DE1169377B

DE1169377B - Watch components, especially springs

Info

Publication number: DE1169377B
Application number: DEI15013A
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Krueger; Dr Eric Schuetz; Hans Bourquin
Original assignee: Institut Straumann AG
Current assignee: Institut Straumann AG
Priority date: 1957-06-26
Filing date: 1958-06-24
Publication date: 1964-04-30

Description

Uhrenbestandteile, vor allem Federn Die Erfindung bezieht sich auf Uhrenbestandteile, vor allem Federn, insbesondere Triebfedern von Uhren, aber auch Ankergänge, Hemmungsteile, Anker, Ankerräder, Zahnräder, Triebe, Teile des Kalenderuhrwerks von Kalenderuhren u. dgl.Watch components, especially springs The invention relates to Watch components, especially springs, in particular mainsprings for watches, but also Anchor gears, escapement parts, anchors, anchor wheels, gears, drives, parts of the calendar clockwork of calendar clocks and the like.

Bekanntlich werden bis heute gewisse Uhrenbestandteile, vor allem die Triebfedern für Uhren, vor ihrem Einbau in das Gehäuse bzw. Federhaus mit Fett oder Öl geschmiert, um die Reibung der Windungen gegeneinander beim Aufziehen und Abwickeln herabzusetzen. Diese Art des Schmierens ist mit gewissen Nachteilen verbunden, insofern als das Fett oder Öl im Laufe der Zeit altert, d. h. verharzt, oxydiert, eintrocknet und verseift, wodurch die Reibung der Feder im Federhaus zunimmt und das abgegebene Kraftmoment kleiner wird. Es hat dies zur Folge, daß die Feder nach einer gewissen Betriebszeit der Uhr gereinigt und neu geschmiert werden ruß. Ferner läßt sich nicht immer vermeiden, daß das Schrrüermittel zum Teil aus dem Federhaus bzw. Gehäuse austritt und sich mit Staub und Schmutz vermischt. Außerdem beansprucht die Schmiermittelschicht einen gewissen Raum im Federhaus bzw. Gehäuse, die dem Volumen des Uhrenbestandteils und damit als Energiespeicher verlorengeht. Es ist weiterhin bekannt, daß eine nach der bisherigen Methode geschmierte Feder gegen Ende der Abwicklung sich infolge Klebens der Schmierschicht ruckweise entspannt, was sich auf den Gang der Uhr ungünstig auswirkt. Als weiterer Nachteil ist der Einfluß von hohen und tiefen Temperaturen zu erwähnen, welche die Viskosität -des Schmiermittels in unerwünschter Weise beeinflussen. Das Schmiieren jeder einzelnen Triebfeder ruß ferner von Hand ausgeführt werden, was verhältnismäßig kostspielig ist. Trotz dieser Nachteile jedoch ist an dieser Art des Schmierens festgehalten worden, da die Verwendung von nicht mit Fett oder Öl geschmierten Fern von Uhren infolge der zu hohen Reibung und der Ungleichmäßigkeit unmöglich erschien.It is known that certain watch components, especially the mainsprings for watches, are lubricated with grease or oil before they are installed in the housing or barrel in order to reduce the friction of the windings against each other during winding and unwinding. This type of lubrication is associated with certain disadvantages, insofar as the grease or oil ages over time, ie gums, oxidizes, dries up and saponifies, whereby the friction of the spring in the barrel increases and the output torque becomes smaller. As a result, the spring will be cleaned and relubricated soot after the watch has been in operation for a certain period of time. Furthermore, it cannot always be avoided that some of the scraper means emerges from the barrel or housing and mixes with dust and dirt. In addition, the lubricant layer takes up a certain amount of space in the barrel or housing, which is lost to the volume of the watch component and thus as an energy store. It is also known that a spring lubricated according to the previous method relaxes jerkily towards the end of the unwinding as a result of the smear layer sticking, which has an unfavorable effect on the running of the watch. As a further disadvantage, the influence of high and low temperatures is to be noted that the viscosity - influence of the lubricant in an undesirable manner. The lubrication of each individual mainspring must also be carried out by hand, which is relatively expensive. In spite of these drawbacks, however, this type of lubrication has been maintained, since the use of watches not lubricated with grease or oil has appeared impossible due to the excessive friction and unevenness.

Bekannt ist die Trockenschmierung z. B. von Gewinden an optischen Einrichtungen, bei denen es wesentlich ist, daß die Gläser von der Berührung mit flüssigen Schmiermitteln frei gehalten werden mit langkettigen, gesättigten Fettsäuren oder eines ihrem Metallsalze, und ihre Anwendung auf dem Gebiete der Präzisionsmechanik und für Teile der verschiedensten Art und Funktion. Dabei wird die gesättigte Fettsäure oder ein Metallsalz, z. B. Zinkstearat, ein trockenes, an der Oberfläche nicht haltendes Pulver, durch trockenes Aufreiben aufgebracht, was die Anwendung dieser Stoffe für Uhrenbestandteile nicht geeignet und für eine Reihe von Uhrenbestandteilen unbrauchbar erscheinen läßt.Is known the dry lubrication z. B. of threads on optical Establishments where it is essential to keep the glasses out of contact with Liquid lubricants are kept free with long chain saturated fatty acids or one of their metal salts, and their application in the field of precision mechanics and for parts of various types and functions. This is the saturated fatty acid or a metal salt, e.g. B. zinc stearate, a dry, non-stick to the surface Powder, applied by dry rubbing, what the application of these substances for Watch components not suitable and useless for a number of watch components lets appear.

Bei Uhrenteilen blieb man bei der Verwendung von Fett und Öl und nahm deren Nachteile in Kauf. Die Erfindung vermeidet nun umher Erreichung von Vorteilen diese Nachteile durch Uhrenbestandteile, deren Oberfläche bzw. ein Teil deren Oberfläche an den einer Gleit- oder Reibwirkung ausgesetzten Stellen einen fest haftenden, nicht klebrigen Belag, welcher mindestens teilweise aus einem Kunststoff, z. B. einem Polyamid, einem Polysiloxanharz, einem Phenolharz oder einem Polyfluorcarbon und mindestens einem Salz der Stearinsäure besteht und der eine Dicke von weniger als 1 Mikron, vorzugsweise von weniger als 0,0005 mm besitzt, aufweist.When it comes to watch parts, people stuck to the use of fat and oil and took it their disadvantages in purchase. The invention now avoids attaining advantages all around these disadvantages through watch components, their surface or part of their surface a firmly adhering, non-sticky covering, which is at least partially made of a plastic, e.g. B. a polyamide, a polysiloxane resin, a phenolic resin or a polyfluorocarbon and at least one salt of stearic acid and which has a thickness of less than 1 micron, preferably less than 0.0005 mm.

Mit Vorteil besitzt der überzug einen Gehalt an einem das Haftvermögen fördernden. Stoff, z. B. einem Cellulosederivat, wie Methylcellulose.The coating advantageously has a content of one of the adhesiveness promotional. Fabric, e.g. B. a cellulose derivative such as methyl cellulose.

Bevorzugt sind Uhrenbestandteile, deren Belag dadurch erhalten wurde, d'aß die Uhrenbestandheile in ein Bad aus einer Suspension, welche mindestens ein Stearat und einen Kunststoff, insbesondm ein Polyfluorcarbon, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, enthält, in Wasser oder in einer das Stearat und das Kunstharz, z. B. den Polyfluorcarbon-Kunsestoff nicht lösenden, organischen Flüssigkeit eintaucht, die Uhrenbestandteile nach der Herausnahme aus dem Bad von überschüssiger Suspension befreit und an der Luft trocknet und den aus Stearat und Kunststoff, z. B. Polyfluorcarbon-Kunststoff bestehenden Belag vorzugsweise unter erhöhtem Druck sintert. Dabei kann das Bad mit Ultraschall behandelt werden und eine Stearatkonzentration von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent besitzen.Preference is given to watch components whose coating has been preserved by d'ass the watch components in a bath of a suspension, which at least one Stearate and a plastic, in particular a polyfluorocarbon, preferably polytetrafluoroethylene, contains, in water or in one of the stearate and the synthetic resin, e.g. B. the polyfluorocarbon plastic non-dissolving, organic liquid immerses the watch components after the Removed from the bath of excess suspension and applied the Air dries and the stearate and plastic, e.g. B. polyfluorocarbon plastic existing covering preferably sinters under increased pressure. The bathroom can do this treated with ultrasound and a stearate concentration of 0.1 to 2 percent by weight own.

Uhrenbestandteile mit einem solchen dünnen, mit der Oberfläche festhaftend verbundenen überzug, welcher mindestens an den der Reibung ausgesetzten Stellen vorhanden ist, bedürfen einer Schmierung mit öl oder Fett nicht, können also in das Uhrgehäuse ohne Mitverwendung von Fett oder Öl eingebaut werden und zeigen trotzdessen nicht die übelstände ungeschmierter Teile aus gleichem Material und ebenfalls nicht die Übelstände der geschmierten Teile nach Alterung des Schmiermittels.Watch components with such a thin coating firmly adhering to the surface, which is present at least at the points exposed to friction, do not require lubrication with oil or grease, so they can be built into the watch case without the use of grease or oil and still do not show the inconsistencies of unlubricated parts made of the same material and also not the inconsistencies of the lubricated parts after aging of the lubricant.

Man kann den zur Herstellung der überzöge verwendeten Stearaten Substanzen, die die Schmier- bzw. Gleiteigenschaften der Stearate verbessern, insbesondere Graphit und Molybdändisulfid, beimischen. Der Anteil an solchen gleitend wirkenden Stoffen in den Stearaten kann weitgehend schwanken und z. B. 50 0/0 betragen. Das Stearat kann in einer Menge von etwa 1 bis 100% zugegen sein.You can use the stearates used for the production of the coatings, which improve the lubricating or sliding properties of stearates, especially graphite and molybdenum disulfide. The proportion of such substances with a sliding effect in the stearates can vary widely and z. B. 50 0/0. The stearate can be present in an amount of about 1 to 100%.

Ferner ist es zur Steigerung des Haftvermögens des stearathaltigen Belages wünschenswert, wenn derselbe geringe Mengen an Methylcellulose enthält.It is also used to increase the adhesion of the stearate Topping desirable if it contains small amounts of methyl cellulose.

Die Art der Applikation der überzugsschicht auf die Uhrenbestandteile ist durch die besonderen Eigenschaften der im einzelnen verwendeten Stoffe bedingt.The type of application of the coating layer on the watch components is due to the special properties of the individual substances used.

Das Aufbringen auf die Oberfläche von reibenden Teilen kann z. B. folgendermaßen geschehen: Da die Stearate sowie der Kunststoff wasserunlöslich sind, stellt man zuerst eine möglichst feine wäßrige Suspension her, und zwar derart, daß die Stoffe gleichmäßig und fein im Wasser verteilt werden. Die in Pulverform vorliegende Substanz wird zu diesem Zweck mit einem Rührwerk in Wasser, dem man vorzugsweise geringe Mengen Tylose (Methylcellulose) zusetzt, verteilt, wobei sich die gleichzeitige Anwendung von Ultraschall als vorteilhaft erwiesen hat. Auch eine Suspension durch Beschallung mit Ultraschall hat sich als brauchbar erwiesen. Vorzugsweise wird man ein Benetzungsmittel zusetzen, um möglichst feine Suspensionen zu erhalten. Das Vermischen des Stearates mit Wasser sowie gewünschtenfalls mit Tylose kann auch derart geschehen, daß man mechanisch vorsuspendiert und mit Ultraschall nachsuspendiert. Man erhält auf diese Weise weitgehend stabile Suspensionen, welche dann gegebenenfalls in jedem gewünschten Verhältnis mit einer Kunststoffsuspension, z. B. mit einer Suspension eines Polyfluorcarbons in Wasser, vermischt werden können.The application to the surface of rubbing parts can e.g. B. happen as follows: Since the stearates and the plastic are water-insoluble, one first prepares an aqueous suspension as fine as possible, in such a way that that the substances are evenly and finely distributed in the water. The powder The present substance is for this purpose with a stirrer in water, which one preferably small amounts of Tylose (methyl cellulose) added, distributed, whereby the simultaneous use of ultrasound has proven beneficial. Also one Suspension by sonication with ultrasound has been found to be useful. Preferably a wetting agent will be added in order to obtain the finest possible suspensions. Mixing the stearate with water and, if desired, with Tylose can also be used done in such a way that one mechanically pre-suspended and resuspended with ultrasound. In this way, largely stable suspensions are obtained, which are then optionally in any desired ratio with a plastic suspension, e.g. B. with a Suspension of a polyfluorocarbon in water, can be mixed.

Der gewichtsmäßige Anteil der obengenannten Stoffe in Wasser wird dabei vorzugsweise mehr als 0,1% betragen.The proportion by weight of the above substances in water is preferably more than 0.1%.

Es besteht ferner die Möglichkeit, außer wäßrigen Suspensionen auch solche in organischen Flüssigkeiten, z. B. Alkohol, Äther, Methylenchlorid usw., herzustellen. Die Applikation derartiger Suspensionen auf die in Frage stehenden Uhrenbestandteile kann in gleicher Weise geschehen, wie in der schweizerischen Patentschrift 337 382 beschrieben ist.There is also the possibility of using aqueous suspensions as well those in organic liquids, e.g. B. alcohol, ether, methylene chloride etc., to manufacture. The application of such suspensions to the ones in question Watch components can be done in the same way as in the Swiss patent specification 337 382 is described.

Dann werden die Uhrenbestandteile in eine derartige Suspension eingetaucht. Nach Entfernung der überschüssigen Suspension wird der erhaltene Belag getrocknet, zweckmäßigerweise in leicht erwärmter Luft, und dann gegebenenfalls bei vorzugsweise 320= C und einem Druck von 50 at gesintert. Die Stearatkonzentration der bei diesem Tauchverfahren verwendeten Suspensionen kann z. B. zwischen 0,02 und 2 Gewichtsprozent liegen. Man kann der Suspension Molybdändisulfid z. B. in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent zusetzen, um das Schmiervermögen des Stearatbelages zu erhöhen.The watch components are then immersed in such a suspension. After removing the excess suspension, the coating obtained is dried, expediently in slightly warmed air, and then, if necessary, preferably 320 = C and a pressure of 50 at. The stearate concentration in this Suspensions used in immersion processes can e.g. B. between 0.02 and 2 percent by weight lie. You can the suspension molybdenum disulfide z. B. in an amount of 0.1 to Add 2 percent by weight to increase the lubricity of the stearate topping.

Als Stearat kommt vor allem Zinkstearat in Frage. Man kann aber auch andere Stearate. z. B. Aluminiumstearat, Bariumstearat, Bleistearat, Ammoniumstearat usw., verwenden.A particularly suitable stearate is zinc stearate. But you can too other stearates. z. B. aluminum stearate, barium stearate, lead stearate, ammonium stearate etc., use.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung auf Uhrenbestandte:ilen erzeugten stearathaltigen Überzüge bzw. Beläge können die Form von die Gesamtoberfläche i der Bestandteile überziehenden, zusammenhängenden Filmen aufweisen. Man kann sich aber auch darauf beschränken, nur die Arbeitsflächen, d. h. die Reibflächen, der Bestandteile mit stearathaltigen Belägen zu versehen.Those produced in accordance with the present invention on watch stocks: ilen Stearate-containing coatings or coverings can have the shape of the total surface i coherent films covering the constituents. You can but also limit it to only the work surfaces, i. H. the friction surfaces, the To provide components with stearate coatings.

Die vorliegende Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.The present invention is based on an exemplary embodiment explained.

Gereinigte Triebfedern für Uhren werden in ein Bad aus einer etwa 0,5gewichtsprozentigen wäßrigen Suspension von Zinkstearat und Polyfluoräthylen, die 5 gewünschtenfalls 0,1 Gewichtsprozent Molybdändisulfid enthält, während vorzugsweise 1 bis 15 Minuten eingetaucht. Die die Triebfedern enthaltende Badflüssigkeit wird mit Ultraschall beschallt, wobei man sich der üblichen Ultraschallme=thoden bedienen kann.Cleaned mainsprings for clocks are made into a bath from an approximately 0.5 weight percent aqueous suspension of zinc stearate and polyfluoroethylene, the 5 if desired contains 0.1 weight percent molybdenum disulfide, while preferably Immersed for 1 to 15 minutes. The bath liquid containing the mainspring is sonicated with ultrasound using the usual ultrasound methods can.

Nach Herausnahme aus dem Bad und Entfernung überschüssiger Suspension werden die Triebfedern unter leichtem Erwärmen getrocknet. Der eine Dicke von weniger als 0,0005 mm aufweisende Film haftet außerordentlich fest an der Metalloberfläche der Triebfedern.After removal from the bath and removal of excess suspension the mainsprings are dried with gentle warming. The one thickness of less as a 0.0005 mm film adheres extremely firmly to the metal surface the mainsprings.

Ebenso erhält man gute Resultate, wenn man an Stelle von Zinkstearat ein Gemisch von Zinkstearat mit Ammoniumstearat verwendet.You also get good results if you use zinc stearate instead a mixture of zinc stearate with ammonium stearate is used.

Infolge der geringen Dicke des Belages beansprucht eine derart behandelte Feder im Federhaus weniger Raum als eine nach der üblichen Methode geschmierte Feder. Die erfindungsgemäße selbstschmierende Triebfeder entspannt sich gleichmäßig und stoßfrei, da die Windungen auch nach längerem Gebrauch der Feder nicht aneinanderkleben. Ferner sind die Reibungsverhältnisse günstiger, das abgegebene Kraftmoment ist höher. Die Feder kann somit dünner und länger gemacht werden, wodurch man einen weniger steilen Abfall des Drehmomentes bei der Abwicklung und eine größere Gangreserve der Uhr erhält. Die Feder ist ferner - dies im Gegensatz zu den bisher bekannten Federn - für ihre gesamte Lebensdauer geschmiert, also wartungsfrei. Das Schmieren der Feder mit Fett oder Öl beim Einbau erübrigt sich, wodurch die Montage der Uhr verbilligt wird.Due to the small thickness of the covering, one treated in this way is demanding Spring in the barrel less space than a spring lubricated according to the usual method. The self-lubricating mainspring according to the invention relaxes evenly and bump-free, as the coils do not stick together even after prolonged use of the spring. Furthermore, the friction conditions are more favorable, the output torque is higher. The nib can thus be made thinner and longer, making one less steep drop in torque during processing and a larger power reserve the watch receives. The spring is also - this in contrast to the previously known Springs - lubricated for their entire service life, i.e. maintenance-free. The smearing The spring with grease or oil during installation is unnecessary, which makes the assembly of the clock unnecessary is cheaper.

Vergleichsmessungen haben ergeben, daß die mit dem stearathaltigen Belag versehene Triebfeder gegenüber den nach der bisher üblichen Methode geschmierten Federn infolge der geringeren Reibung zwischen den einzelnen Windungen ein um 5 bis 10 % höheres Kraftmoment abgibt. Die erfindungsgemäße Triebfeder kann deshalb um etwa 5 % dünner gemacht werden als die bisherigen Federn. Durch die Einsparung an Raum im Federhaus ist es möglich, die Feder entsprechend länger zu machen. Im Dauerversuch zeigte die erfindungsgemäße Feder nach 16 000 Aufzügen noch ein gleich gutes Kraftdiagramm wie im Neuzustand.Comparative measurements have shown that those with the stearate Covered mainspring compared to those lubricated according to the usual method Due to the lower friction between the individual coils, the springs decrease by 5 delivers up to 10% higher force torque. The mainspring according to the invention can therefore be made about 5% thinner than the previous springs. By saving If there is space in the barrel, it is possible to make the spring correspondingly longer. in the The endurance test showed the spring according to the invention to be the same after 16,000 windings good force diagram like when new.

Claims

Claims: 1. Watch components, especially springs, in particular Mainsprings of clocks, but also anchor gears, escapement parts, anchors, anchor wheels, gears, Shoots and the like, due to the fact that their surface resp. part of their surface at the points exposed to a sliding or rubbing effect a firmly adhering, non-sticky covering, which at least partially consists of a Plastic, e.g. B. a polyamide, a polysiloxane resin, a phenolic resin or a Polyfluorocarbon and at least one salt of stearic acid and the one Has a thickness of less than 1 micron, preferably less than 0.0005 mm, having.

2. Watch components according to claim 1, characterized by a content of the coating on a substance that promotes adhesion, e.g. B. a cellulose derivative like methyl cellulose.

3. watch components according to claim 1, characterized by a coating obtained by immersing the watch components in a bath from a Suspension, which at least one stearate and one plastic, in particular one Polyfluorocarbon, preferably polytetrafluoroethylene, contains, in water or in one the stearate and the resin, e.g. B. the polyf (uorcarbon-Kunststofi not dissolving, organic liquid, freeing the watch components after removal from the bath of excess suspension, air drying and sintering the made of stearate and plastic, e.g. B. polyfluorocarbon plastic, existing flooring, preferably under increased pressure.

4. watch components according to claim 3, characterized by a coating obtained by immersion in a during immersion of the Watch parts with ultrasonic bath.

5. watch components according to claim 3 or 4, characterized by a coating obtained by immersion in a suspension, whose stearate concentration is 0.1 to 2 percent by weight. Considered Publications: German Patent, No. 819 337; U.S. Patent No. 2,686 770; Chemisches Zentralblatt, Referat 2095 (1954) and 7356 (1955).