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Armbanduhr mit gegen Stösse weitgehend gesicherter Unruh Der empfindlichste Teileiner Uhr ist bekanntlich das Schwingsystem: Wegen der verhältnismässig grossen im Schwingsystem auftretenden Geschwindig- keiten muss auf die Herstellung seiner Lagerteile besonders grosse Sorgfalt aufgewendet werden.
Zum Schutz gegen Beschädigung der feinen Lagerteile, d. h. der Zapfen und Achsen, wurden daher die verschiedensten Schlagsicherungen konstruiert, die im wesentlichen darin bestehen, dass die Lagersteine elastisch festgehalten sind, so dass sie bei grossen, ein gewisses Mass übersteigenden Erschütterungen nachgeben können, bis irgendwelche massiven Teile der Unruhwelle oder des Unruhreifes an entsprechend ausgebildeten Anschlagflächen anstossen.
Durch sol- che Vorrichtungen wird zweifelsohne oft ein. Bruch oder eine Krümmung der Unruhwelle oder ihrer Zapfen vermieden.
Der wesentliche Nachteil all dieser mehr oder weniger komplizierten Sicherungen besteht darin, dass das Tigeronspiel notwendigerweise klein ist. Falls nun Öl oder Staubpartikelchen zu den Teilen einer solchen Stossicherung gelangen, entstehen zu- sätzliche Reibungskräfte, die den Gang der Uhr stören,
da die Unruh nicht mehr frei schwingen kann. Anderseits kann auch wegen dieses geringen Tigeron- spiels durch die Bewegung der Lagerteile das ö1 fort gepumpt werden, so dass das Lager trocken wird und anfrisst.
In der Uhr nach der vorliegenden Erfindung wird nun das Problem, eine schlagsichere Unruhelagerung vorzusehen, ganz anders und zwar wesentlich einfacher gelöst:
ausgehend von der an sich bekannten überlegung, dass die auf die Unruhwelle einwirkenden Kräfte der Masse der Unruh proportional sind, wird eine Unruh geschaffen, die eine verhältnismäs- sig starke Welle aber eine geringe totale Masse auf- weist.
Da die Masse der Unruh von der Schwingungs- zahl abhängig ist, beziehen sich die folgenden Angaben auf Uhren mit einer Unruh, die 17 000 bis 22 000 halbe Schwingungen in der Stunde ausführt. Da des weitere die Masse der Unruh von der Grösse der Uhr abhängig ist, wird diese Masse zum Feder- hausinnendurchmesser ins Verhältnis gesetzt.
Die Armbanduhr nach der vorliegenden Erfindung mit einem Federhaus und einer 17 000 bis 22 000 halbe Schwingungen in der Stunde ausführen- den, gegen Stösse weitgehend gesicherten Unruh ist nun gekennzeichnet durch die Kombination einer Unruhwelle aus einer aushärtbaren Legierung auf der Basis von Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Co-W,
Fe-Ni-Co oder Ni-Co, die ein Aushärten der fertig geformten Welle erlaubt, welche Welle eine Festigkeit von über 200 kg/mm2 sowie eine Vickersh'ärte von über 600 kg/mm2 aufweist, mit einem Unruhreifen, wobei die Masse (A der Unruh bei einem Federhausinnen- durchmesser (D) folgende Werte M"z nicht übersteigt
EMI1.153
<tb> für <SEP> ist
<tb> D <SEP> Mm
<tb> mm <SEP> mg
<tb> 6,1 <SEP> 51,0
<tb> 6,4 <SEP> 51,
7
<tb> 6,7 <SEP> 52,8
<tb> 7,0 <SEP> 54,0
<tb> 7,3 <SEP> 55,5
<tb> 7,6 <SEP> 57,4
<tb> 7,9 <SEP> 59,7
<tb> 8,2 <SEP> 62,8
<tb> 8,55 <SEP> 68,0
<tb> 8,9 <SEP> 73,3
<tb> 9,2 <SEP> 77,8
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EMI2.1
<tb> für <SEP> ist
<tb> D <SEP> Mm
<tb> mm <SEP> mg
<tb> 9,5 <SEP> 82,5
<tb> 9,8 <SEP> 87,4
<tb> 10,1 <SEP> 92,5
<tb> 10,4 <SEP> 97,6
<tb> 10,7 <SEP> 103,0
<tb> 11,0 <SEP> 109,2
<tb> 11,3 <SEP> 115,7
<tb> 11,6 <SEP> 122,7
<tb> 11,9 <SEP> 130,7
<tb> 12,2 <SEP> 139,5
Diese Grenzwerte -sind in der Fig. 1 graphisch dargestellt, während die Fig. 2 die Teile einer Uhr und die Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Unruh zeigt.
Die Teile einer Uhr, deren Unruh 17 000 bis 22 000, üblicherweise entweder 18 000 oder 19 800 oder 21600 halbe Schwingungen in der Stunde macht, sind am besten aus der Fig. 2 ersichtlich zwischen dem Federhaus 1, dessen Deckel mit 1a und dessen Innendurchmesser mit D bezeichnet ist, und dem Ankerrad 2 liegt das aus drei Rädern 3, 4 und 5 bestehende Räderwerk.
Das Federhaus wird selbstverständlich so gross gemacht, dass es den ganzen zwischen dem äusseren Rand 16, der Werkplatte 17 und dem Zentrum 18 verfügbaren. Raum ausfüllt : m. a. W. ist der Federhausdurchmesser nur wenig kleiner als der Uhrwerkradius. Der Anker ist mit 6 und die Unruh als Ganzes mit 7 bezeichnet. Wie man aus der Fig. 3 der Zeichnung ersehen kann, besitzt diese Unruh einen Reif 8, der aus einem Stück mit den Speichen 9 und der Nabe 10 besteht.
Diese Nabe 10 sitzt auf der Unruhwelle 11, auf welcher auch die Hebelscheibe 12 und die der Befestigung der Spiralfeder 13 dienende Rolle 14 aufgeschoben sind. Die Zapfen 15 der Welle 11 haben eine leicht konische Form mit einem Konuswinkel von ca. 70. Diese Unruhwelle soll nicht elastisch nachgiebig, sondern möglichst starr .sein.
Des weitern soll die Unruhwelle aus einer aushärtbaren Legierung auf der Basis von Fe-Ni, Fe-Ni-Co, Ni-Co, Fe-Co-W oder Fe-Co, die ein Aushärten der fertig geformten Welle erlaubt, bestehen und eine Festigkeit von über 200 kg/mm2 und eine Vickersh'ä.rte zwischen 600 kg/mm2 und 750 kg/ mm2, vorzugsweise zwischen 650 kg/mm2 und 700 kg/ mm2, aufweisen.
Die Legierungen auf der Basis von Fe-Ni können etwa folgende Zusammensetzung haben
EMI2.80
<tb> Typ <SEP> 1
<tb> Ni <SEP> 50 <SEP> % <SEP> - <SEP> 68
<tb> Fe <SEP> 10 <SEP> % <SEP> - <SEP> 25 <SEP> %
<tb> Cr <SEP> 12 <SEP> % <SEP> - <SEP> 25 <SEP> %
<tb> Mo <SEP> -I- <SEP> W <SEP> 5 <SEP> % <SEP> -10 <SEP> %
EMI2.81
<tb> Be <SEP> 0,6 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,2 <SEP> %
<tb> Ti <SEP> 0,6 <SEP> % <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> %
<tb> Si <SEP> -I- <SEP> Mn <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Typ <SEP> 2
<tb> Ni <SEP> 7 <SEP> %-15 <SEP> %
<tb> Cr <SEP> 12 <SEP> % <SEP> - <SEP> 20 <SEP> %
<tb> Mo <SEP> 0 <SEP> %- <SEP> 4 <SEP> %
<tb> W <SEP> 0 <SEP> %- <SEP> 4
<tb> C <SEP> 0,05%- <SEP> 0,
15%
<tb> Ti <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Nb <SEP> 0 <SEP> %- <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Al <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,5
<tb> Be <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,8 <SEP> %
<tb> Mn <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,1 <SEP> %
<tb> Si <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> Fe <SEP> Rest
Die Legierungen auf der Basis von Fe-Ni-Co können nach einem der beiden folgenden Rezepte zusammengesetzt sein
EMI2.84
Typ 3 Ni 10 % - 63 % Co 5 % - 50 % 57 % - 80 % Fe 0 % - 20 % Cr 10 % - 20 % Mo 5 % -10 % 20 % - 30 % W 5 %-10 Be 0,1 % - 3 % Ti 0,1 % - 3 % Al 0 % - 6,5 % Nb 0 %- 5 % C 0,01 % - 0,6 % Mn 0 %- 6 % Si 0 % - 1 V 0 %- 6 % 0% - 8% Cu 0 %- 6 % Typ 4 Ni 13 % - 65 Co 18 % - 50 % 52 % - 85 % Fe 0 % - 25 % Cr 10 % - 20 % Mo 1 %-10 % 11% - 30% W 0 %-10 Be 0 % - 3 Ti 0 % - 3 % C 0,05%- 0,
6 % A1 0 %- 5 % Nb 0 % - 5 % mindestens jedoch Be 0,04 % oder ein oder Ti 0,2 % entsprechendes oder Al 0,1 % Gemisch oder Nb 0,1 % zusammen maximal 6 % V 0 %- 6 Gu 0 %- 6
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Die Legierungen auf der Basis von Ni-Co können ch folgende Zusammensetzung aufweisen
EMI3.8
<tb> Typ <SEP> 5
<tb> Co <SEP> 40 <SEP> %-50 <SEP> %
<tb> Cr <SEP> 10 <SEP> %-20 <SEP> %
<tb> Mo <SEP> 5
<tb> W <SEP> 5 <SEP> %
<tb> Be <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> %
<tb> Ti <SEP> 0,8 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,2 <SEP> %
<tb> C <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,
05%
<tb> Mn <SEP> -I- <SEP> Si <SEP> 2 <SEP> %
<tb> Ni <SEP> 30 <SEP> %-40 <SEP> %
Als Legierung auf der Basis von Fe-Co-W eignen sich Legierungen folgender Zusammensetzung
EMI3.12
<tb> Typ <SEP> 6
<tb> Co <SEP> 20 <SEP> %-40 <SEP> W <SEP> 15 <SEP> %-25 <SEP> %
<tb> Cr <SEP> 0 <SEP> %-20 <SEP> %
<tb> Mo <SEP> 0 <SEP> %- <SEP> 6
<tb> V <SEP> 0 <SEP> %- <SEP> 6
<tb> C <SEP> 0,05%- <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb> Si <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> Mn <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> Ti <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 3
<tb> Be <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,
5 <SEP> %
<tb> Nb <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Fe <SEP> Rest
Als Legierung auf der Basis Fe-Co können Legierungen von folgendem Typ verwendet werden
EMI3.15
<tb> Typ <SEP> 7
<tb> Co <SEP> 30 <SEP> %-45 <SEP> %
<tb> Mo <SEP> 5 <SEP> %-15 <SEP> %
<tb> Cr <SEP> 2 <SEP> %-10 <SEP> %
<tb> V <SEP> 0 <SEP> %- <SEP> 1 <SEP> %
<tb> C <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> %
<tb> Si <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> Mn <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> Ti <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Be <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> Nb <SEP> 0 <SEP> % <SEP> - <SEP> 3
<tb> Fe <SEP> Rest
Zur Herstellung einer Unruhwelle wird nun z.
B. ein Draht aus einer der Legierungen nach Typ 1-5 bei ca. 1100o C geglüht und auf Zimmertemperatur abgeschreckt. Der so behandelte, weich gebliebene Draht wird nun kalt verformt, d. h. gewalzt und/oder gezogen, bis er eine Festigkeit von über 200 kg/mm2 aufweist. Nachher wird aus diesem Draht auf einem Drehautomaten eine Unruhwelle herausgearbeitet. Wenn die Welle fertig geformt ist, wird :
sie einer Wärmebehandlung, die eine Viertelstunde bis sechs Stunden dauern kann, bei einer Temperatur von 200,) C bis 600o C unterworfen. Die Welle erhält dadurch eine Vickenshärte von 650 kg/mm2 bis 700 kg/mrn2. Alsdann wird die Welle noch geschlif- fen. Es ist jedoch auch möglich,
die Welle nach der Wärmebehandlung erst zu drehen oder sie vor der Wärmebehandlung schon zu schleifen. Verwendet man eine Legierung der Typen 6 oder 7, so muss das Ausgangsmaterial bei einer zwischen 600o C und 1000 C liegenden Temperatur warm verformt und dann bei hoher Temperatur geglüht und abgeschreckt werden. Dann kann man die Welle herstellen,
die man nachher während 10 bis 60 Minuten einer Wärmebehandlung bei 400o C bis 7000 C unterwirft. Man kann, falls nötig, die Herstellung allerdings auch nach der Wärmebehand- lung vornehmen.
Nachher wird die so hergestellte Welle mit einem leichten Unruhreifen versehen, d. h. mit einem Reifen, der so leicht ist, dass die Masse M der ganzen Unruh unterhalb der in der Fig. 1 mit 19 bezeichneten Grenzkurve liegt. Die Masse M der Unruh einer Uhr mit einem Federhausinnendurchmesser D von 8 mm darf also z. B. 50 mg betragen, welcher Wert in der Fig. 1 eingezeichnet und mit 20 bezeichnet ist.
Eine so leichte Unruh kann man, dadurch erhalten, dass man den Reifen aus einer Legierung mit einem geringen spezifischen Gewicht, etwa einer AI-Legierung herstellt oder auch dadurch, dass man die Abmessungen, im speziellen die Dicke der Speichen und des Reifens entsprechend wählt. Selbstverständlich wird man versuchen, bei einer gewissen Masse das Trägheitsmoment möglichst gross zu machen.
Die bis heute weit verbreitete Ansicht, dass sich in Uhren mit einer verhältnismässig .leichten Unruh Gangstörungen stärker ausbilden können, hat sich als nicht zutreffend erwiesen:
Es konnte im Gegenteil festgestellt werden, dass eine Uhr mit einer leichten Unruh, also einer Unruh, die leichter ist als die .in der Fig. 1 dargestellte Grenzkurve 19 angibt, nicht nur in bezog auf die Stossicherheit sondern auch in bezog auf die Ganggenauigkeit einer Uhr mit der derzeit üblichen Unruh überlegen ist: bei. Armband- uhren ist die Reibung in den Lagern der Unruh- welle verhältnismässig gross : sie hängt von der Masse der Unruh ab.
Besonders gross ist die Zapfenreibung bei horizontaler Lage der Welle, während sie bei vertikaler Lage geringer ist. Diese von der Lage der Unruhwelle abhängige Grösse der Reibung bewirkt einen Axuplitudenunterschied in den verschiedenen Gebrauchslagen der Uhr.
Dadurch wird wegen des Isochronismusfehlers der Gang geändert. Eine weitere Amplitudenabnahme und daher eine zusätzliche Gangstörung ergibt sich aus der Tatsache, dass das Drehmoment der Aufzugfeder während ihres Ablaufs abnimmt. Diese beiden beschriebenen, sich addierenden Gangstörungen werden neun, durch die Verwendung einer leichteren Unruh verringert:
Einer- seits ist die massenabhängige Reibung kleiner und andererseits vermindert sich der Energiebedarf des Drehschwingers. Daher kann das Drehmoment der Aufzugfeder kleiner und diese selbst dünner dimen- sioniert werden.
Unter Beibehaltung des ursprünglichen Federvolumens erhält man so eine längere Auf- zugfeder, bei welcher der Abfall des Drehmomentes während einer 24-stündigen Periode, also beispiels-
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weise über vier Umgänge, dadurch wesentlich kleiner wird.
Günstig sind Aufzugfedern mit sieben bis neun Umgängen, während. die Federn bei Verwendung von Unruhen, deren Masse in der graphischen Darstellung der Fig. 1 oberhalb der Grenzlinie 19 liegt, heute vielfach noch zu fünf bis sieben Umgängen dimensioniert werden, müssen.
Zusammenfassend ist also festzustellen, dass eine schlagsichere Uhr nach der vorliegenden Erfindung in der Konstruktion. wesentlich einfacher und daher weniger störanfällig ist als eine mit speziellen Schlagsicherungen ausgerüstete Uhr.
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Wristwatch with balance wheel largely secured against impacts The most sensitive part of a watch is known to be the oscillation system: Because of the relatively high speeds occurring in the oscillation system, great care must be taken in the manufacture of its bearing parts.
To protect against damage to the fine bearing parts, i. H. the journals and axles, a wide variety of impact safety devices were designed, which essentially consist in the jewels being held in place elastically so that they can give way in the event of large vibrations exceeding a certain amount until any massive parts of the balance shaft or balance wheel reach the appropriate level abut trained stop surfaces.
Such devices undoubtedly often result in a. Breakage or curvature of the balance shaft or its pin avoided.
The main disadvantage of all these more or less complicated backups is that the tigeron game is necessarily small. If oil or dust particles get to the parts of such a shock protection, additional frictional forces arise that disrupt the watch's running.
because the balance can no longer swing freely. On the other hand, because of this little tigeron play, the movement of the bearing parts can pump the oil away so that the bearing becomes dry and erodes.
In the clock according to the present invention, the problem of providing a shock-proof balance bearing is now solved in a completely different and much more simple manner:
Based on the idea known per se that the forces acting on the balance shaft are proportional to the mass of the balance, a balance is created which has a relatively strong shaft but a low total mass.
Since the mass of the balance wheel depends on the number of oscillations, the following information refers to watches with a balance wheel that executes 17,000 to 22,000 half oscillations per hour. Since the mass of the balance also depends on the size of the watch, this mass is related to the inside diameter of the barrel.
The wristwatch according to the present invention with a barrel and a balance wheel which executes 17,000 to 22,000 half oscillations per hour and is largely secured against shocks is now characterized by the combination of a balance wheel made of a hardenable alloy based on Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Co-W,
Fe-Ni-Co or Ni-Co, which allows hardening of the finished shaped shaft, which shaft has a strength of over 200 kg / mm2 and a Vickers hardness of over 600 kg / mm2, with a balance tire, the mass ( A the balance wheel with an inner barrel diameter (D) does not exceed the following values M "z
EMI1.153
<tb> is for <SEP>
<tb> D <SEP> Mm
<tb> mm <SEP> mg
<tb> 6.1 <SEP> 51.0
<tb> 6.4 <SEP> 51,
7th
<tb> 6.7 <SEP> 52.8
<tb> 7.0 <SEP> 54.0
<tb> 7.3 <SEP> 55.5
<tb> 7.6 <SEP> 57.4
<tb> 7.9 <SEP> 59.7
<tb> 8.2 <SEP> 62.8
<tb> 8.55 <SEP> 68.0
<tb> 8.9 <SEP> 73.3
<tb> 9.2 <SEP> 77.8
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EMI2.1
<tb> is for <SEP>
<tb> D <SEP> Mm
<tb> mm <SEP> mg
<tb> 9.5 <SEP> 82.5
<tb> 9.8 <SEP> 87.4
<tb> 10.1 <SEP> 92.5
<tb> 10.4 <SEP> 97.6
<tb> 10.7 <SEP> 103.0
<tb> 11.0 <SEP> 109.2
<tb> 11.3 <SEP> 115.7
<tb> 11.6 <SEP> 122.7
<tb> 11.9 <SEP> 130.7
<tb> 12.2 <SEP> 139.5
These limit values are shown graphically in FIG. 1, while FIG. 2 shows the parts of a watch and FIG. 3 shows an axial section through a balance wheel.
The parts of a clock, the balance 17,000 to 22,000, usually either 18,000 or 19,800 or 21,600 half oscillations per hour, can best be seen in Fig. 2 between the barrel 1, its cover with 1a and its inner diameter is denoted by D, and the escape wheel 2 is the gear train consisting of three wheels 3, 4 and 5.
The barrel is of course made so large that all of it between the outer edge 16, the work plate 17 and the center 18 is available. Space fills: m. a. W. the barrel diameter is only slightly smaller than the movement radius. The armature is marked 6 and the balance as a whole is marked 7. As can be seen from FIG. 3 of the drawing, this balance wheel has a ring 8 which consists of one piece with the spokes 9 and the hub 10.
This hub 10 sits on the balance shaft 11, on which the lever disk 12 and the roller 14 which is used to fasten the spiral spring 13 are pushed. The pins 15 of the shaft 11 have a slightly conical shape with a cone angle of approx. 70. This balance shaft should not be elastically flexible, but rather as rigid as possible.
Furthermore, the balance shaft should consist of a hardenable alloy on the basis of Fe-Ni, Fe-Ni-Co, Ni-Co, Fe-Co-W or Fe-Co, which allows hardening of the finished shaft, and should have a strength of over 200 kg / mm2 and a Vickers hardness between 600 kg / mm2 and 750 kg / mm2, preferably between 650 kg / mm2 and 700 kg / mm2.
The alloys based on Fe-Ni can have approximately the following composition
EMI2.80
<tb> Type <SEP> 1
<tb> Ni <SEP> 50 <SEP>% <SEP> - <SEP> 68
<tb> Fe <SEP> 10 <SEP>% <SEP> - <SEP> 25 <SEP>%
<tb> Cr <SEP> 12 <SEP>% <SEP> - <SEP> 25 <SEP>%
<tb> Mo <SEP> -I- <SEP> W <SEP> 5 <SEP>% <SEP> -10 <SEP>%
EMI2.81
<tb> Be <SEP> 0.6 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.2 <SEP>%
<tb> Ti <SEP> 0.6 <SEP>% <SEP> - <SEP> 2.0 <SEP>%
<tb> Si <SEP> -I- <SEP> Mn <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 3 <SEP>%
<tb> Type <SEP> 2
<tb> Ni <SEP> 7 <SEP>% -15 <SEP>%
<tb> Cr <SEP> 12 <SEP>% <SEP> - <SEP> 20 <SEP>%
<tb> Mo <SEP> 0 <SEP>% - <SEP> 4 <SEP>%
<tb> W <SEP> 0 <SEP>% - <SEP> 4
<tb> C <SEP> 0.05% - <SEP> 0,
15%
<tb> Ti <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 3 <SEP>%
<tb> Nb <SEP> 0 <SEP>% - <SEP> 3 <SEP>%
<tb> Al <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.5
<tb> Be <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 0.8 <SEP>%
<tb> Mn <SEP> 0.1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.1 <SEP>%
<tb> Si <SEP> 0.1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb> Fe <SEP> rest
The alloys based on Fe-Ni-Co can be composed according to one of the following two recipes
EMI2.84
Type 3 Ni 10% - 63% Co 5% - 50% 57% - 80% Fe 0% - 20% Cr 10% - 20% Mo 5% -10% 20% - 30% W 5% -10 Be 0, 1% - 3% Ti 0.1% - 3% Al 0% - 6.5% Nb 0% - 5% C 0.01% - 0.6% Mn 0% - 6% Si 0% - 1 V 0 % - 6% 0% - 8% Cu 0% - 6% Type 4 Ni 13% - 65 Co 18% - 50% 52% - 85% Fe 0% - 25% Cr 10% - 20% Mo 1% -10 % 11% - 30% W 0% -10 Be 0% - 3 Ti 0% - 3% C 0.05% - 0,
6% A1 0% - 5% Nb 0% - 5% but at least Be 0.04% or one or Ti 0.2% corresponding or Al 0.1% mixture or Nb 0.1% together maximum 6% V 0% - 6 Gu 0% - 6
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The alloys based on Ni-Co can have the following composition
EMI3.8
<tb> Type <SEP> 5
<tb> Co <SEP> 40 <SEP>% -50 <SEP>%
<tb> Cr <SEP> 10 <SEP>% -20 <SEP>%
<tb> Mon <SEP> 5
<tb> W <SEP> 5 <SEP>%
<tb> Be <SEP> 0.2 <SEP>% <SEP> - <SEP> 0.4 <SEP>%
<tb> Ti <SEP> 0.8 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.2 <SEP>%
<tb> C <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 0,
05%
<tb> Mn <SEP> -I- <SEP> Si <SEP> 2 <SEP>%
<tb> Ni <SEP> 30 <SEP>% -40 <SEP>%
As an alloy based on Fe-Co-W, alloys of the following composition are suitable
EMI3.12
<tb> Type <SEP> 6
<tb> Co <SEP> 20 <SEP>% -40 <SEP> W <SEP> 15 <SEP>% -25 <SEP>%
<tb> Cr <SEP> 0 <SEP>% -20 <SEP>%
<tb> Mo <SEP> 0 <SEP>% - <SEP> 6
<tb> V <SEP> 0 <SEP>% - <SEP> 6
<tb> C <SEP> 0.05% - <SEP> 0.2 <SEP>%
<tb> Si <SEP> 0.1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb> Mn <SEP> 0.1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb> Ti <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 3
<tb> Be <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 0,
5 <SEP>%
<tb> Nb <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 3 <SEP>%
<tb> Fe <SEP> rest
As the Fe-Co-based alloy, alloys of the following type can be used
EMI3.15
<tb> Type <SEP> 7
<tb> Co <SEP> 30 <SEP>% -45 <SEP>%
<tb> Mo <SEP> 5 <SEP>% -15 <SEP>%
<tb> Cr <SEP> 2 <SEP>% -10 <SEP>%
<tb> V <SEP> 0 <SEP>% - <SEP> 1 <SEP>%
<tb> C <SEP> 0.5 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.5 <SEP>%
<tb> Si <SEP> 0.1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb> Mn <SEP> 0.1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 1.0
<tb> Ti <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 3 <SEP>%
<tb> Be <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb> Nb <SEP> 0 <SEP>% <SEP> - <SEP> 3
<tb> Fe <SEP> rest
To produce a balance shaft z.
B. a wire made of one of the alloys of type 1-5 annealed at about 1100o C and quenched to room temperature. The wire which has remained soft and which has been treated in this way is now cold-worked, d. H. rolled and / or drawn until it has a strength of more than 200 kg / mm2. A balance shaft is then worked out of this wire on an automatic lathe. When the shaft is finished:
they are subjected to a heat treatment, which can last a quarter of an hour to six hours, at a temperature of 200.degree. C. to 600.degree. This gives the shaft a Vickens hardness of 650 kg / mm2 to 700 kg / mrn2. Then the shaft is still ground. However, it is also possible
to turn the shaft after the heat treatment or to grind it before the heat treatment. If an alloy of types 6 or 7 is used, the starting material must be hot-worked at a temperature between 600o C and 1000 C and then annealed and quenched at a high temperature. Then you can make the shaft
which are then subjected to a heat treatment at 400o C to 7000 C for 10 to 60 minutes. If necessary, however, production can also be carried out after the heat treatment.
The shaft produced in this way is then provided with a light balance tire, i. H. with a tire that is so light that the mass M of the entire balance wheel is below the limit curve designated by 19 in FIG. The mass M of the balance wheel of a watch with an inner barrel diameter D of 8 mm may therefore e.g. B. 50 mg, which value is shown in FIG. 1 and denoted by 20.
Such a light balance can be obtained by making the tire from an alloy with a low specific weight, such as an Al alloy, or by selecting the dimensions, in particular the thickness of the spokes and the tire. Of course, one will try to make the moment of inertia as large as possible for a certain mass.
The view that is widespread to this day that watches with a relatively light balance can develop more pronounced rate disturbances has proven to be incorrect:
On the contrary, it was found that a watch with a light balance, i.e. a balance which is lighter than the limit curve 19 shown in FIG. 1, indicates not only in relation to the shock resistance but also in relation to the accuracy of a Watch with the currently usual balance is superior: at. In wristwatches, the friction in the bearings of the balance shaft is relatively high: it depends on the mass of the balance.
The journal friction is particularly great when the shaft is in a horizontal position, while it is less when it is in a vertical position. This amount of friction, which is dependent on the position of the balance shaft, causes a difference in axuplitude in the various positions of use of the watch.
This changes the gear because of the isochronism error. A further decrease in amplitude and therefore an additional gear disturbance results from the fact that the torque of the mainspring decreases as it is running. These two described, cumulative gait disturbances are nine reduced by the use of a lighter balance:
On the one hand, the mass-dependent friction is smaller and, on the other hand, the energy requirement of the torsional vibrator is reduced. Therefore, the torque of the mainspring can be smaller and the mainspring itself can be made thinner.
While maintaining the original spring volume, a longer winding spring is obtained in which the torque drop over a 24-hour period, for example
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wise over four whorls, which makes it much smaller.
Mainsprings with seven to nine turns while. the springs when using a balance wheel, the mass of which is above the limit line 19 in the graph in FIG. 1, today often have to be dimensioned to five to seven turns.
In summary, it should be noted that a shock-proof watch according to the present invention in construction. is much simpler and therefore less prone to failure than a watch equipped with special shock protection.