专利名称：制造手表的方法
技术领域：
本发明涉及一种手表的制造方法，该手表具有一个硬币状或奖章状的表盘和壳底，夹放到壳底和表盘之间的手表机构;安装在表针轴上的各个表针，表针轴贯穿通过表盘中的开孔。
具有压花凸饰的硬币状或奖章状表盘的，特别是由贵重金属制作表盘的手表已为公众所熟知，其中的表盘是通过对一个薄的贵金属圆片进行压花而制作的。公众还熟知这样一种手表，其表盘的上表面，正如上述，以及壳底的下或外表面都具有硬币状的凸饰外观。当制作具有这样的表盘和壳底的手表时，一般进行的程序是能够作为一个整体组件可得到和安装的例如石英手表机构这样的手表机构夹放到壳底和表盘之间，环绕这些元件安装一个环状外壳并使表针轴贯穿通过表盘中的开孔。
考虑到表针轴的贯穿，表盘必须很薄，使得可以使用短的表针轴，从考虑尽可能降低所需的驱动功率和手表的精度出发，这一点也是很重要的。当对表盘圆片或壳底圆片进行压花时，还应当提醒，一般仅可能根据单个的图案进行压花，而不是对硬币状物或奖章状物例如在流通中的那些都进行压花。然而，人们希望能够制造这种具有经过精压或压花的表盘和壳底的手表。
与此相关，将某些单个的现有的硬币状物或奖章状物分别用作表盘和壳底是可能的，用作壳底肯定是没有任何问题的，然而用作表盘并不是没有问题的，正如上述，它应当尽可能地薄，厚度通常应当小于1毫米，以便实现使用上述的短表针轴以及所希望的低驱动功率和表的精度。将硬币或奖章状物切开将是一条出路，然而为了获得十分之几毫米范围这样薄的圆片会遇到困难，另一方面还必须注意这样一个问题，当切割这样一种贵重的本底使用材料(例如银或金)时，材料的损耗应当尽可能地小。此外，切割必须非常精确，以便尽可能地维持表盘的恒定厚度，使其接近0.5毫米。考虑所要得到的这种高的切割精度，可采用激光切割方法，然而已经发现，使用该方法材料损耗相对较高，此外在圆片的边缘会形成烧痕，这是不希望产生的并且在进行所需磨光时导致材料的进一步损耗。
因此，本发明的一个目的是提供一种以上所述的方法，在该方法中用于所要制造的手表的表盘和壳底每一个都可以由一个硬币状物或奖章状物得到而不会造成过量的材料消耗，使用该方法还能在进行极薄切割时达到高精度。
因此，根据本发明确定的方法，其特征在于，一个硬币状或奖章状或其它类似物利用包含一根被驱动的切割线的线切割装置被切割成两个圆片，其中一个所述的圆片用作表盘，另外一个用作壳底;在切割之后在表盘圆片中开出用于表针轴的开孔。
利用本发明的技术能够进行为了切开硬币状、奖章状或其它类似物所需的精细加工(在如下部分中简称为硬币状物，然而还包含奖章状或其它类似物)，在切割过程中，材料的损耗非常惊人地降低了。例如该方法已经显示出，在切割中材料损失仅达到硬币状物质量的大约0.8～1%这样低的程度;当为了表针轴而开孔时，质量损失还要有大约0.5%。另一方面，根据本发明的技术，厚度例如为0.5～0.7毫米的表盘圆片没有任何问题可以得到，甚至表盘圆片被切得厚度更小也是可以实现的，然而在这种情况下，一个大约0.4毫米的下限一般由硬币状物的压花所限定，硬币状物的凸凹结构不允许切得更薄。
使用在根据本发明所提出方法中的线切割器也称为线锯或丝锯，该锯本身已公开在各种各样实例中，与之相关的例如根据美国专利US-A-4016856所述的金刚石线切割机、或根据德国的DE-B-2553820文献所提出的线切割器都作过介绍，它们强调主要是为了切割复杂的工件和切割坚硬的易碎的水晶材料。除此之外，为了切割石头或建筑材料，一般也推荐线锯和带锯，例如参考GB-A-1342359和DA-A-3041830，除此之外还有DE-A-3702795。这些已知的线或丝切割器和带锯具有与本发明不同的其它目的，还有被切割的材料也不能和在本发明的方法中要被切割的硬币状物相比，这类硬币状物一般由相对软的材料，如金或银或其合金所构成。
为了得到精确地切割，本发明提出了一种优越的方案，如果切割线在切割区中竖直导向，所要切割的硬币状物、奖章状物或其它类似物为了切割其取向也竖直安放。与此相关，在一个工件夹具中并排夹紧几个硬币状物、奖章状物或其它类似物，以便在一次切割操作之中对它们顺序进行切割。
为了切割硬币状物，使切割线沿一个方向连续运动，即不是以为了其它目的而使用的很多其它已知的线切割机中所用的往复运动的方式被驱动证明也是有利的，但是它必须有足够长的切割线。根据本发明最好是在切割时，切割线从一个滚筒经过导向滑轮被导入切割区并返回到滚筒上，即一方面，切割线从滚筒抽出，另一方面又缠到滚筒上。当这样实施时，可以采取任何所希望的常规方式，特别是与切割线滚筒相配合使得切割线的驱动可以是可逆的。其中当切割线的一端已经到头时，滚筒的运动方向或旋转方向被反向，然后切割线以相对于前述切割操作的相反方向，并在空行程增加速度状况下切割线从滚筒抽出，或缠回到滚筒上。
为了在切割过程中一方面要用足够的力夹紧硬币状物、奖章状物或其它类似物，另一方面又要缓和地触及操作它们，使得它们的压花凸饰不会因刮擦而损坏，根据本发明，硬币状物、奖章状物或其它类似物利用最好由柔软材料例如纺织材料包复的弯曲或弧形弹簧来夹紧，在工件夹具中具有固定的夹紧部分以及可动的可上紧的夹紧部分。
装备带数字式XY控制装置的线切割器本身已是公知的，预期的切割能够利用计算机按程序进行。具体地说，分别在工件或工件夹具与切割线或切割线导向件之间的各自的相对运动是预定的。另一方面，使用具有自动进行测量装置的线切割器的切割线也是一般公知的，该装置用以测量切割线中的张力，以便监视切割线上的负载以及在过载的情况下降低相对速度或断开机器，避免切割线拉断。这种设备就其本身是公知的，在本发明的方法中使用这种设备能够使预期的精密切割能有效地进行。根据本发明，在切割硬币状物、奖章状物或其它类似物之前，借助于使切割线横向靠紧在被切割物上，通过使切割线作与硬币状物、奖章状物或其它类似物的主平面相垂直方向的相对运动，并测量在切割线中的张力，就能确定切割位置和厚度。由于当切割线靠在硬币状物的边缘和当切割线脱离硬币状物时，在切割线中产生不同数值的张力，能够获得反映硬币状物边缘的位置信号，该信号在附属计算机中进行判定，这样，不仅可测定精确的位置还能计算该硬币状物的厚度。
当组装手表时，最好是，在切割操作之后通过车削壳底圆片的边缘在被压花的一侧形成一个台肩，该台肩与表壳的固紧环相配合。通过这样的车削所产生的材料损耗可以保持在硬币状物材料的1.5～1.8%这样低的范围之内，从而使得不会产生过多的材料损耗。
考虑到所要切割的材料(硬币状物、奖章状物)，采用一种钼丝作切割线，证明是适宜的。钼丝直径为从0.1～0.2毫米，最好为0.12～0.16毫米。使用这样一种钼丝，在切割过程中可以实现所预期的精细切割以及低的材料损耗而没有任何问题，同时另一方面保证了切割线的足够强度。此外，与此相关，在切割操作过程中，最好以8～10米/秒，特别是以大约9米/秒的速度驱动切割线。
考虑到所要切割的材料，在切割硬币状物、奖章状物或其它类似物时，利用一个定向喷嘴在切割区的前方或上方向切割线供给润滑和冷却液也是适宜的。假如将5-10%的乳化剂与95-90%的水混合物用作润滑和冷却剂是十分适合的。
下面通过示例性提出优选的非限制性实施例及参照附图对本发明予以介绍。
图1是表的横断面图，表的壳底和表盘是由一个被切开的硬币状物的两部分构成的;
图2是线切割器的顶部示意图;
图3是本线切割器的切割悬臂机构的局部剖开的侧视图;
图4是线切割器在切割线滚筒区域中的断面图;
图5是当切割一个硬币状物时，局部表示在切割区采取竖直导向的切割线的切割悬臂机构的轴测图;
图6是借助于二个弧形弹簧被夹紧在工件夹具中的硬币状物的局部顶视图，该硬币状物已经被局部切开;
图7是用于在工件夹具中夹紧硬币状物的弧形弹簧的直观图。
在图1中，贯穿手表1的横断面图示意性地介绍表1包括表壳2、借助于固紧环3固定的壳底4，该壳底是由硬币状物的反面构成的。一个通用的石英手表机构5装在固紧和间隔环6的内部，一个表盘7由同一个硬币状物的正面构成，该壳底4也是由该硬币状物得到的，表盘7配置在壳底4的上方。在表盘7的上方装有表针8、9，最后还有一个保护玻璃罩10。表壳2由带固定表带(图上未表示)用的固定装置12、13的壳环11所总成。
很明显，由硬币状物的正面所构成的表盘7非常薄，例如从0.5～0.7毫米，这样，用于旋转表针8和9的带双表针的轴14能够缩短，使得其质量尽可能地小。就这点而论表盘7甚至还能更薄，因此，在大多数情况下厚度小于0.5毫米是不成问题的，然而，通常该硬币状物的压花凸饰会构成限制条件。为了能够从一个硬币状物上切割这样薄的表盘使用一种线切割器，下文称作线锯，借助于图2到图6将对其进行更详细的介绍。
图2示意表示带有可动的工件台16的线锯15的顶视图，对于该工件台其XY控制装置没有详细表示，特别是对计算机没有表示，该控制装置按照常规的方式设置。具有适当的转轴和手轮的驱动装置在图2中分别用17和18仅以十分示意的方式予以表示。事实上它们都是常规的装置，无需对其进一步解释。
两个夹紧装置19、20配置在工件台16上，参阅图5以及图2，在夹紧装置上有对所要切割的硬币状物22来说总称为工件夹具21的例如导轨23(图5和图6)，带有附属可移动的夹紧导轨24的导轨23利用夹紧支架25夹紧。夹紧支架25沿销柱26可竖直移动并借助于拧在螺杆27上的螺母28予以固定。
关于工件夹具21，可动夹紧导轨24能够借助于螺栓或螺母29相对导轨23靠紧因此固定了所要切割的硬币状物22，该导轨23是利用夹紧支架25固定的。在图5中只示有一个这样的硬币状物，实际上还有几个例如8到10个这样的硬币状物22排成一排彼此靠近利用夹紧导轨24能够同时夹紧，以便在一个工作步骤中利用线锯15进行切割，下面将更详细地予以介绍。
工件台16相对于切割悬臂机构30在X/Y方向上是可移动的，在平行于切割悬臂机构30的方向上完成为了设定表盘圆片(图1中7)的厚度所需调整之后，仅在垂直于切割悬臂机构30的另一个方向上，在切割操作的过程中移动工件台16。切割悬臂机构30稳定地安装在机器构架31上，在图2和图4上仅示意地表示，而在图3上则具体地表示了，它具有一个上悬臂32和下悬臂33，用以对切割线34定向控制。由图2和图5可以看出，切割线34在切割区35竖直导向以便切割竖直定向的硬币状物22并且在上悬臂32和下悬臂33内部按常规方式提供有各种导向和张紧切割线的元件，特别是滚轮和其它类似装置，它们本身都是公知的，不需要进一步介绍。然而，这一点是很重要的，在上悬臂32中设有用于润滑和冷却液的导管36，该液体借助于在切割线34在开口38的区域露出上悬臂32之处的定向喷嘴37供给切割线34。
通过一个软管装置(图中未示)将润滑和冷却剂导管36以公知的方式连接到一个泵，泵的入口侧与一个润滑和冷却液汇集槽(图中未示)相连通，以便构成一个润滑和冷却液的循环系统。
最后，切割线34在切割区35中的运动方向如图3中箭头39所示。
在操作过程中切割线34从配置在切割悬臂机构30之后的滚筒40抽出。详细地说，滚筒40配置在底座41上，该底座41借助于无需进一步介绍的常规转轴驱动装置42经过齿轮装置43在滚筒轴线的方向可以移动。以便当切割线34(在图4上未见到)抽出和缠上滚筒时，总是能够保证切割线34在纵向上与悬臂32严格对直。底座41的驱动在这种情况下来源于对滚筒的驱动，如图4所示，而滚筒40本身是由电动机45经过离合器44来驱动的。在图4中滚筒轴用46表示。
切割线34从滚筒40移动到切割悬臂机构30的上悬臂32，经过切割区35然后经过下悬臂33返回到滚筒，在滚筒处在切割线抽出的同时又被缠上。在抽出过程中，当切割线34已经到达其端部时，电动机45停止并反转，使切割线34以快速反向运动的方式被回缠。
最好，使用一种直径在0.1到0.2毫米的钼丝，特别是0.12到0.16毫米的钼丝作为切割线34，在操作过程中，该切割线34在切割区的运动速度最好大约为9米/秒，一般情况在8～10米/秒的范围内。
最好使用由5～10%乳化剂与95-90%水的混合物作为润滑和冷却液，其中一种凯斯特罗(蓖麻油与矿物油的混合物)冷却剂B1(Castrol cooledge B1)的油剂可以用作乳化剂。
为了在工件夹具21中夹紧硬币状物22并尽可能平缓地固定该硬币状物22，使用弯曲簧片或塞簧片或一般的弹簧47，参阅图6和图7以及图5，这些弹簧47用一种柔软材料例如凹凸的天鹅绒覆盖在弹簧朝着硬币状物22的外侧，如图7用48表示，以避免所要切割的硬币状物被刮伤。
从图6可以清楚看出，被夹入的硬币状物22中的第一个利用切割线34已经被切割大约三分之一，以便利用这种方式从硬币状物22得到一个表盘圆片7和壳底圆片4。借助这种使用切割线34的切割技术，不仅能够切割非常薄的表盘圆片，例如已作介绍其范围从0.4到0.7毫米，而且还具备的优点是在切割过程中所产生的材料损耗非常低，例如其范围低至硬币状物质量的0.8～1%。
为了切割硬币状物，一种已知的装置可以结合这种类型的线切割装置配合使用，以确定切割线34相对于所要切割的硬币状物22即切割面(它是由在图6中已经切开的缝49所形成的)的确切位置。这种已知的装置是一个张力测量装置，它用以测量切割线34上的张力，以便通过及时停止线锯保持切割线34避免由于过大张力而产生不希望的拉断现象。如果硬币状物借助可动的工件台16导向朝着静止稳定的切割线34移动，一直到硬币状物的边缘靠紧切割线34形成压力，然后工件台16沿与硬币状物22相横切的方向运动，使和得切割线34实际上扫过硬币状物22的边缘，直到它在一侧或另一侧触及硬币状物22的侧边并离开硬币状物，因为此时在切割线34中没有了张力，这些点数据可以被储存，并可以输入到线锯15的工件台16的通用计算机控制装置中，借此设定所要切割的硬币状物侧边的精确位置，由此不仅能够以简单的方式确定硬币状物的厚度，而且还能够确定切割面49相对于一个侧边例如图6中50所示侧边的位置。然后为了开始切割操作，使工件台16进入相对于切割线34的这个位置(切割面49)。
由于在一般情况下，根据弹簧47的弹性等级及其曲度，弹簧47可以做得足够均一和稳定，所以还能够利用处于弹簧47夹紧状态的硬币状物22与导轨23的距离加上表盘圆片7的厚度来简单地确定切割面49相对于导轨23的正前表面51位置的距离，而该位置是已知的并已寄存在计算机中。
经过操作实践表明，常规的硬币状物能够利用线锯15在切割时间从5到12分钟的范围内实现切割。在导轨23与硬币状物22之间由弹簧47所形成的距离其数值例如为大约5毫米。
当硬币状物22采用这种方式已经切完时，要进行清理，如果需要还可进行抛光，在表盘圆片上例如在其中央进行开孔，以便使表针轴14通过。此时，正如在图1中用52示意介绍的，可以通过在壳底圆片4上进行车削形成一个台肩，以在壳底4的底面上形成一与固紧环3的固紧凸缘53相齐平的端面。采用这种方式形成的台肩52，通过对圆片边缘加工切削所产生的材料损耗其数量例如为其质量的1.5～1.8%，而为了表针轴14而进行中央开孔所产生的材料损耗大约为硬币状物质量的0.5%。因此，所就有的数量总和而言材料的损耗是十分低的，其数量大约为总质量的3%，这主要是由于使用具有线锯15的上述切割技术而实现的。
进一步组装手表1可根据图1和上述附加介绍中得知。
权利要求
1.一种具有硬币状或奖章状表盘(7)和壳底(4)的手表(1)的制造方法，一个手表机构夹放在壳底(4)与表盘(7)之间，表针(8、9)安装在贯穿表盘(7)中开孔的表针轴(14)上，其特征在于，一个硬币状物或奖章状物或类似物(22)利用包含一被驱动的切割线(34)的线切割器(15)被切成两个圆片，其中一个所述圆片用作表盘(7)，另外一个用作壳底(4)，在切割之后，在表盘圆片(7)上开出用于表针轴(14)的开孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，切割线(34)在切割区(35)被竖直导向而要被切割的硬币状物、奖章状物或其它类似物(22)也竖直定向以进行切割。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若干个硬币状物、奖章状物或类似物(22)并排地被夹紧在工件夹具(21)中并在一次切割操作中依次顺序切割。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的方法，其特征在于，切割线(34)被导向从滚筒(40)经过导向滑轮到切割区(35)并返回到滚筒(40)，并且当进行切割时，一方面切割线(34)从滚筒(40)抽出，同时又缠到滚筒(40)上。
5.根据权利要求1至4中任何一顶所述的方法，其特征在于，硬币状物、奖章状物或其类似物(22)在具有固定的夹紧部分(23)以及可动的可上紧的夹紧部分(24)的工件夹具21中利用弯曲的或弧形的弹簧(47)进行夹紧。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用的弹簧(47)用一种柔软的材料例如纺织材料(48)来覆盖。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法，其特征在于，就在所述硬币状物、奖章状物或类似物(22)进行切割之前，借助于切割线(34)横向作用在被切割物上，并通过使切割线(34)作相对于被切割物(22)的且在与被切割物(22)的主平面相横切方向的相对运动以及测量切割线(34)上的张力来确定被切割物的位置和厚度。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的方法，其特征在于，在切割操作之后，壳底圆片(4)的边缘在压花的一侧通过车削形成一个台肩(52)，该台肩与表壳(2)的固紧环(3)相配合。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的方法，其特征在于，用钼丝作切割线(34)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所用的钼丝直径从0.1到0.2毫米，最好为0.12到0.16毫米。
11.根据权利要求1至10中任何一项所述的方法，其特征在于，在切割过程中切割线(34)以8～10米/秒、特别是接近9米/秒的速度被驱动。
12.根据权利要求1至11中任何一项所述的方法，其特征在于，当在切割硬币状物、奖章状物或其它类似物(22)时，在切割区(35)的前方或上方将一种润滑和冷却液供给到切割线(34)上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将由5～10%乳化剂和95～90%水的混合物用作润滑和冷却液。
全文摘要
本发明提供一种具有硬币状或奖章状表盘(7)和壳底(4)的手表(1)的制造方法，一个手表机构夹放在壳底(4)与表盘(7)之间，表针(8、9)被安装在穿过表盘(7)中的开孔的表针轴(14)上；其中，一个硬币状物或奖章状物(22)利用一个具有驱动切割线(34)的线切割器(15)被切成两个圆片，其中一个圆片用作表盘(7)而另一个用作壳底(4)，在切割之后，在表盘圆片(7)中开出用于表针轴(14)的开孔。
文档编号G04B19/06GK1080738SQ93107850
公开日1994年1月12日 申请日期1993年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者乔治·科斯 申请人:Gmk制造有限公司, Gmk商品贸易与销售股份有限公司