Patent US10018967B2 | Breguet | Magnetischer Pivot
Breguet, die legendäre Schweizer Marke der Haute Horlogerie, hat ein innovatives Verfahren zur Ausrichtung von Bauteilen eingeführt, die ferromagnetisches Material enthalten. Das von den Erfindern Sylvain Maréchal, Davide Sarchi, Olivier Karlen und Arnaud Todeschini entwickelte System legt an beiden Enden des Bauteils zwei Magnetfelder an und erzeugt dabei bewusst ein Ungleichgewicht in deren Stärke, um ein Kräftefeld zu schaffen.
Dadurch liegt eines der Enden an einer Kontaktfläche eines Polschuhs an, während das andere ohne direkten Kontakt in der Schwebe bleibt.
Das Konzept wurde in Form eines magnetischen Pivots umgesetzt, der eine Führungsvorrichtung mit Polschuhen umfasst, die Magnetfelder unterschiedlicher Stärke erzeugen können. So wird eine präzise Positionierung gewährleistet und die Reibung der beweglichen Bauteile verringert.
Auch wenn diese Information nicht neu ist, handelt es sich möglicherweise um eine der wichtigsten Innovationen der Uhrmacherei der letzten Zeit, mit erheblichen Auswirkungen auf die Effizienz und Langlebigkeit mechanischer Uhrwerke.
DER MAGNETISCHE PIVOT
Mit dem Patent US10018967B2 vom 9. November 2010, das den magnetischen Pivot schützt, setzte Breguet einen neuen Meilenstein in der Geschichte der Uhrmacherei, indem die Marke den Magnetismus nutzte, um die Präzision und Zuverlässigkeit ihrer Uhren zu verbessern. Die Tragweite dieser wichtigen Erfindung wird sich wahrscheinlich erst in einigen Jahren vollständig beurteilen lassen, obwohl sie ebenfalls nicht neu ist. Der magnetische Pivot besteht aus einer Unruhwelle aus Kohlenstoffstahl und einem Magneten aus „Seltenen Erden“ hinter jedem Rubin. Einer der Magnete ist stärker als der andere, sodass die Unruhwelle ständig mit dem zifferblattseitigen Rubin in Kontakt bleibt, wodurch sie zu schweben scheint. Da die magnetische Bindung zwischen Welle und Rubin stärker ist als die Schwerkraft, dreht sich die Welle unabhängig von der Lage der Uhr weiterhin auf dem Deckstein. Breguets Fortschritte im Bereich des Magnetismus führten zudem zu einem beispiellosen Mechanismus, der die Lagerung, die Rotation und die Stabilität der Unruhwelle verbessert.
Darüber hinaus wirkt das System als Stoßdämpfer. Wird der Pivot durch einen Stoß aus seiner Position gebracht, nimmt die magnetische Kraft, die ihn zurückzieht, in dem Maße zu, in dem sich die seitliche Verschiebung des Pivots vergrößert.
Die Welle kehrt so automatisch in ihre Position zurück und stellt den maximalen magnetischen Fluss wieder her.
Eine stabilere Unruhwelle
Das Magnetfeld, das die Unruhwelle durchdringt, hält die Unruh stabil: Sie ist unempfindlich gegenüber Stößen geringer Intensität (der häufigsten Art) sowie gegenüber den Beschleunigungen, denen die Uhr ausgesetzt ist. Nach stärkeren unbeabsichtigten Stößen kehrt sie stets nahezu sofort in ihre korrekte Position zurück. Die Leistung der Unruh wird dadurch verbessert, da sie nicht mit der Reibung einer herkömmlich gelagerten Unruh zu kämpfen hat, insbesondere in senkrechter Lage. Die magnetische Induktion bringt mehrere Vorteile für die Präzision des Uhrwerks. Die Unruhwelle befindet sich im Magnetfeld und wird durch den magnetischen Fluss gegen den Deckstein gehalten, der zudem bestrebt ist, die Welle in ihre ideale Position zurückzubringen.
Mit dieser Erfindung hat Breguet die negativen Auswirkungen des Magnetismus auf eine mechanische Uhr nicht nur überwunden, sondern es auch geschafft, sie zu beherrschen, um die Rotation und die Stabilität der Welle des Unruhreifs zu verbessern.
AUTOREN
Sylvain Maréchal ist ein französischer Uhrmacher und Erfinder mit einer bedeutenden Laufbahn in der Uhrenindustrie. Er arbeitete von 2001 bis 2016 bei Montres Breguet S.A. und trug zu zahlreichen Innovationen auf dem Gebiet der Uhrmacherei bei. Maréchal ist Miterfinder mehrerer Patente, etwa für mechanische Aufzugsvorrichtungen für Uhren sowie für magnetische und/oder elektrostatische Pivots für Uhrenbauteile. Seine Ausbildung umfasst Studien am Lycée Polyvalent Edgar Faure und am LEGTP René Cassin.
Davide Sarchi ist ein Erfinder mit mehreren eingetragenen Patenten im Bereich der Uhrmacherei. Seine Erfindungen umfassen kraftunterstützte Spannvorrichtungen für Handstücke und Hemmungsmechanismen für Uhren. Sarchi ist mit Montres Breguet S.A. verbunden, wo er eine aktive Rolle bei der Entwicklung fortschrittlicher Uhrentechnologien gespielt hat.
Olivier Karlen ist ein Erfinder mit bemerkenswerten Beiträgen zur Uhrmacherei. Zu seinen Patenten zählen Hemmungsvorrichtungen für Uhren und Kupplungsmechanismen für Uhrenteile. Karlen hat mit Montres Breguet S.A. zusammengearbeitet und an der Entwicklung innovativer Lösungen zur Verbesserung der Präzision und Effizienz mechanischer Uhren mitgewirkt.
Arnaud Todeschini: Obwohl spezifische Informationen über Arnaud Todeschini rar sind, ist bekannt, dass er mit uhrmacherischen Patenten in Verbindung steht, etwa mit der Entwicklung des magnetischen und/oder elektrostatischen Pivots. Seine Zusammenarbeit mit anderen Erfindern wie Sylvain Maréchal, Davide Sarchi und Olivier Karlen deutet auf einen bedeutenden Beitrag zu Innovationen in der Uhrenbranche hin.
Diese Erfinder werden selten erwähnt und haben doch entscheidende Rollen bei der Weiterentwicklung der Uhrentechnik gespielt, insbesondere im Hinblick auf die Präzision und Effizienz mechanischer Uhrwerke.
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung eines Uhrenbauteils, das seine Drehbewegung führen kann, wobei dieses Bauteil aus einem zumindest teilweise magnetisch permeablen oder magnetischen Material und/oder aus einem zumindest teilweise leitfähigen oder elektrisch geladenen Material besteht. Dieses Bauteil ist in einer Kammer zwischen einem ersten und einem zweiten Ende montiert.
Hintergrund der Erfindung
Die Mikromechanik und insbesondere die Uhrentechnik verwenden herkömmliche Lösungen zur Positionierung der Welle oder des Zapfens eines Bauteils, die stets mechanischer Reibung ausgesetzt sind. Bei einem drehbar gelagerten Bauteil, das in ein Uhrwerk oder einen Oszillator eingebaut ist, besteht ein wiederkehrendes Problem in der starken Abhängigkeit des Wirkungsgrads oder des Gütefaktors des Bauteils von der Lage der Uhr. Wirkungsgrad oder Gütefaktor sind erheblich reduziert, wenn sich die Uhr in senkrechter Lage befindet, was in anderen Lagen nicht der Fall ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Ausrichtung eines Uhrenbauteils vor, genauer gesagt zur Ausrichtung des Bauteils auf einer Drehachse, damit die Reibung deutlich verringert wird.
Ziel ist es, auf diese Weise die Gangqualität eines Uhrwerks unabhängiger von seiner Ausrichtung im Raum zu machen.
Zu diesem Zweck setzt die Erfindung eine Führungsvorrichtung für die Drehbewegung des Bauteils mittels eines magnetischen Pivots ein, um einen lageunabhängigen Wirkungsgrad oder Gütefaktor zu erzielen.
Gemäß der Erfindung werden beiderseits des ersten und des zweiten Endes des Bauteils zwei magnetische oder elektrostatische Felder erzeugt, die das Bauteil jeweils zu einem Polschuh hin anziehen. Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht zwischen den Feldern um das Bauteil, das ein Kräftedifferential erzeugt, sodass eines der Enden des Bauteils gegen eine Kontaktfläche eines der Polschuhe gedrückt wird, während das andere Ende vom anderen Polschuh entfernt gehalten wird. Die magnetischen oder elektrostatischen Felder sind asymmetrisch verteilt und weisen an den beiden Enden unterschiedliche Stärken auf.
Abbildung 1: Schematische Teilansicht im Aufriss einer Führungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Abbildung 2: Darstellung eines in einen magnetischen Pivot eingebauten Bauteils.
Abbildung 3: Darstellung eines magnetischen Pivots mit dem Bauteil in einer Position stabilen Zusammenwirkens.
Abbildung 4: System der auf das Bauteil wirkenden Kräfte.
Abbildung 5: System der Kräfte, wenn sich das Bauteil in einer instabilen Position befindet.
Abbildung 6: Längsschnitt eines magnetischen Pivots gemäß einer ersten Variante.
Abbildung 7: Alternative Variante des magnetischen Pivots.
Abbildung 8: Schematische perspektivische Teilansicht einer Uhr mit magnetischem Pivot.
Abbildung 9: Bauteil einer Unruh, eingesetzt in eine Führungsvorrichtung.
Diese Erfindung schlägt ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Ausrichtung von Uhrenbauteilen mittels asymmetrisch verteilter magnetischer oder elektrostatischer Felder vor, um unabhängig von der Lage der Uhr Stabilität, geringere Reibung sowie einen besseren Wirkungsgrad und eine höhere Qualität des Uhrwerks zu gewährleisten.
ANWENDUNG
Die Breguet Classique Chronométrie 7727 wird vom Kaliber 591C angetrieben, einem mechanischen Werk mit Handaufzug. Dieses Uhrwerk zeichnet sich durch seine Präzision aus und vereint mehrere technische Innovationen, etwa den magnetischen Pivot.
Der magnetische Pivot ist ein zentrales Merkmal dieses Uhrwerks. Er wird in der Hemmung eingesetzt und ersetzt die traditionelle Metalllagerung durch ein magnetisches System, das die Reibung minimiert, wie wir gesehen haben.
Die Breguet Classique Chronométrie 7727 wird von einem mechanischen Werk mit Handaufzug angetrieben, dem Kaliber 591C, das eine Gangreserve von 60 Stunden bietet. Mit einem Durchmesser von 32,1 mm und einer Höhe von 3,5 mm ist dieses Werk äußerst flach. Ausgestattet mit 45 Steinen, arbeitet das Kaliber mit einer Frequenz von 10 Hz, was 72.000 Halbschwingungen pro Stunde entspricht und eine außergewöhnliche Präzision gewährleistet. Seine Hemmung verfügt über eine doppelte Siliziumspirale, mit Vorteilen für Zuverlässigkeit und Verschleißfestigkeit sowie einer besseren Beständigkeit gegenüber Temperaturschwankungen. Insgesamt besteht es aus 286 Bauteilen.
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