Montag Lektionen: Erläuterung der Ups und Downs der Konstanten Kraft Mechanismen in mechanischen Bewegungen

Das Streben nach konstanter Kraft in einer mechanischen Bewegung ist so alt wie die Uhrmacherei, mit vielen alten Lösungen wie Kette und Fusee, die in neue Ausdrücke von handwerklichen Fähigkeiten verwandelt worden sind. Aber an der Schneide sind durch neue Materialien echte Konstantkraft-Hemmungen entstanden.

Das wohl bekannteste Hindernis für eine gute Zeitmessung ist die Schwerkraft und ihre Wirkung auf die Balance, vor allem dank der Verbreitung von Tourbillons und der enthusiastischen Bemühungen, sie zu verkaufen. Aber es gibt noch ein anderes Thema, das den Uhrmachern genauso lange konfrontiert hat, wenn auch nicht ganz so visuell engagiert wie die Schwerkraft und das Tourbillon: die ungleichmäßige Kraft, die von der Triebfeder geliefert wird. Die Kraft von der Triebfeder ist zu Beginn übertrieben und unzureichend, mit nur dem flachen Mittelteil der Leistung, der für eine gute Zeitmessung optimal geeignet ist.


Ein S-förmiger, eng gewickelter Streifen aus Metallband, die Triebfeder speichert und gibt die Kraft frei, die eine mechanische Uhr hält. Es liefert Macht an den Getriebezug, während sich die Triebfeder im Fass abwickelt und den ganzen Mechanismus hält. Aber da die Macht sinkt, fällt die Amplitude des Balance-Rades. Das ist schlecht für die Zeitmessung, so dass mehrere Lösungen zu diesem Problem entstanden sind. Sie fallen in zwei Kategorien: jene vor dem Getriebezug wie die Kette und Fusee, und die nach, konstante Kraft Ausstiege zum Beispiel.

(Es ist erwähnenswert, dass diese Lösungen am meisten logisch sind, wenn sie auf manuell gewickelte Uhren angewendet werden, die einen Tag oder weniger gewickelt werden. Selbstaufzugsbewegungen sollten theoretisch in der flachen Mitte der Drehmomentkurve verlaufen, da sie ständig gewickelt werden Das Handgelenk.) Stoppen vor dem Ende Eine der grundlegendsten Lösungen ist der Stopp-Mechanismus, der den Fass anhält, bevor er vollständig ist, und manchmal auch verhindert, dass er bis zum Maximum gewickelt wird. Ein Paradebeispiel ist das selbstaufziehende IWC Kaliber 5000, das von einer enormen Triebfeder angetrieben wird. Mit einer Sieben-Tage-Gangreserve, kann der Kaliber 5000 tatsächlich einen zusätzlichen Tag länger laufen, aber ein Planetengetriebe, das mit dem Fass verbunden ist, stoppt es an sieben Tagen. 

Das gleiche gilt für die L951.1-Bewegung in der ersten Generation Lange Datograph , die für nur 36 Stunden läuft, und ein paar mehr ohne den Stopp-Mechanismus. Und es ist auch in der FP Journe Octa automatische Bewegungen, die länger als die angegebenen 120 Stunden laufen kann gefunden. Das Problem an der Quelle fixieren Eine der ältesten Lösungen für das Problem ist die Kette und Fusee aus dem 15. Jahrhundert. Gefunden in Uhren und dann Taschenuhren, ist die Kette und Fusee eine einfache Idee: Wickeln eine Kette um einen gerillten Kegel ( Fusée bedeutet Spindel in Französisch) mit dem anderen Ende der Kette an den Fass befestigt. Das horologische Äquivalent eines variablen Getriebes, der Fusee sitzt zwischen dem Fass und dem Mittelrad des Getriebezuges. Die Kette und der Fusee beruht auf dem Prinzip der Hebelwirkung. Wenn die Triebfeder vollständig gewickelt ist, wird die Kette um den Fusee gewickelt, wobei der Fass ihn von der Spitze des Kegels zieht. Wenn sich die Triebfeder abwickelt, wölbt sich die Kette vom Fusee ab, während ihr Durchmesser zunehmend zur Basis des Kegels hin zunimmt. Und wenn die Triebfeder in der Nähe der Erschöpfung ist, nähert sich ein Ende der Kette der Basis des Fusees, dessen breitester Punkt, während der Rest meist um den Fass gewickelt ist. 

Wenn die Kette vom Fusee zum Fass wandert, erhöht sich das vom Fusee zum Mittelrad abgegebene Drehmoment aufgrund der Hebelwirkung des Fusees, die mit dem effektiven Durchmesser (von oben nach unten des Kegels) zunimmt. Dies wiederum kompensiert den Drehmomentabfall von der Triebfeder, wenn er sich abwickelt, so dass das Drehmoment unabhängig vom Zustand der Triebfeder ist. Eine einfache, aber effektive Idee, die Kette und der Fusee fanden sich erst vor kurzem in Armbanduhren, als A. Lange & Söhne 1994 das Pour le Mérite Tourbillon vorstellte. Vor allem die L902.0-Bewegung im Pour le Mérite Tourbillon hat auch eine Stopparbeit Mechanismus, stoppen das Fass kurz bevor die Triebfeder vollständig abwickelt.

Seitdem wurde die Kette und der Fusee in einer Handvoll anderer Armbanduhren verwendet, darunter der Zenith Academy Christophe Colomb Hurricane  (oben) und Romain Gauthier's Logical One, der eine schneckenförmige Nocke anstelle eines Kegels verwendet, wodurch der Platzbedarf für den Mechanismus reduziert wird . 

Aber die Kette und der Fusee ist niemals weit verbreitet, weil es schwer ist, auszuführen (die Kette besteht aus einzelnen Links) und nimmt auch enorme Mengen an Raum im Inneren des Falles ein. Der von der Fusee besetzte Raum bedeutet, dass die Triebfeder klein sein muss, so dass Uhren mit Ketten- und Fusee-Mechanismen keine langen Leistungsreserven haben können, veranschaulicht durch die 36-Stunden-Gangreserve von Richard Lange Pour le Mérite. 

Und wie das Tourbillon ist die Kette und der Fusee eher eine Übung in der Mikromechanik und Handwerkskunst als die Funktionalität, da die modernen Triebfedern eine flache Drehmomentkurve haben, außer an den Enden, wodurch eine Kette und Fusee für die meisten Laufzeit einer Bewegung überflüssig werden. Aber wie das Tourbillon ist die Kette und der Fusee optisch ansprechend und sieht gleichzeitig kompliziert und wichtig aus.

Eine modernere Lösung liegt bei neuartigen Materialien für die Triebfeder, wie die mit Parylen beschichteten Fiberglas-Triebfedern in der Cartier ID Two Konzeptuhr. Die ID Zwei hat vier solche Triebfedern, die mindestens 32 Tage Gangreserve bereitstellen, obwohl sie nicht extrem groß sind; Die Bewegung ist nur 31,5mm im Durchmesser. Fiberglas speichert mehr Energie als die äquivalente Legierungs-Triebfeder, und es liefert mehr lineare Drehmoment. Fortschritte in Materialien versprechen weit mehr praktische Ergebnisse als anachronistische Geräte wie die Kette und Fusee, aber Fiberglas ist völlig ohne Romantik.

Remontoir  Im Gegensatz zu der Kette und dem Fusee, die das Drehmoment über die gesamte Laufzeit ausgleichen, ist der Remontoir eine sekundäre Stromquelle, die eine konstante Kraft auf die Hemmung liefert. Ein Remontoir besteht typischerweise aus einer kleinen Feder, die vor der Hemmung angeordnet ist und von der Triebfeder wiederholt in festen Intervallen gewickelt wird. Weil die remontoir-Feder klein ist, wird sie immer gleich in gleichem Maße gewickelt, unabhängig von der Windstärke des Triebfeders, so dass sie bei jedem Aufwand immer die gleiche Drehmomentmenge an die Hemmung liefert.

Wie die Kette und der Fusee, ist der Remontoir mehrere Jahrhunderte alt, kam aber erst vor kurzem in Armbanduhren ein, als FP Journe 1999 das Tourbillon à Remontoir d'Egalité enthüllte . Seitdem haben sich die Remontoirs nicht nur in einer Reihe von Uhren durchsetzt Für konstantes Drehmoment zur Hemmung, aber auch um den Leistungsverbrauch von Komplikationen wie Sprungstunden im Lange Zeitwerk Minute Repeater oder im Falle des  Richard Lange Perpetual Calendar Terraluna , die übermäßige Kraft von zwei sehr großen Triebfedern zu bewältigen .

Ein Remontoir, das für konstante Kraft zur Hemmung verwendet wird, betreibt typischerweise eine Häufigkeit von einmal pro Sekunde, wobei es praktisch möglich ist, eine Deadbeat-Sekunde darauf zu montieren. Das Tourbillon von FP Journe hat ein solches Feature, ebenso wie das IWC Ingenieur Constant-Force Tourbillon . Der Lange Zeitwerk Minute Repeater verwendet jedoch aus anderen Gründen einen Remontoir. Da die Scheiben für das Display immer Minute springen, sind die Platzen der Energie erforderlich, um die Scheiben zu bewegen. Diese Energie wird über eine Minute durch die Remontoir-Feder gespeichert, dann sofort freigegeben, wenn sich die Minute ändert, wodurch eine plötzliche Drehung des Drehmoments von der Hemmung verhindert wird.  

Die wahre Konstantkraft-Hemmung  Schließlich gibt es die wahre Konstantkraft-Hemmung, die kein Remontoir braucht. Die jüngsten Entwicklungen in diesem Bereich wurden durch das Aufkommen von Silizium für Bewegungskomponenten ermöglicht. Einer der ersten war der Girard-Perregaux Constant Escapement . Es verwendet eine Silikonklinge, die mit dem Fluchthebel verbunden ist, der sich verzieht und sich biegt, wenn das Gleichgewichtsrad oszilliert. Wegen der Eigenschaften von Silizium und der Form der Klinge, schnappt und beugt es sich in der gleichen Weise jedes Mal, was bedeutet, dass die Hemmung mit einem konstanten Impuls jedes Mal arbeitet.

Auch abhängig von Silizium ist die Ulysse Anchor Escapement, die wie eine traditionelle Hebelhemmung funktioniert. Anstatt sich an seinem Boden wie bei einer regelmäßigen Hemmung zu verschwenken, ist die Palettengabel in der neuen Ulysse Nardin- Hemmung Teil eines größeren Stückes, das ganz aus Silizium besteht, das vier dünne Klingen aufweist, die mit dem Anker verbunden sind. Zwei sind für Stabilität, während die anderen zwei Klingen jeweils neunzig Grad gewinkelt sind. Wenn die Palettengabel von Seite zu Seite schwingen, biegen sich diese abgewinkelten Klingen und ziehen dann zurück, was einen Impuls für die Palettengabel gibt. Wegen des Materials und der Gestaltung funktioniert die Ulysse Anchor Escapement mit praktisch keiner Reibung oder Energieverlust. Und dann gibt es die jüngste Ergänzung des Feldes, die Vaucher Genequand-Hemmung, die ein Prototyp bleibt. Es wurde von Pierre Genequand erfunden, Ein Ingenieur aus dem CSEM, dem Schweizer Forschungslabor, das für das Drehen von Silizium in ein Material für die Uhrmacherei verantwortlich ist. Genequand entwickelte das Konzept zusammen mit dem Bewegungshersteller Vaucher, der Schwesterfirma von Parmigiani , die nun zur Vermarktung der Idee arbeitet.

Die Genequand-Hemmung beruht auf schlanken flexiblen Strukturen aus Silizium sowohl in der Hemmung als auch im Gleichgewicht. Ein Anker mit langen, dünnen Silikonarmen, die Insektenschenkeln ähneln und das Fluchtrad entriegeln, während das Ausgleichsrad durch einen Wittrick-Oszillator ersetzt wird. Aus Silizium, ist der Oszillator eine einteilige Konstruktion, die die Spirale enthält. Bei einer gewöhnlichen Bewegung verlängert die Genequand-Hemmung die Gangreserve von zwei Tagen auf mindestens einen Monat - eine 15-fache Erhöhung - ohne etwas anderes zu verändern. Neue Materialien werden konstante Kraft-Hemmungen zu einer erschwinglichen, weit verbreiteten Realität machen - in der fernen Zukunft. In der Zwischenzeit müssen sich die Sammler mit dem Einfallsreichtum und dem Handwerk der alten Erfindungen wie der Kette und dem Fusee befriedigen. Bitte sehen uhr replica oder Hublot Uhren