Brevet FR2755630A1 — publié le 19980515

DISPOSITIF DE FIXATION DE TIGE D'ARTICULATION, BRACELET FORME DE MAILLONS ARTICULES FIXES A L'AIDE D'UN TEL DISPOSITIF ET PROCEDE D'ASSEMBLAGE D'UNE TIGE D'ARTICULATION La présente invention concerne un dispositif de fixation par soudage de tiges d'articulation sur des éléments métalliques destinés notamment à former des maillons articulés d'un bracelet tel qu'un bracelet de montre ou analogue. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de fixation par soudage de tiges d'articulation d'un bracelet à maillons articulés composés chacun d'éléments de maillons centraux et marginaux, dans des trous borgnes ménagés dans les éléments de maillons marginaux du bracelet. L'invention concerne aussi un bracelet à maillons articulés fixés à l'aide du dispositif de fixation défini ci-dessus. L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'une tige d'articulation métallique dans un trou borgne ménagé dans un élément métallique. On connaît déjà des bracelets métalliques comprenant des maillons articulés formés chacun de plusieurs éléments de maillon respectivement des éléments de maillon centraux et des éléments de maillon marginaux. Les maillons sont reliés entre eux au moyen de tiges d'articulation cylindriques qui sont d'une part disposées dans des passages prévus dans des faces latérales des éléments de maillon centraux et d'autre part engagées à chacune de leurs extrémités dans un trou borgne prévu dans les éléments de maillon marginaux. Chaque tige est fixée sur les éléments de maillons marginaux et articulée sur les éléments de maillon centraux. La fixation de la tige sur l'élément de maillon marginal peut être réalisée de différentes manières, par exemple par chassage de la tige dans le trou borgne, par vissage d'une vis d'arrêt noyée dans un trou fileté perpendiculaire au trou borgne et débouchant dans le trou borgne ou encore par soudage des extrémités de la tige dans le fond du trou borgne. Le chassage et le vissage des tiges sur les éléments de maillon marginaux présentent le risque que les tiges se déchassent, respectivement que les vis d'arrêt se dévissent au cours du temps et conduisent à la désolidarisation intempestive des maillons, ce qui peut conduire à la perte du bracelet et, le *cas échéant, de la montre attachée à celui-ci. On préfère donc généralement le soudage, qui procure une fixation sûre et définitive des tiges sur les éléments de maillon. Pour ce faire, on dépose de la pâte à souder dans le fond des trous borgnes, on chasse les extrémités des tiges dans les trous, et on procède au soudage des tiges en introduisant le bracelet ainsi monté dans un four dans lequel la pâte à souder est fondue. Ce procédé de soudage des tiges sur les maillons présente toutefois de nombreux inconvénients. En effet, cette technique d'assemblage pose des problèmes de fabrication en ce qu'elle nécessite un ajustement très précis des dimensions respectives des trous borgnes et des tiges d'articulation sans quoi, ou la tige est trop difficile à chasser dans les trous, ce qui rallonge le temps de montage du bracelet, ou la tige est trop libre dans les trous, ce qui conduit à un risque de désassemblage total ou partiel des éléments de maillons avant l'opération de soudage et donc à la production de bracelets de qualité insatisfaisante, par exemple, à la production de bracelets ayant un jeu trop important entre les éléments de maillon centraux et latéraux. De plus, l'air emprisonné et comprimé entre l'extrémité de la tige et de fond du trou au moment de son introduction dans le trou provoque un effet ressort qui rend parfois cette introduction difficile. En outre, le dépôt de la pâte à souder dans les trous borgnes et son dosage est une opération délicate qui est généralement réalisée manuellement. Le dépôt d'une quantité de pâte à souder trop grande peut conduire, au cours du chauffage, à une remontée par capillarité de la pâte à souder en fusion hors du trou par l'espace situé entre les parois latérales de la tige et celle du trou borgne, ce qui provoque le soudage non désiré d'éléments de maillon voisins entre eux. Le dépôt d'une quantité de pâte à souder trop faible peut au contraire conduire à une soudure imparfaite et à une désolidarisation des éléments de maillons au cours de l'utilisation du bracelet. L'ensemble de ces problèmes de fabrication de ce type de bracelet métallique entraîne un taux de rejet important qu'il convient de réduire. L'invention a donc pour but principal de remédier aux inconvénients de l'art antérieur susmentionné en fournissant un dispositif de fixation de tiges d'articulation notamment de maillons de bracelet par soudage qui fournisse une liaison sûre entre les tiges et les éléments de maillon, qui ne nécessite pas le respect de tolérances de fabrication très serrées pour la fabrication des tiges et la réalisation des trous borgnes et qui soit d'une mise en oeuvre simple et peu coûteuse. A cet effet l'invention a pour objet un dispositif de fixation d'une tige d'articulation métallique par soudage dans un trou borgne ménagé dans un élément métallique, le soudage étant réalisé par la fusion d'une quantité de soudure disposée au fond du trou après l'introduction de la tige dans le trou, l'extrémité de ladite tige définissant avec des parois dudit trou borgne une première cavité contenant ladite soudure, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième cavité délimitée par une paroi latérale de la tige d'articulation et une paroi latérale du trou borgne, séparée axialement de la première cavité par une zone intermédiaire dans laquelle ladite tige est ajustée dans ledit trou, et en ce qu'il comprend des moyens de communication entre les première et deuxième cavités pour canaliser un excès de soudure provenant de la première cavité vers la deuxième cavité dans laquelle cet excès peut être collecté au moment de la fusion de la soudure. Grâce à ces caractéristiques, la soudure ou pâte à souder peut au moment de la fusion, notamment dans le cas d'un excès de soudure, circuler de la première cavité, dans laquelle elle est disposée initialement, vers la deuxième dans laquelle elle peut être collectée et retenue. On supprime ainsi le risque de débordement de la soudure hors du trou tout en renforçant la tenue de la soudure. Le problème délicat du dosage précis de la soudure, est également supprimé. Les moyens de communication permettent une évacuation de l'air emprisonné dans le fond du trou facilitant la mise en place de la tige dans le trou. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de communication sont formés par les stries d'un moletage ménagé dans la zone intermédiaire. Le moletage permet, d'une part d'élargir les tolérances de fabrication de l'extrémité de la tige et du trou borgne puisque les stries sont aisément déformables, ce qui facilite l'introduction de la tige et, d'autre part d'assurer un maintien en position des tiges dans les trous avant l'opération de soudage. Ceci est particulièrement intéressant dans le cadre d'une application à la réalisation d'un bracelet à maillons reliés entre eux à l'aide d'un dispositif selon l'invention. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la tige comprend un évidement qui forme au moins en partie la deuxième cavité. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un bracelet à maillons articulés, notamment pour montre, les maillons étant formés chacun de plusieurs éléments de maillon, respectivement centraux et marginaux reliés par des tiges d'articulation qui sont, d'une part, articulées dans des passages prévus à cet effet dans les éléments de maillon centraux et, d'autre part, fixés par leurs extrémités dans des trous borgnes prévus dans les éléments de maillon marginaux, caractérisé en ce que lesdites tiges d'articulation sont fixées dans les trous borgnes à l'aide d'un dispositif de fixation défini ci- dessus. Selon encore un autre aspect, l'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'une tige d'articulation métallique dans un trou borgne ménagé dans un élément métallique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - se munir d'une tige d'articulation; - ménager un évidement dans la tige d'articulation à une certaine distance axiale d'une extrémité de la tige et/ou un évidement dans une paroi du trou pour définir une cavité lorsque la tige est introduite dans le trou borgne et conformer la tige et/ou le trou pour réaliser des moyens de communication entre ladite cavité et ladite extrémité de la tige; - disposer de la soudure ou pâte à souder dans le fond du trou et/ou sur l'extrémité de la tige; - introduire ladite extrémité de la tige dans le trou borgne, et - chauffer l'ensemble formé de la tige et de dudit élément pour faire fondre la soudure et réaliser l'assemblage de la tige dans ledit trou, la soudure en fusion qui circule vers l'extérieur du trou via ledit passage étant collectée dans ladite cavité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre purement illustratif et non limitatif, cette description étant faite en liaison avec les dessins dans lesquels: - la figure 1, est une vue en plan avec une coupe partielle d'une portion d'un bracelet à maillons articulés muni du dispositif de fixation d'une tige d'articulation selon l'invention; - les figures 2 et 3 montrent l'extrémité d'une tige d'articulation selon le dispositif de fixation de l'invention respectivement avant et après avoir disposée de la soudure sur l'extrémité de la tige d'articulation; - la figure 4 est une coupe partielle représentant le dispositif de l'invention avant la fusion de la soudure, celle-ci étant disposée sur l'extrémité de la tige d'articulation; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 dans laquelle la soudure est disposée dans le fond du trou borgne; - la figure 6 est une vue similaire à la figure 3 montrant une variante de réalisation de la tige d'articulation, et - la figure 7 est une vue partielle agrandie montrant la tige d'articulation dans le trou borgne après fusion de la soudure. La figure 1 représente une portion de bracelet désignée par la référence numérique générale 1. Cette portion de bracelet 1 comporte des maillons articulés métalliques 2 formés chacun de plusieurs éléments de maillon respectivement des éléments de maillon centraux 4a-4e, et des éléments de maillons marginaux 4f et 4 g. Les maillons 2 sont reliés entre eux par des tiges ou goupilles 6 d'articulation qui sont, d'une part, articulées dans des passages 8 prévus à cet effet dans les éléments de maillons centraux 4a-4e et, d'autre part, fixés par leurs extrémités ou parties extrêmes 10 (figure 2) dans des trous borgnes 12 prévus dans les éléments de maillon marginaux 4f et 4g. Conformément à l'invention, les tiges 6 sont immobilisées dans les trous borgnes 12 à l'aide d'un dispositif de fixation 14 par soudage. Le soudage est réalisé par la fusion d'une quantité de soudure ou pâte à souder 16 disposée au fond des trous borgnes 12 après l'introduction des tiges 6 dans ces trous. Les extrémités 10 des tiges 6 définissent avec des parois dudit trou borgne une première cavité 18 contenant la soudure 16. Selon l'invention le dispositif comprend une deuxième cavité 20 délimitée par une paroi latérale de la tige 6, à savoir un évidement 22 formée par une gorge annulaire dans l'exemple représenté, et une paroi latérale 24 du trou 12 (figure 4 et 5). Dans cet exemple et compte tenu des petites dimensions (de l'ordre de quelques millimètres) de la tige 6, celle-ci comprend l'évidement 22 qui forme la totalité de la cavité 20. Il est bien entendu que dans d'autres systèmes comportant des éléments à assembler de plus grandes dimensions la cavité 20 peut être formée par des évidements ménagés respectivement dans la tige 6 et/ou dans une paroi du trou 12, ces évidements étant destinés à venir en regard l'un de l'autre lorsque la tige est introduite dans le trou 12. La cavité 20 est séparée axialement de la cavité 18 par une zone intermédiaire 26 de la tige 6. Cette zone intermédiaire 26 est ajustée dans ledit trou, c'est à dire que les dimensions du trou 12 et de la zone 26 permettent25 un déplacement à la main de la tige 6 dans le trou. Le dispositif comprend en outre des moyens de communication 28 tel qu'un passage qui s'étendent entre la cavité 18 et la cavité 20 pour canaliser de la soudure en fusion circulant par capillarité de la cavité 18 vers la cavité 20 dans laquelle cette soudure peut être collectée au moment du chauffage de la soudure 16. Les moyens de communication 28 permettent aussi une évacuation de l'air emprisonné entre le fond du trou et l'extrémité de la tige facilitant ainsi l'introduction de la tige dans le trou. Dans l'exemple illustré, les moyens de communication 28 sont formés par les stries d'un moletage qui est réalisé dans la zone intermédiaire 26 de l'extrémité de la tige 6 et qui délimite une pluralité de micropassages dans lesquels la soudure en fusion peut circuler, ces micropassages débouchant dans la cavité 20. On notera que ce moletage permet en outre d'éliminer les problèmes d'ajustement précis de la tige dans le trou. On peut notamment ainsi réaliser des ajustements avec des tolérances de l'ordre de 5/100ème de millimètres entre ces deux éléments. Il va de soi que d'autres formes de moyens de communication 28 (non représentés) peuvent être envisagés. En particulier, on peut prévoir par exemple que les moyens de communication 28 comprennent une rainure axiale s'étendant à la surface de la tige 6 depuis sont extrémité libre jusqu'à la gorge annulaire définissant la cavité 20 ou encore que les moyens de communication 28 soient formés par le jeu radial entre la paroi de la tige 6 dans la zone intermédiaire et la paroi du trou 12. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le volume de la cavité 20 est supérieur ou égal à 30 % du volume de la soudure 16 qui assure la fixation de la tige 6 sur l'élément de maillon. La demanderesse a constaté qu'un tel volume permettait de pallier le problème de débordement de la soudure en dehors du trou dans la plupart des circonstances. Dans les modes de réalisation représentés, on remarquera que l'extrémité 10 de la tige 6 comprend une deuxième partie moletée M qui sert de guidage axial et facilite l'introduction de l'extrémité de la tige 6 dans le trou 12. Le procédé d'assemblage d'une tige d'articulation 6 dans un trou borgne 12 d'un élément de maillon 4 va maintenant être décrit plus particulièrement en liaison avec les figures 2 à 7. On se munit tout d'abord d'une tige 6 ou goupille d'articulation (figure 2) dans laquelle on ménage à une distance axiale de son extrémité un évidement 22, ici une gorge pour définir une cavité 20 (figure 4) lorsque la tige 6 sera introduite dans le trou borgne 12. Selon une variante réalisation non représentée l'évidement peut être réalisé dans une paroi du trou 12 ou encore partiellement dans la tige 6 et dans la paroi du trou 12. La tige et/ou le trou 12 sont également conformés pour réaliser les moyens de communication 28 ou passage entre la cavité 20 et l'extrémité de la tige 6, notamment un fois que la tige 6 est introduite dans le trou 12. Selon un mode de réalisation préféré, le conformage de la tige 6 pour réaliser les moyens de communication 28 consiste à moleter l'extrémité de la tige au moins dans la zone intermédiaire 26 qui sépare la cavité 20 de l'extrémité de la tige 6. Les stries 28 du moletage constituent ainsi des micropassages dans lesquels la soudure 16 va pouvoir circuler au moment de sa fusion. Les stries 28 sont de préférence des stries axiales. La soudure 16 est ensuite disposée dans le fond du trou 12 et/ou sur l'extrémité de la tige 6. La soudure est choisie de façon classique et a généralement un point de fusion d'au moins 100 C en dessous du point de fusion le plus bas des éléments à souder. A titre d'exemple, une soudure à base d'argent ayant un point de fusion de l'ordre de 800 C peut être utilisée pour souder une tige et un élément de maillon réalisés en acier. La soudure peut se présenter sous différentes formes, par exemple sous forme de pâte à souder (figure 5). Mais de préférence, la soudure est réalisée sous forme solide (figures 3, 6, et 4) et présente la forme d'une bague 30 fermée ou fendue qui peut être disposée à l'extrémité de la tige 6. Dans ce dernier cas, la tige 6 comporte à son extrémité libre un téton central 32 (figure 3) sur lequel est disposée la bague 3035 ou selon une variante de réalisation une gorge annulaire 34 (figure 6) dans laquelle est disposée la bague 30 qui est dans ce cas obligatoirement fendue. Une fois la soudure 16 mise en place dans le trou et/ou sur l'extrémité de la tige 6, celle-ci est introduite dans le trou 12 (figures 4 et 5). Dans le cas o la zone intermédiaire 26 de la tige 6 est moletée, les stries du moletage peuvent se déformer au cours de l'introduction de la tige 6 dans le trou 6 ce qui facilite, d'une part l'ajustement de la tige 6 dans le trou 12 et assure, d'autre part, un maintien en position relative de la tige et de l'élément-de maillon avant l'opération de soudage ultérieure. On procède ensuite à l'opération de soudage qui consiste à chauffer l'ensemble formé de la tige 4 et de l'élément de maillon 4 pour faire fondre la soudure 16 et réaliser l'assemblage de ces deux éléments. Au cours du chauffage, la soudure ou la pâte à souder amenée à l'état liquide s'étend et circule par capillarité entre la surface extérieure de tige 6 et notamment dans la zone intermédiaire 26 et la paroi 26 du trou 12, à partir de la cavité délimitée 18 par le fond du trou et l'extrémité de la tige 6 vers la cavité 20 et le cas échéant dans cette cavité. Cette cavité 20 assure ainsi un dispositif de collecte et d'arrêt de la soudure 16 qui au moment de la fusion pourrait circuler par capillarité hors du trou et bloquer par exemple les éléments de maillons centraux dans le cas du bracelet décrit à la figure 1. L'opération de soudage est de préférence réalisée en disposant l'ensemble à souder sur une bande qui défile dans un four dans lequel règne une atmosphère neutre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une tige d'articulation (6) métallique par soudage dans un trou borgne (12) ménagé dans un élément métallique (4f, 4g), le soudage étant réalisé par la fusion d'une quantité de soudure (16) disposée au fond du trou (12) après l'introduction de la tige (6) dans le trou (12), l'extrémité (10) de ladite tige (6) définissant avec des parois (24) dudit trou borgne (12) une première cavité (18) contenant ladite soudure (16), caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième cavité (20) délimitée par une paroi latérale (22) de la tige d'articulation et une paroi latérale (24) du trou borgne (12), séparée axialement de la première cavité (18) par une zone intermédiaire (26) dans laquelle ladite tige (6) est ajustée dans ledit trou (12), et en ce qu'il comprend des moyens de communication (28) entre les première (18) et deuxième (20) cavités pour canaliser un excès de soudure (16) provenant de la première cavité (18) vers la deuxième cavité (20) dans laquelle cet excès peut être collecté au moment de la fusion de la soudure (16). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de communication sont formés par les stries 828) d'un moletage ménagé dans ladite zone intermédiaire (26). 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite tige (6) comprend un évidement(22) qui forme au moins en partie la deuxième cavité (20). 4. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'évidement (22) est formé par une gorge annulaire. 5. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige (10) comprend un téton central (32) autour duquel est déposé la soudure (16, 32). 6. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige (6) comporte une gorge annulaire destinée à recevoir ladite quantité de soudure (16), ladite gorge 5 annulaire formant avec une paroi latérale (24) du trou borgne (12) la première cavité (12). 7. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume de la deuxième cavité (20) est supérieur ou égal à10 30% du volume de la soudure (16). 8. Bracelet à maillons articulés (2), notamment pour montre, les maillons (2) étant formés chacun de plusieurs éléments de maillon (4a- 4g) respectivement, des éléments de maillon centraux (4a-4e) et des éléments de maillon marginaux (4f, 4g), reliés par des tiges d'articulation (6), qui sont, d'une part, articulées dans des passages (8) prévus à cet effet dans les éléments de maillon centraux (4a-4e) et, d'autre part, fixés par leurs extrémités (10) dans des trous borgnes (12) prévus dans les éléments de maillon marginaux (4f, 4g), caractérisé en ce que lesdites tiges d'articulation (6) sont fixées dans les trous borgnes (12) à l'aide d'un dispositif de fixation (14) défini selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Procédé d'assemblage d'une tige d'articulation (6) métallique dans un trou borgne (12) ménagé dans un élément métallique (4f, 4g), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - se munir d'une tige d'articulation (6); - ménager un évidement (22) dans la tige d'articulation (6) à une certaine distance axiale de l'extrémité de la tige (6) et/ou un évidement dans une paroi (24) du trou pour définir une cavité (20) lorsque la tige (6) est introduite dans le trou borgne (12) et conformer la tige et/ou le trou pour réaliser des moyens de communication (28) entre la cavité (20) et l'extrémité de la tige (10); disposer de la soudure (16) dans le fond du trou (12) et/ou sur l'extrémité (10,32) de la tige (6); - introduire l'extrémité (10, 32) de la tige (6) dans le trou borgne (12), et - chauffer l'ensemble formé de la tige (6) et de l'élément (4f, 4g) pour faire fondre la soudure et réaliser l'assemblage de la tige (6) dans ledit trou (12), la soudure (16) qui circule vers l'extérieur du trou via lesdits moyens de communication (28) étant collectée dans ladite cavité (20) 10. Procédé d'assemblage selon la revendication 9 caractérisé en ce que le conformage de la tige (6) pour réaliser lesdits moyens de communication (28) consiste à réaliser des stries par moletage de l'extrémité (10) de la tige (6). 11. Procédé d'assemblage selon la revendication 9 ou caractérisé en ce que la soudure (16) a la forme d'une bague (30) qui est disposée à l'extrémité (32) de la tige préalablement à l'étape d'introduction de la tige (6) dans le trou (12). 12. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 9 à 11 caractérisé en ce qu'un téton central (32) ou une gorge annulaire (34) est prévu à l'extrémité (10) de la tige et en ce que ladite bague (30) de soudure (16) est disposée sur ledit téton ou dans ladite gorge. 13. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que ledit évidement (22) est ménagé dans la tige (6) pour définir une zone intermédiaire (26) située entre ladite extrémité et ledit évidement (22), qui est ajustée dans ledit trou (12).