (6) est soudée sur une plage annulaire (4) du fond (3) du boîtier. 5 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait que la membrane déformable (6) est réalisée dans un matériau présentant une élasticité suffisante pour permettre les variations de volume du liquide (9) sans nécessiter d'ondulations de ladite membrane. 60. Dispositif selon la revendication 5, se caractérisant par le fait que la membrane déformable (6) est collée sur une plage annulaire (4) du fond (3) du boîtier. 70. Dispositif selon la revendication 5, se caractérisant par le fait que la membrane déformable (6) est réalisée en caoutchouc, élastomère ou matériau similaire et est fixée par coincement obtenu par la compression du bord de la dite membrane entre dans la gorge périphérique (14) formée par la plage annulaire (4) sur laquelle repose la membrane et la paroi interne du fond (3), par l'anneau d'emboîtage (12) dont la fonction première est de caler et de centrer le mouvement. 80. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la membrane déformable (6) est déterminée de manière à permettre une augmentation ou une diminution du volume du liquide (9) voisine de 8 %. 90. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liquide (9) transparent est une huile de silicone d'une viscosité voisine de l'ordre de 1 à 5 cst. 100. Dispositif selon la revendication 9, se caractérisant par le fait que la capsule contenant le quartz du mouvement est enrobée de résine synthétique de manière à empêcher son écrasement sous l'effet d'une pression importante.