CH340771A - Uhrbestandteil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

  Uhrbestandteil und Verfahren zu dessen Herstellung    Bekanntlich werden bis heute gewisse Uhrbe  standteile zur Reduktion der Reibung vor ihrem  Einbau in das Gehäuse mit Fett oder Öl     geschmiert.     So werden besonders die Aufzugfedern für     Uhren     vor ihrem Einbau in das Federhaus gefettet oder  geölt, um die Reibung der Windungen gegeneinander  beim Aufziehen und     Abwickeln    herabzusetzen. Diese  Art des     Schmierens    ist mit gewissen     Nachteilen    ver  bunden, insofern als das Fett oder öl im Laufe der  Zeit altert, das heisst verharzt, oxydiert, eintrocknet  und verseift, wodurch die Reibung der Feder im  Federhaus zunimmt und das abgegebene Kraft  moment kleiner wird.

   Es hat dies zur Folge, dass  die Feder nach einer gewissen Betriebszeit der Uhr  gereinigt und neu geschmiert werden muss. Ferner  lässt sich nicht immer vermeiden, dass das Schmier  mittel zum Teil aus dem Federhaus austritt und sich  mit Staub und Schmutz vermischt. Ausserdem be  ansprucht die Schmiermittelschicht einen gewissen  Raum im Federhaus, die dem. Feder-Volumen und  daher auch der Energiespeicherung verlorengeht.  Es ist weiterhin bekannt, dass sich eine nach der  bisherigen Methode geschmierte Feder gegen Ende  der Abwicklung 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 Schmier  mittels in unerwünschter Weise     beeinflussen.    Das  Schmieren jeder einzelnen Aufzugfeder muss ferner  von Hand ausgeführt werden, was     verhältnismässig     kostspielig ist. Trotz dieser Nachteile ist jedoch an  dieser Art des     Schmierens    festgehalten worden, da  die Verwendung von nicht mit Fett oder öl ge  schmierten Uhrfedern infolge der zu hohen Reibung  und der Ungleichmässigkeit unmöglich erschien.    Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits in  der Patentschrift Nr. 337382 vorgeschlagen worden,  Uhrbestandteile, z. B. Aufzugfedern von     Uhren,     wie auch andere Teile, wie z. B.

   Hemmungs  teile, Anker, Ankerräder, Zahnräder, Triebe, Achsen,  Wellen, Lager und dergleichen, mit einem Kunst  stoffbelag zu versehen, um die Nachteile der her  kömmlichen Schmiermethoden zu vermeiden. Solche  Kunststoffbeläge bestehen gemäss dem vorgenann  ten Patent aus thermoplastischen und auch     wärme-          härtbaren    und wärmegehärteten Harzen, wie z. B.       Polysiloxan-Harzen    (Silikonen), modifizierten     Pheno-          plasten,    z. B. modifizierten     Phenolaldehydharzen,     Polyäthylen - Kunststoffen,     Polyvinylchlorid    - Kunst  stoffen,     Aminoplasten,    wie z.

   B.     Melamin-Harzen,          Furanharzen,    Polyestern, Polyamiden,     Polyurethanen,          Äthoxylinharzen,    Polystyrol,     Polyvinylcarbazol,          Polyvinylidenchlorid,        Polychlorfluorcarbonen,        Poly-          vinylacetat,        Polyvinylalkohol,        Polyvinylformal,        Poly-          vinylacetal,        Polyvinylbutyral,        Polyacrylnitril,        Poly-          acrylester,

      .     Polymethacrylester,        Aldehydharzen,          Ketonharzen,        Butadienpolymerisaten,        Isoprenpoly-          merisaten,        Chloropren-Polymerisaten,    organischen       Polysulfiden,        Celluloseestern,        Celluloseäthern    und  ähnlichen Produkten, wie     Polyfluorcarbonen    (Be  zeichnungen nach     Saechtling-Zobrowski:        Kunststoff-          Taschenbuch,    11.

   Ausgabe 1955, München, Seite 93),  insbesondere     Polytetrafluoräthylen,    z. B. dem Mar  kenprodukt      Teflon ,    oder einem     benzylierten     Phenolharz, usw.  



  Es hat sich nun gezeigt,     dass    .man den aus den  obigen Kunststoffen bestehenden     überzug    durch  einen     überzug    ersetzen kann, welcher mindestens  ein sog.     Hochdruckschmiermittel    enthält, wobei man  in praktischer Hinsicht überraschend gute Resultate  erzielt. Unter      Hochdruckschmiermittel     sollen in  der vorliegenden Beschreibung als Trockenschmier-      mittel wirkende, wasserunlösliche bzw. in Wasser  schwer lösliche, anorganische Salze, wie z. B.     Blei-          jodid,        Quecksilberjodid,        Silberjodid,    Silbersulfat und  dergleichen, verstanden sein.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen  Uhrbestandteil, bei dem es sich um eine Feder, ins  besondere eine Aufzugfeder, aber auch um einen  Teil einer Hemmung (Anker, Ankerräder), um ein  Zahnrad, einen Trieb, eine Achse, eine Welle, ein  Lager oder einen andern Teil handeln kann. Der  erfindungsgemässe     Uhrbestandteil    ist dadurch ge  kennzeichnet, dass seine     Oberfläche    mindestens an  den einer Gleit- oder Reibwirkung ausgesetzten  Stellen einen festhaftenden, nicht klebrigen Belag,  welcher mindestens ein als Trockenschmiermittel  wirkendes Hochdruckschmiermittel enthält und eine  Dicke von weniger als 1     ,u,    vorzugsweise von weniger  als 0,0005 mm Dicke besitzt, aufweist.  



  Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung  auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen  selbstschmierenden Uhrbestandteils, welches dadurch  gekennzeichnet ist, dass man mindestens die einer  Gleit- oder Reibwirkung ausgesetzten Stellen des  Uhrbestandteils mit einem haftfesten, nicht klebrigen  Belag, welcher mindestens ein als     Trockenschmier-          schicht    wirkendes Hochdruckschmiermittel enthält  und eine Dicke von weniger als 1     Mikron,    vorzugs  weise von weniger als 0,0005 mm Dicke besitzt, ver  sieht.  



  Uhrbestandteile mit einem solchen dünnen, mit  der Oberfläche festhaftend verbundenen Belag, der  mindestens an den der Reibung ausgesetzten Stel  len aufgebracht ist, bedürfen keiner Schmierung mit  Öl oder Fett, können also ohne Verwendung von  Fett oder Öl in das Uhrgehäuse eingebaut werden  und zeigen weder die Nachteile ungeschmierter Teile  aus gleichem Material noch die Nachteile der ge  schmierten Teile nach Alterung des Schmiermittels.  



  Der     Überzug    auf     Uhrbestandteilen    kann in sei  ner Gesamtheit aus einem einzigen Hochdruck  schmiermittel oder einer Mischung mehrerer Hoch  druckschmiermittel bestehen. Er kann aber auch nur  teilweise aus einem Hochdruckschmiermittel bestehen  und im übrigen einen der vorgenannten Kunststoffe  enthalten. Vor allem haben sich zu diesem Zwecke       Polyvinylharze    in Form von organischen Lösungen  oder in Form von     wässrigen    Suspensionen, gegebe  nenfalls unter Zusatz eines Weichmachers, als geeig  net erwiesen.  



  Als Weichmacher kommen vor allem     Trikresyl-          phosphat,        Dibutylphthalat,        Dioctylphthalat    und der  gleichen in Betracht.  



  Als     wässrige    Suspensionen von     Polyvinylverbin-          dungen    kommen Suspensionen von Polystyrol,     Poly-          acrylnitril,        Polybutadien,    Mono- und     Dichlorbuta-          dien    und deren Gemischen und     Mischpolymerisate     in Frage.

   Gemische von     wässrigen    Suspensionen von       Polyvinylstyrol    und     Polybutadien    sind in gewissen  Fällen besonders empfehlenswert, da     Polyvinylstyrol     verhältnismässig stabil ist und     Polybutadien    eine    elastische Komponente ergibt. Eine solche Kombi  nation ist im allgemeinen einem Weichmacher  zusatz vorzuziehen, da Weichmacher leicht     migrieren,     wodurch der weichmachende Effekt verloren geht.  



  Als Kunststoff eignet sich ferner insbesondere       Polytetrafluoräthylen,    welches sich durch besondere  Stabilität auszeichnet.  



  Man kann den zur Herstellung der Überzüge  verwendeten     Hochdruckschmiermitteln    Substanzen,  die deren Schmier- bzw. Gleiteigenschaften verbes  sern, insbesondere Graphit und     Molybdändisulfid,     beimischen. Der Anteil an solchen gleitend wirken  den Stoffen in den Hochdruckschmiermitteln     kanr     z. B. 50     1/a    betragen.  



  Ferner ist es zur Steigerung des Haftvermögens  des das oder die Hochdruckschmiermittel enthal  tenden Belages wünschenswert, wenn derselbe geringe  Mengen an     Celluloseäther    (wie     Methylcellulose)    ent  hält.  



  Die Art der Applikation der     Überzugsschicht    auf  die Uhrbestandteile ist durch die besonderen Eigen  schaften der im einzelnen verwendeten Stoffe be  dingt.  



  Das     Aufbringen    auf die     Oberfläche    von der  Reibung ausgesetzten Teilen kann z. B. folgender  massen geschehen: Da die Hochdruckschmiermittel,  einschliesslich der eventuell zugesetzten Kunststoffe  der vorgenannten Art 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 Pulver  form vorliegende Substanz wird zu diesem Zweck  mit einem Rührwerk in Wasser, dem man vorzugs  weise geringe Mengen     Methylcellulose    zusetzt, ver  teilt, wobei sich die gleichzeitige Anwendung von  Ultraschall als vorteilhaft erwiesen hat. Auch eine  Suspension durch Beschallung mit Ultraschall hat  sich als brauchbar erwiesen.

   Durch den Zusatz eines       Benetzungsmittels,    z. B.     Natriumtetradecylsulfat,    ist  es möglich, sehr feine Suspensionen zu erhalten. Das  Vermischen des Hochdruckschmiermittels mit Wasser  sowie     gewünschtenfalls    mit     Methylcellulose    kann  auch derart geschehen, dass man mechanisch vor  suspendiert und mit Ultraschall nachsuspendiert.  Man erhält auf diese Weise weitgehend stabile Sus  pensionen, welche dann gegebenenfalls in jedem ge  wünschten Verhältnis mit einer Kunststoffsuspension,  z. B. mit einer Suspension eines     Polyfluorcarbons    in  Wasser, vermischt werden können.  



  Der gewichtsmässige Anteil der obengenannten  Stoffe in Wasser wird dabei vorzugsweise mehr als  0,1 % betragen.  



  Es besteht ferner die Möglichkeit, ausser     wäss-          rigen    Suspensionen auch solche in organischen Flüs  sigkeiten, z. B. Alkohol, Äther,     Methylenchlorid     usw. herzustellen. Die Applikation derartiger Suspen  sionen auf die in Frage stehenden Uhrbestandteile  kann in gleicher Weise geschehen, wie sie in der  Patentschrift Nr. 337382 beschrieben ist.      Nachdem die Uhrbestandteile in einer derartigen  Suspension eingetaucht waren, wird die über  schüssige Suspension entfernt und der erhaltene Be  lag,     zweckmässigerweise    in leicht erwärmter Luft, ge  trocknet und dann gesintert,     zweckmässigerweise     unter erhöhtem Druck.

   Die     Hochdruckschmier-          mittelkonzentration    der bei diesem Tauchverfahren  verwendeten Suspensionen kann z. B. zwischen 0,02  und 2     Gew.o/o    liegen. Man kann der Suspension       Molybdändisulfid,    z. B. in einer Menge von 0,1  bis 2     Gew.o/o,    zusetzen, um das Schmiervermögen  des Belages zu erhöhen.  



  Die gemäss der vorliegenden Erfindung auf Uhr  bestandteilen erzeugten     überzüge    bzw. Beläge kön  nen die Form von die Gesamtoberfläche der Bestand  teile überziehenden,     zusammenhängenden    Filmen auf  weisen. Man kann sich aber- auch darauf beschrän  ken, nur die Arbeitsflächen, das heisst die Reib  flächen, der Bestandteile mit Hochdruckschmiermittel  enthaltenden Belägen zu versehen.  



  Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines  Ausführungsbeispiels erläutert.  



       Gereinigte        Aufzufedern    für Uhren werden in ein  Bad aus einer etwa     0,5gewichtsprozentigen        wässrigen     Suspension von     Bleijodid,    die     gewünschtenfalls     0,1     Gew.o/o        Molybdändisulfid    enthält, eingetaucht.  Die die Federn enthaltende     Badflüssigkeit    wird mit  Ultraschall beschallt. Man lässt die Aufzugfedern  während 30 Minuten im Bad liegen. Nach Heraus  nahme aus dem Bad und     Entfernung    überschüssiger  Suspension werden die Federn unter leichtem Erwär  men getrocknet.

   Der eine Dicke von weniger als  0,0005 mm aufweisende Hochdruckschmiermittel  film haftet ausserordentlich fest an der Metallober  fläche der Aufzugfedern.  



  Ähnliche gute Ergebnisse werden erzielt durch  Tauchen der Feder in einer etwa 0,5     o/a        igen        wässrigen     Suspension von     Bleijodid    und     Polytetrafluoräthylen     und anschliessendes Trocknen in Luft, vorzugsweise  unter leichter Erwärmung.  



  Infolge der geringen Dicke des Belages bean  sprucht eine derart behandelte Feder im Federhaus  weniger Raum als eine nach der üblichen Methode  geschmierte Feder. Die mit dem erfindungsgemässen  Belag versehene Aufzugfeder entspannt sich gleich  mässig und stossfrei, da die Windungen auch nach  längerem Gebrauch der Feder nicht     aneinanderkle-          ben.    Ferner sind die Reibungsverhältnisse günstiger  und das abgegebene Kraftmoment ist höher. Die  Feder kann somit dünner und länger gemacht wer  den, 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 war  tungsfrei.

   Das Schmieren der Feder mit Fett oder  Öl beim Einbau erübrigt sich, wodurch die Montage  der Uhr verbilligt wird.  



  Vergleichsmessungen haben ergeben, dass die mit  dem erfindungsgemässen Belag versehene Aufzug-    Feder gegenüber den nach der bisher üblichen Me  thode geschmierten Federn infolge der geringeren  Reibung zwischen den einzelnen Windungen     ein    um  5 bis 10     %    höheres Kraftmoment abgibt. Die Aufzug  feder kann deshalb um etwa 3     0/a,    dünner gemacht  werden als die bisherigen Federn. Durch die Ein  sparung an Raum im Federhaus ist es möglich, die  Feder entsprechend länger zu machen. Im Dauer  versuch     zeigte    die erfindungsgemässe Feder nach  16000 Aufzügen noch ein gleich gutes Kraftdiagramm  wie im Neuzustand.  



  Nach der vorliegenden Erfindung können auch  andere Uhrbestandteile, die im Arbeitszustand einer  Reibungsbeanspruchung unterworfen sind, z. B.  Hemmungsteile, Anker, Ankerräder, Zahnräder,  Triebe, Achsen, Wellen, Lager und dergleichen,  selbstschmierend gemacht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Uhrbestandteil, dadurch gekennzeichnet, dass seine Oberfläche mindestens an den einer Gleit- oder Reibwirkung ausgesetzten Stellen einen festhaftenden, nicht klebrigen Belag, welcher mindestens ein als Trockenschmiermittel wirkendes Hochdruckschmier mittel enthält und eine Dicke von weniger als 1 ,u besitzt, aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1. Uhrbestandteil nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag eine Dicke von weni ger als 0,5 ,u aufweist. 2. Uhrbestandteil nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag einen Kunststoff ent hält. 3. Uhrbestandteil nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag einen das Haftver mögen fördernden Stoff, z.

   B. ein Cellulosederivat, wie Methylcellulose, enthält. 4. Uhrbestandteil nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag ein Polyamid, ein Polysiloxanharz, ein Phenolharz oder ein Polyfluor carbon enthält.

   PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung eines Uhrbestandteils nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens die einer Gleit- oder Reibwirkung ausgesetzten Stellen des Uhrbestandteils mit einem haftfesten, nicht klebrigen Belag, welcher mindestens ein als Trockenschmierschicht wirkendes Hochdruck schmiermittel enthält und eine Dicke von weniger als 1 ,u besitzt, versieht. UNTERANSPRÜCHE 5.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man den Uhrbestandteil zum Aufbringen des Belages in ein Bad eintaucht, das eine Suspension mindestens des den Belag zu bilden bestimmten Stoffes enthält, den Uhrbestandteil nach der Herausnahme aus dem Bad von überschüssiger Lösung bzw. Suspension befreit und an der Luft trocknet und den Belag sintert. 6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass man eine Suspension verwendet, die ein Polyfluorcarbon enthält. 7. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man das Bad während des Ein- tauchens des Uhrbestandteils mit Ultraschall be schallt. B.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man die Konzentration der das Hochdruckschmiermittel enthaltenden Suspension zu 0,1 bis 2 Gew. /a wählt. 9. Verfahren nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Bad einen das Haft vermögen fördernden Stoff zusetzt.