CH714551A2 - Lubrication process of a clock mechanism - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de lubrification d’un mécanisme horloger comportant une étape d’application d’une graisse comprenant des particules de type PTFE dispersées dans une huile de base, la charge de PTFE étant ajustée par rapport à la surface spécifique des particules de manière à obtenir une graisse présentant un grade compris entre 3 et 1, de préférence un grade 2 selon l’échelle NLGI (National Lubricating Grease Institute).The invention relates to a method for lubricating a clock mechanism comprising a step of applying a grease comprising PTFE-type particles dispersed in a base oil, the PTFE load being adjusted relative to the specific surface of the particles. so as to obtain a grease having a grade of between 3 and 1, preferably a grade 2 according to the NLGI scale (National Lubricating Grease Institute).
Description
DescriptionDescription
Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie, notamment de l’horlogerie mécanique ou électromécanique.Technical Field [0001] The present invention relates to the field of watchmaking, in particular mechanical or electromechanical watchmaking.
[0002] Dans le domaine des montres mécaniques ou électromécaniques, les mécanismes en fonction nécessitent d’être lubrifiés pour assurer de bonnes conditions tribologiques dans les interactions entre les différentes pièces. Ainsi, le rouage, l’échappement, la mise-à-l’heure, le remontage manuel ou automatique, ou encore les différents affichages ou complications nécessitent l’utilisation de lubrifiants.In the field of mechanical or electromechanical watches, the mechanisms in use need to be lubricated to ensure good tribological conditions in the interactions between the different parts. Thus, the cog, exhaust, waking, manual winding or automatic, or the different displays or complications require the use of lubricants.
[0003] Les lubrifiants utilisés doivent toujours répondre aux critères suivants: - stabilité chimique: afin de ne pas se décomposer dans le temps; - maintien dans les zones de contact: afin de ne pas être dispersé en cas de choc ou lors du fonctionnement du mécanisme et venir souiller le mouvement; - maintien de la performance mécanique: la répétition des sollicitations ne doit pas avoir d’incidence (aussi faible que possible) sur le comportement du lubrifiant.The lubricants used must always meet the following criteria: - chemical stability: so as not to decompose over time; - maintenance in the contact areas: in order not to be dispersed in case of shock or during the operation of the mechanism and come to soil the movement; - maintenance of the mechanical performance: the repetition of the stresses must not have an incidence (as low as possible) on the behavior of the lubricant.
[0004] Ces critères sont très délicats à réunir. Face aux variétés de conditions de vitesses et de pressions présentes dans les différentes fonctions, les horlogers utilisent des lubrifiants spécifiques avec leurs qualités propres pour l’échappement (haute vitesse de contact), le remontage (forte pression), les pivots du train de rouages,.... L’homme du métier connaît notamment des difficultés de rendement et des contraintes d’épilamage, pour la lubrification de l’échappement.[0004] These criteria are very delicate to bring together. Faced with the variety of conditions of speed and pressure present in the different functions, watchmakers use specific lubricants with their own qualities for the exhaust (high contact speed), the reassembly (high pressure), the pivots of the gear train The person skilled in the art is particularly aware of performance difficulties and epilamization constraints, for the lubrication of the exhaust.
[0005] De manière traditionnelle, les palettes sont fabriquées en rubis, tandis que la roue d’échappement est en acier. L’optimisation des conditions tribologiques entre les palettes de l’ancre et la roue d’échappement conduit à lubrifier les zones de contact entre elles.Traditionally, the pallets are made of ruby, while the escape wheel is made of steel. The optimization of the tribological conditions between the pallets of the anchor and the escape wheel leads to lubricate the contact zones between them.
[0006] Cette lubrification est délicate et complexe, et fait l’objet de beaucoup de recherches, de savoir-faire et d’innovation. En effet, les vitesses de déplacement relatif entre les palettes et les dents de la roue d’échappement sont élevées, de l’ordre de 70 mm/s pendant la phase d’impulsion, et le lubrifiant utilisé doit donc présenter une viscosité adaptée pour être efficace à ces vitesses.This lubrication is delicate and complex, and is the subject of much research, know-how and innovation. Indeed, the relative speeds of movement between the vanes and the teeth of the escape wheel are high, of the order of 70 mm / s during the pulse phase, and the lubricant used must therefore have a suitable viscosity for to be effective at these speeds.
[0007] Les lubrifiants répondant à ce cahier des charges sont généralement assez fluides. Pour être efficace, il est impératif de maintenir le lubrifiant utilisé dans la zone de contact en suffisance sans pour autant entraver le déplacement des composants en mouvement. Il doit également rester en place pendant le fonctionnement de l’échappement et en cas de chocs afin de ne pas appauvrir le contact et souiller les composants à l’intérieur du mouvement. Cela est obtenu par l’application d’un épilame qui participe à la complexité générale et globale de la lubrification d’un échappement. En effet, l’épilame forme un film à la surface des palettes de type lipophobe. Il convient de faire fonctionner l’échappement à sec de manière à ce que le contact de la denture de la roue d’échappement soit libre d’épilame, de manière à former une tranchée, dans laquelle l’huile va ensuite être appliquée et contenue, de par les propriétés lipophobes de l’épilame.The lubricants that meet this specification are generally quite fluid. To be effective, it is imperative to maintain the lubricant used in the contact area enough without hindering the movement of moving components. It must also remain in place during the operation of the exhaust and in case of shocks so as not to deplete the contact and contaminate the components inside the movement. This is achieved by the application of an epilame that contributes to the overall complexity and overall lubrication of an exhaust. Indeed, the epilame forms a film on the surface of the lipophobic type pallets. The exhaust must be operated dry so that the contact of the toothing of the escape wheel is free of epilame, so as to form a trench, into which the oil will then be applied and contained. due to the lipophilic properties of epilame.
[0008] Afin de constituer un réservoir de lubrifiant permettant d’alimenter le contact et de réduire les surfaces de contact, les dents constituant la roue d’échappement peuvent être taillées en biseau.To form a lubricant reservoir for supplying the contact and reduce the contact surfaces, the teeth constituting the escape wheel can be cut bevel.
[0009] Plus récemment, les horlogers ont exploré l’utilisation de Silicium pour réaliser l’ancre et la roue d’échappement, car ce matériau offre, outre une liberté dans la réalisation de géométrie complexe, des coefficients de frottement réduits, notamment pour les interactions Silicium-Silicium. Assez rapidement, l’utilisation de Si02 obtenue par oxydation thermique ou de diamant obtenu par dépôt CVD s’est imposée pour améliorer la résistance mécanique et les propriétés tribologiques. Les horlogers ont longtemps avancé que les composants Silicium ainsi revêtus permettraient de s’affranchir des difficultés de lubrification connues jusqu’alors. Cependant, en pratique, il est généralement constaté que, pour obtenir les niveaux des performances attendus, le recours à une lubrification avec des huiles traditionnelles utilisées pour des échappements acier/rubis est également nécessaire avec un échappement Silicium.More recently, watchmakers have explored the use of silicon to make the anchor and the escape wheel, because this material offers, in addition to a freedom in the realization of complex geometry, reduced friction coefficients, especially for Silicon-silicon interactions. Quite quickly, the use of SiO 2 obtained by thermal oxidation or diamond obtained by CVD deposition has been imposed to improve the mechanical strength and the tribological properties. Watchmakers have long argued that the silicon components thus coated would make it possible to overcome the difficulties of lubrication known until then. However, in practice, it is generally found that, in order to obtain the expected performance levels, the use of lubrication with conventional oils used for steel / ruby exhausts is also necessary with a silicon exhaust.
[0010] Cela est d’autant plus contraignant que les pièces produites en Silicium sont plus fragiles que les pièces en Acier, et que les procédés industriels d’épilamage courants ne sont pas applicables aux pièces en silicium. En effet, le recours à un traitement d’épilamage en vrac endommagerait immanquablement les pièces en silicium compte tenu de la fragilité du silicium. Un épilamage pièce à pièce serait fastidieux, coûteux et peu efficace.This is all the more constraining that the parts produced in silicon are more fragile than the steel parts, and the current industrial epilamization processes are not applicable to silicon parts. Indeed, the use of bulk epilamization treatment inevitably damage the silicon parts given the fragility of silicon. Room-to-room epilamization would be tedious, expensive and inefficient.
[0011] De même la réalisation d’un biseau à l’instar de pièces en acier pour constituer un réservoir, complexifie et augmente les coûts de fabrication des pièces en Silicium.Similarly, the realization of a bevel like steel parts to form a reservoir, complicates and increases the manufacturing costs of silicon parts.
[0012] Les horlogers ont également exploré l’utilisation de techniques de lithographie connues sous le nom de LIGA pour réaliser l’ancre et la roue d’échappement. Ces techniques permettent de reproduire des formes données avec une grande précision. Les pièces sont réalisées en nickel ou en alliage de nickel, notamment en NiP, par croissance dans des structures définies par lithographie.Watchmakers have also explored the use of lithography techniques known as LIGA to achieve the anchor and the escape wheel. These techniques make it possible to reproduce given forms with great precision. The parts are made of nickel or nickel alloy, in particular NiP, by growth in structures defined by lithography.
[0013] Malgré les formes complexes que le LIGA permet d’obtenir favorisant une optimisation géométrique et des performances théoriques plus importantes, il est néanmoins toujours nécessaire de lubrifier les surfaces des organes de contact de l’échappement, avec une étape d’épilamage et l’application d’une huile de l’art antérieur pour obtenir les performances escomptées et garantir une fiabilité de l’échappement.In spite of the complex shapes that the LIGA makes it possible to obtain a geometrical optimization and a greater theoretical performance, it is nevertheless still necessary to lubricate the surfaces of the contact members of the exhaust, with a step of epilamation and applying an oil of the prior art to achieve the expected performance and ensure reliability of the exhaust.
[0014] Au-delà des applications à l’échappement, la question de la lubrification est un sujet permanent pour tout mécanisme horloger.Beyond exhaust applications, the issue of lubrication is a permanent subject for any watchmaking mechanism.
Divulguation de l’invention [0015] La présente invention a pour but de proposer une méthode de lubrification particulièrement flexible et performante, susceptible d’être mise en oeuvre pour divers mécanismes horlogers. Elle permet d’obtenir des améliorations sensibles en termes de performance et de durabilité.Disclosure of the invention The present invention aims to provide a particularly flexible and efficient lubrication method, which can be implemented for various watch mechanisms. It achieves significant improvements in performance and durability.
[0016] De façon plus précise, l’invention concerne un procédé de lubrification tel que proposé dans les revendications.More specifically, the invention relates to a lubrication process as proposed in the claims.
Brève description des dessins [0017] D’autres détails de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé, dans lequel: la fig. 1 représente des essais comparatifs de performance pour trois mouvements d’un premier ca libre, avec différentes configurations de lubrifications, après 24h de rodage, les fig. 2a et 2b montrent respectivement, en termes d’amplitude et de rendement, des mesures effectuées pour 10 mouvements d’un second calibre et trois lubrifiants, les fig. 3a, 3b et 3c montrent des comparaisons d’amplitude, tandis que les fig. 4a, 4b et 4c montrent des comparaisons de rendement, pour 3 lubrifiants, par rapport à un lubrifiant A de référence; les mesures sont effectuées sur des jeux de mouvements d’un troisième calibre.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Further details of the invention will appear more clearly on reading the description which follows, made with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 represents comparative performance tests for three movements of a first free-air, with different lubrication configurations, after 24 hours of running-in, FIGS. 2a and 2b respectively show, in terms of amplitude and efficiency, measurements made for movements of a second gauge and three lubricants, FIGS. 3a, 3b and 3c show amplitude comparisons, while FIGS. 4a, 4b and 4c show yield comparisons, for 3 lubricants, with respect to a reference lubricant A; the measurements are performed on movement sets of a third caliber.
Mode de réalisation de l’invention [0018] Comme expliqué en détails dans l’introduction de la présente demande, la question de la lubrification des mécanismes est un sujet de recherche permanent pour les horlogers. Pour les échappements, les buts poursuivis sont d’améliorer: - le rendement des échappements, - la stabilité dans le temps des lubrifiants, tant en termes de performance qu’en terme de composition (stabilité chimique), - leur mise en oeuvre pour faciliter l’industrialisation de l’étape de lubrification.Embodiment of the Invention [0018] As explained in detail in the introduction to the present application, the question of lubrication of the mechanisms is a permanent research topic for watchmakers. For the exhausts, the goals pursued are to improve: - the efficiency of the exhausts, - the stability over time of the lubricants, as well in terms of performance as in term of composition (chemical stability), - their implementation to facilitate the industrialization of the lubrication stage.
[0019] La demanderesse a identifié après de nombreuses recherches, des effets particulièrement intéressants dans l’utilisation de lubrifiants spécifiques, pour lubrifier un échappement.The Applicant has identified after many research, particularly interesting effects in the use of specific lubricants, to lubricate an exhaust.
[0020] L’invention s’applique notamment à un procédé de lubrification d’un mécanisme d’échappement horloger comprenant un mobile destiné à recevoir une force motrice et un organe d’arrêt destiné à coopérer avec le mobile pour bloquer ou laisser libre sa rotation de manière alternative. Le mobile et l’organe d’arrêt présentent respectivement des premiers et deuxièmes organes de contact destinés à coopérer les uns avec les autres.The invention applies in particular to a lubrication method of a watch exhaust mechanism comprising a mobile for receiving a driving force and a stop member for cooperating with the mobile to block or leave free his rotation alternatively. The mobile and the stop member respectively have first and second contact members for cooperating with each other.
[0021] Au moins les premiers ou les deuxièmes organes de contact sont réalisés à base de silicium, ou à base de nickel ou d’un alliage de nickel (notamment NiP) par une technologie de type LIGA.At least the first or second contact members are made of silicon, or based on nickel or a nickel alloy (including NiP) by a LIGA type of technology.
[0022] De manière avantageuse, le mécanisme d’échappement est un mécanisme dit à ancre suisse. Le mobile est une roue d’échappement destinée à être montée pivotante et l’organe d’arrêt est une ancre également destinée à pivoter sur son axe. L’ancre est munie d’une palette d’entrée et d’une palette de sortie, destinées à coopérer avec la denture de la roue d’échappement. Les palettes d’une part, et les dents de la roue d’échappement d’autre part, définissent des organes de contact, puisqu’ils sont destinés à interagir les uns avec les autres, lors des étapes successives de l’échappement. Ce type de mécanisme est bien connu et n’a pas besoin d’être décrit en détails.Advantageously, the exhaust mechanism is a so-called Swiss anchor mechanism. The mobile is an escape wheel intended to be pivotally mounted and the stop member is an anchor also intended to pivot on its axis. The anchor is provided with an entry pallet and an output pallet, intended to cooperate with the toothing of the escape wheel. Pallets on the one hand, and the teeth of the escape wheel on the other hand, define contact members, since they are intended to interact with each other during the successive stages of the escape. This type of mechanism is well known and does not need to be described in detail.
[0023] De préférence, l’ancre d’une part, et la roue d’échappement d’autre part sont réalisées en une pièce à base de silicium, éventuellement recouvert par une couche superficielle, par exemple d’oxyde, naturel ou réalisé par une étape d’oxydation. L’homme du métier peut également envisager d’autres revêtements ou traitements de surface sur les organes de contact.Preferably, the anchor on the one hand, and the escape wheel on the other hand are made of a silicon-based part, optionally covered by a surface layer, for example oxide, natural or realized by an oxidation step. The skilled person may also consider other coatings or surface treatments on the contact members.
[0024] On peut également envisager d’autres configurations dans lesquelles l’une seulement de l’ancre ou de la roue d’échappement est à base de silicium, ou alors seulement les organes de contact sont à base de silicium.We can also consider other configurations in which only one of the anchor or the escape wheel is silicon-based, or only the contact members are silicon-based.
[0025] En alternative, l’ancre d’une part, et la roue d’échappement d’autre part sont réalisées en une pièce à base de nickel ou d’un alliage de nickel, obtenue par une technologie de type LIGA. Le nickel ou l’alliage de nickel utilisé peut également contenir des additifs de type dopage ou lubrifiant solide (hBN, talc...). L’homme du métier peut également envisager d’autres revêtements ou traitements de surface sur les organes de contact.Alternatively, the anchor on the one hand, and the escape wheel on the other hand are made of a piece based on nickel or a nickel alloy, obtained by a LIGA type of technology. The nickel or nickel alloy used may also contain additives of the doping or solid lubricant type (hBN, talc, etc.). The skilled person may also consider other coatings or surface treatments on the contact members.
[0026] On peut également envisager d’autres configurations dans lesquelles l’une seulement de l’ancre ou de la roue d’échappement est à base de nickel ou d’un alliage de nickel, ou alors seulement les organes de contact sont à base de nickel ou d’un alliage de nickel.We can also consider other configurations in which only one of the anchor or the escape wheel is based on nickel or a nickel alloy, or only the contact members are at nickel base or a nickel alloy.
[0027] Selon l’invention, la lubrification de l’échappement est caractérisée en ce qu’elle comporte une étape d’application d’une graisse comprenant des particules de type PTFE (polytétrafluoroéthylène) dispersées dans une huile de base PTFE dispersées dans une huile de base, la charge de PTFE étant ajustée par rapport à la surface spécifique des particules de manière à. obtenir une graisse présentant un grade compris entre 3 et 1, de préférence un grade 2 selon l’échelle NLGI (National Lubricating Grease Institute).According to the invention, the lubrication of the exhaust is characterized in that it comprises a step of applying a grease comprising PTFE-type particles (polytetrafluoroethylene) dispersed in a PTFE base oil dispersed in a base oil, the PTFE feed being adjusted relative to the specific surface of the particles so as to. obtain a grease having a grade of between 3 and 1, preferably a grade 2 according to the NLGI scale (National Lubricating Grease Institute).
[0028] De préférence, l’huile de base est de type PFPE (Perfluoropolyether). L’application peut être effectuée sans épilamage.Preferably, the base oil is PFPE type (perfluoropolyether). The application can be performed without epilamation.
[0029] La fig. 1 montre des mesures d’amplitude du balancier. Ces mesures ont été réalisées sur trois mouvements horlogers de même type, avec une géométrie standard de l’ancre et de la roue d’échappement. Le graphique représente les valeurs moyennes des relevés d’amplitude dans 6 positions, à Oh de marche (barillet chargé au maximum hors bride glissante) après un rodage de 24h, mesurées pour chaque mouvement. Un trait représente, pour chaque lubrifiant, la moyenne des mesures des trois mouvements. Entre chaque lubrifiant, les mouvements sont démontés et dégraissés, puis lubrifiés avec le lubrifiant suivant.Fig. 1 shows amplitude measurements of the balance. These measurements were made on three watch movements of the same type, with a standard geometry of the anchor and the escape wheel. The graph represents the average values of the amplitude readings in 6 positions, at walking Oh (maximum loaded barrel without sliding flange) after a running-in of 24 hours, measured for each movement. A line represents, for each lubricant, the average of the measurements of the three movements. Between each lubricant, the movements are disassembled and degreased, then lubricated with the next lubricant.
[0030] La mesure de référence est un échappement standard, avec une roue d’échappement en acier (avec dentés biseautées) et des palettes d’ancre en rubis, épilamées et lubrifiées selon les méthodes de l’état de la technique. Les 7 mesures suivantes concernent des échappements en silicium, aux géométries identiques à l’échappement standard de référence mais sans biseau sur les dents de la roue d’échappement. La 1ère mesure correspond à un fonctionnement à sec, sans lubrification. La mesure A correspond à une lubrification selon l’état de la technique, c’est-à-dire avec épilamage et lubrification comme dans l’échappement de référence.The reference measurement is a standard exhaust, with a steel escapement wheel (with toothed bevelled) and ruby anchor pallets, epilamées and lubricated according to the methods of the state of the art. The following 7 measurements concern silicon escapements, with geometries identical to the standard reference exhaust but without bevel on the teeth of the escape wheel. The 1st measurement corresponds to a dry operation, without lubrication. Measurement A corresponds to lubrication according to the state of the art, that is to say with epilamization and lubrication as in the reference exhaust.
[0031] La mesure B concerne la graisse utilisée selon le procédé de l’invention. Les mesures C à F concernent différents types de lubrifiants testés, avec ou sans épilame, selon la consistance et l’écoulement de la graisse.Measurement B relates to the grease used according to the process of the invention. The measurements C to F concern different types of lubricants tested, with or without epilame, depending on the consistency and the flow of the grease.
[0032] On constate que la graisse B permet d’obtenir des rendements supérieurs aux autres solutions, avec une amélioration significative de 24° par rapport à la référence, et d’au moins 22° par rapport aux alternatives testées. De plus, ce niveau de performance est obtenu sans application d’épilame et avec une géométrie des dents de la roue d’échappement simplifiée (sans biseau), ce qui représente un avantage industriel.It is found that the fat B provides higher yields than other solutions, with a significant improvement of 24 ° compared to the reference, and at least 22 ° compared to tested alternatives. In addition, this level of performance is obtained without the application of epilame and with a geometry of the teeth of the simplified escape wheel (without bevel), which represents an industrial advantage.
[0033] Sur la fig. 2, les performances d’autres lubrifiants ont été étudiées sur un échappement avec une ancre et une roue d’ancre en NiP dont les dents ne sont pas biseautées. 10 mouvements d’un second calibre (différent de celui utilisé sur la fig. 1) ont été utilisés pour les mesures. Le graphique représente les valeurs moyennes des relevés d’amplitude (fig. 2a) dans 6 positions, à Oh de marche (barillet chargé au maximum hors bride glissante) après un rodage de 24h, et les rendements (fig. 2b) mesurés pour chaque mouvement, en position horizontal bas. Un trait représente, pour chaque lubrifiant, la moyenne des mesures des différents mouvements. Entre chaque lubrifiant, les mouvements sont démontés et dégraissés, puis lubrifiés avec le lubrifiant suivant. Le lubrifiant A est un lubrifiant de référence de l’état de la technique, B est le lubrifiant selon l’invention et C est un autre lubrifiant testé.In FIG. 2, the performance of other lubricants were studied on an escapement with an anchor and a NiP anchor wheel whose teeth are not beveled. 10 movements of a second gauge (different from that used in Fig. 1) were used for the measurements. The graph represents the average values of the amplitude readings (Fig. 2a) in 6 positions, at walking Oh (maximum loaded barrel outside slippery flange) after a running-in of 24 hours, and the yields (Fig. 2b) measured for each movement, in low horizontal position. A line represents, for each lubricant, the average of the measurements of the different movements. Between each lubricant, the movements are disassembled and degreased, then lubricated with the next lubricant. Lubricant A is a reference lubricant of the state of the art, B is the lubricant according to the invention and C is another lubricant tested.
[0034] On constate un gain d’amplitude de 25° et un gain de 9 points de rendement en position horizontale bas, pour la graisse selon l’invention par rapport à la référence.There is an amplitude gain of 25 ° and a gain of 9 points of yield in low horizontal position, for the grease according to the invention compared to the reference.
[0035] Sur la fig. 3, d’autres lubrifiants ont été étudiés sur un échappement avec une ancre et une roue d’ancre en NiP dont les dents ne sont pas biseautées, sur des séries de mouvements d’un même calibre d’un deuxième type. Le graphique représente les valeurs moyennes des relevés d’amplitude dans 6 positions, à Oh de marche (barillet chargé au maximum hors bride glissante) après un rodage de 24h. Un trait représente, pour chaque lubrifiant, la moyenne des mesures des différents mouvements. Pour chaque comparaison, les mesures sont effectuées sur des lots différents, c’est pourquoi, les résultats sont présentés 2 à 2 et non tous sur un même graphique. Le lubrifiant A est un lubrifiant de référence de l’état de la technique reconnu pour ses performances, B est le lubrifiant selon l’invention et G et H sont des autres lubrifiants testés. [0036] Un gain d’amplitude de 16° a été constaté pour la graisse selon l’invention par rapport à la référence, ce qui est une amélioration significative par rapport aux amplitudes obtenues avec G et H.In FIG. 3, other lubricants were studied on an escapement with an anchor and a NiP anchor wheel whose teeth are not beveled, on series of movements of the same caliber of a second type. The graph represents the average values of the amplitude readings in 6 positions, at Oh of walking (barrel loaded up to the maximum off slippery flange) after a running-in of 24 hours. A line represents, for each lubricant, the average of the measurements of the different movements. For each comparison, the measurements are carried out on different batches, that is why the results are presented 2 to 2 and not all on the same graph. The lubricant A is a reference lubricant of the state of the art known for its performance, B is the lubricant according to the invention and G and H are other lubricants tested. An amplitude gain of 16 ° was found for the grease according to the invention compared to the reference, which is a significant improvement over the amplitudes obtained with G and H.
[0037] Sur la fig. 4, les rendements correspondant ont été représentés aux amplitudes mesurées à la fig. 3.In FIG. 4, the corresponding yields were represented at the amplitudes measured in FIG. 3.
[0038] Un gain de rendement de 6 points est constaté, soit 13,9% pour la graisse selon l’invention par rapport à la référence, ce qui est une amélioration significative par rapport aux rendements obtenues avec G et H.A gain of 6 points is found, or 13.9% for the grease according to the invention compared to the reference, which is a significant improvement over the yields obtained with G and H.
[0039] Les améliorations obtenues sont considérables (entre 6 et 9 points de rendement) par rapport aux optimisations faibles généralement constatées, qui sont de l’ordre de celles obtenues avec les autres lubrifiants testés (entre 0 fréquemment et 3 points pour un seul lubrifiant).The improvements obtained are considerable (between 6 and 9 points of efficiency) compared to the generally observed low optimizations, which are of the order of those obtained with the other lubricants tested (between 0 frequently and 3 points for a single lubricant). ).
[0040] En termes de composition, différentes graisses de la famille ci-dessus ont été testées, avec des résultats comparables. Ainsi, l’huile de base (PFPE) peut présenter une viscosité mesurée à 40°C, comprise entre 15 et 330 cSt, de préférence entre 18 et 310 cSt. Les particules de PTFE dispersées dans l’huile de base sont submicroniques et la densité peut être ajustée par l’homme du métier, de manière à obtenir une graisse qui, au final, présente un grade compris entre 3 et 1, de préférence un grade 2. En pratique, la charge de PTFE est ajustée par rapport à la surface spécifique des particules en fonction du grade visé. Typiquement, les particules présentent une taille comprise entre 20 nm et 1.2 μm. De manière avantageuse, la taille est comprise entre 50 nm et 1 μm.In terms of composition, different fats of the above family have been tested, with comparable results. Thus, the base oil (PFPE) may have a viscosity measured at 40 ° C, between 15 and 330 cSt, preferably between 18 and 310 cSt. The PTFE particles dispersed in the base oil are submicron and the density can be adjusted by those skilled in the art, so as to obtain a fat which ultimately has a grade of between 3 and 1, preferably a grade. 2. In practice, the PTFE load is adjusted to the specific surface area of the particles depending on the target grade. Typically, the particles have a size of between 20 nm and 1.2 μm. Advantageously, the size is between 50 nm and 1 μm.
[0041] Ce grade correspond à une graisse assez visqueuse, qualifiée selon le tableau NLGI (National Lubricating Grease Institute) ci-dessous. NLGI consistency numbersThis grade corresponds to a rather viscous fat, qualified according to the table NLGI (National Lubricating Grease Institute) below. NLGI firm numbers
[0042] Ce type de graisse peut être déposé à l’aide d’un pique-huile, utilisé habituellement, ou à l’aide d’autres équipements ou dispensateurs permettant une automatisation au moins partielle de la dispense du lubrifiant sur les surfaces fonctionnelles des organes de contact.This type of grease can be deposited using a spade-oil, usually used, or with other equipment or dispensers allowing automation at least partial of the dispensing of lubricant on the functional surfaces contact organs.
[0043] L’obtention de ce niveau de performance pour une graisse de cette viscosité est particulièrement surprenante. En effet, eu égard aux vitesses de déplacement relatif des organes de contact, l’utilisation d’une graisse n’est a priori pas indiquée, car sa réponse à une sollicitation en cisaillement, telle que subie lors d’un contact à l’échappement, n’est pas suffisamment rapide. Cependant, on a constaté que la résistance mécanique de ce type de graisse chute brutalement lorsqu’elle est soumise à une contrainte en cisaillement, en d’autres termes, elle se fluidifie rapidement lors des frottements subis en fonctionnement. D’autre part, le seuil d’écoulement revenant également rapidement à son niveau normal après la fin de l’application d’une contrainte mécanique, la graisse reste avantageusement en place sur les organes de contact, malgré l’absence d’épilame.Achieving this level of performance for a fat of this viscosity is particularly surprising. Indeed, with regard to the relative speed of movement of the contact members, the use of a grease is a priori not indicated, because its response to a shear stress, as experienced during a contact with the exhaust, is not fast enough. However, it has been found that the mechanical strength of this type of grease falls abruptly when subjected to shear stress, in other words, it becomes fluid rapidly during friction during operation. On the other hand, the flow threshold also returning quickly to its normal level after the end of the application of a mechanical stress, the fat remains advantageously in place on the contact members, despite the absence of epilame.
[0044] De manière encore plus surprenante, il a été constaté que cette graisse présente des propriétés tout à fait intéressantes et convenables pour lubrifier d’autres mécanismes horlogers, sans limitation à l’échappement, et s’adapte à d’autres interfaces de contact.Even more surprisingly, it has been found that this grease has properties quite interesting and suitable for lubricating other watch mechanisms, without limitation to the exhaust, and adapts to other interfaces. contact.
[0045] De plus, elle présente des aptitudes au vieillissement et au maintien des conditions mécaniques de fonctionnement de la plupart des mécanismes horlogers.In addition, it has aging capabilities and maintenance of the mechanical operating conditions of most watch mechanisms.
[0046] Ainsi, des tests effectués sur le vieillissement des crantages de la tige de remontoir, montrent qu’après 5000 cycles de traction/pression, équivalent à 10 ans+ de vieillissement, le lubrifiant selon l’invention répond au cahier des charges fixé: - variation du couple <30%; - pas de dégradation des composants; - pas de dégradation de la fonction; - test d’arrachage à 25N (la tige reste en place).Thus, tests performed on the aging of the notches of the winding stem, show that after 5000 tensile / pressure cycles, equivalent to 10 years + of aging, the lubricant according to the invention meets the specifications set: - torque variation <30%; - no degradation of the components; - no degradation of the function; - peeling test at 25N (the rod remains in place).
[0047] D’autres lubrifiants classiquement utilisés ne réussissent pas les tests.Other lubricants conventionally used do not pass the tests.
[0048] Des tests ont également été effectués sur plusieurs (5) mouvements, sur le vieillissement du système de mise à l’heure, sur 10 000 tours de chaussée, ce qui équivaut à 10ans+ de vieillissement. Après l’équivalent de 3ans, 5ans, 8ans et 10ans, le lubrifiant selon l’invention répond au cahier des charges fixé: - variation du couple <30%; - pas de dégradation des composants; - pas de dégradation de la fonction.Tests were also performed on several (5) movements on the aging system time setting on 10 000 turns, equivalent to 10 years + aging. After the equivalent of 3 years, 5 years, 8 years and 10 years, the lubricant according to the invention meets the set specifications: - torque variation <30%; - no degradation of the components; - no degradation of the function.
[0049] Sur d’autres lubrifiants testés, il a déjà été constaté après la 1ère année de vieillissement, que 3 mouvements sur 4 ne faisaient plus leur fonction (grippage de la roue de couronne et casse des dents du pignon de remontoir). Un début d’usure a été observé sous la roue de couronne du dernier mouvement.On other lubricants tested, it has already been found after the first year of aging, that 3 out of 4 movements were no longer their function (seizure of the crown wheel and breakage of the teeth of the winding pinion). A beginning of wear was observed under the crown wheel of the last movement.
[0050] Pour un système de remontage automatique, les lubrifiants utilisés classiquement permettent un fonctionnement correspondant à 3millions de tours de la masse oscillante. Les parties en jeu sont les cliquets d’armage sur la roue d’armage (acier-métal cuivreux) et l’excentrique du cliquet (rubis-acier). Avec le lubrifiant selon l’invention, on a pu aller au-delà de 10millions de tours de la masse oscillante, ce qui correspond à une utilisation d’un porteur sportif, pendant 10ans+.For an automatic winding system, conventionally used lubricants allow operation corresponding to 3million revolutions of the oscillating mass. The parts involved are the pawls on the winding wheel (steel-cuprous metal) and the eccentric ratchet (ruby-steel). With the lubricant according to the invention, it has been possible to go beyond 10million revolutions of the oscillating mass, which corresponds to a use of a sports wearer for 10 years +.
[0051] On constate ainsi que le lubrifiant identifié et sélectionné selon l’invention, présente des capacités réellement extraordinaires et peut être appliqué, non seulement de manière très intéressante à l’échappement, mais également à d’autres mécanismes horlogers, notamment des mécanismes de remontage manuel mettant en oeuvre des contacts acier/acier, ou des contacts acier/ métal cuivreux avec ou sans revêtements galvanique, des mécanismes de remontage automatique mettant en oeuvre des contacts rubis/acier ou métal/métal, des mécanismes de quantième ou des mécanismes de mise à l’heure. Cette liste n’est pas exhaustive.It is thus found that the lubricant identified and selected according to the invention has truly extraordinary capabilities and can be applied, not only in a very interesting way to the exhaust, but also to other mechanisms of watchmaking, including mechanisms manual winding using steel / steel contacts, or steel / copper metal contacts with or without galvanic coatings, automatic winding mechanisms using ruby / steel or metal / metal contacts, date mechanisms or mechanisms setting time. This list is not exhaustive.
[0052] Ainsi est proposé un procédé de lubrification d’un mécanisme horloger, s’adaptant à plusieurs mécanismes horlogers, avec des propriétés améliorées en termes de performance, de vieillissement et d’application industrielle.Thus is proposed a lubrication method of a watch mechanism, adapting to several watch mechanisms, with improved properties in terms of performance, aging and industrial application.
Claims (11)
Priority Applications (1)
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CH00031/18A CH714551B1 (en) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Method of lubricating a watch mechanism. |
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CH714551A2 true CH714551A2 (en) | 2019-07-15 |
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2018
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CH714551B1 (en) | 2021-11-30 |
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