Часовой узел и способ его изготовления

Использование: часовая промышленность. Сущность: часовой узел (1) содержит первый компонент и второй компонент, собранные в напряженном состоянии, причем по меньшей мере часть поверхности часового узла покрыта защитным слоем (7), служащим для закрытия поверхностных дефектов, таких как трещины или зарождающиеся трещины (8), которые могут иметь место по окончании процесса сборки. Объектом изобретения является также способ изготовления указанного узла. Технический результат: обеспечение усиления барьерного эффекта слоя, нанесенного перед сборкой, в частности, в областях, которые могут быть повреждены во время сборки за счет заполнения возможных трещин или зарождающихся трещин, предотвращая вероятность контакта агрессивных веществ с основным материалом. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к часовому узлу, содержащему два компонента, в частности баланс и инерционный винт, собранные в напряженном состоянии. Объектом изобретения является также способ изготовления указанного узла.

Уровень техники

Существует множество известных конструкций балансов, содержащих средства регулировки инерции и/или уравновешивания баланса. В частности, известны балансы с инерционными элементами, называемыми также инерционными винтами, ввинченными или запрессованными в обод баланса. В некоторых вариантах делались попытки обеспечить удержание инерционных винтов путем их зажатия. Например, в патентном документе Швейцарии CH 705 238 описан баланс, содержащий по меньшей мере один паз для установки в него и зажатия в требуемом положении стержня инерционного винта, причем паз ограничен с одной стороны жесткой частью баланса, а с другой стороны упругой лапкой, которая постоянно стремится сместиться к указанной жесткой части баланса, ограничивающей указанный паз для удержания инерционного винта. При вставке инерционных винтов упругая лапка в результате перемещения подвергается значительной деформации. Эта деформация затем может привести к возникновению дефектов в материале, таких как трещины или зарождающиеся трещины. Она может приводить также к возникновению дефектов в защитном слое, нанесенном на баланс. Цель применения этого слоя заключается в придании привлекательного внешнего вида и повышении устойчивости баланса к потускнению и коррозии. Обычно в качестве такого защитного слоя применяется позолоченный слой с подслоем никеля для обеспечения привлекательного внешнего вида в сочетании с коррозионной стойкостью. Установка инерционных элементов на балансе будет приводить к возникновению дефектов в вышеупомянутом защитном слое в областях возникновения напряжений при деформации лапки, а также на опорных поверхностях или зажимных поверхностях, где могут возникать локальные повреждения защитного слоя. После этого защитный слой перестает быть непроницаемым для агрессивных веществ, таких как аммиак или хлор, которые могут вызывать коррозию под нагрузкой основного материала.

Раскрытие сущности изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в устранении вышеупомянутых недостатков с помощью предлагаемого способа изготовления часового узла, содержащего два компонента, собранных в напряженном состоянии, таких как баланс и пара инерционных винтов, причем указанный способ включает этап нанесения защитного слоя после этапа сборки двух указанных компонентов.

Указанный защитный слой может по существу состоять из SiO₂, Al₂O₃, Rh, Au, Ni, или NiP, или из нескольких наложенных друг на друга слоев данных материалов.

Нанесение указанного защитного слоя после сборки усиливает барьерный эффект слоя, нанесенного перед сборкой, в частности, в областях, которые могут быть повреждены во время сборки. Указанный защитный слой, наносимый после сборки, обеспечивает отсутствие на готовом изделии поверхностных дефектов, возникающих при сборке. Он заполняет возможные трещины или зарождающиеся трещины, предотвращая вероятность контакта агрессивных веществ с основным материалом.

Толщина указанного защитного слоя составляет от 20 нм до 3 мкм, предпочтительно от 100 до 500 нм. Такая небольшая толщина защитного слоя позволяет избежать приварки инерционного винта к балансу, что повлияло бы на возможность регулировки инерционных винтов.

Объектом настоящего изобретения является также часовой узел, содержащий первый компонент и второй компонент, собранные в напряженном состоянии, причем по меньшей мере часть поверхности часового узла покрыта защитным слоем, служащим для закрытия поверхностных дефектов, которые могут иметь место по окончании процесса сборки.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества данного изобретения станут более понятными после ознакомления с приведенным ниже его подробным описанием, приводимым в качестве неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показан вид в плане часового узла согласно настоящему изобретению, содержащего баланс и два инерционных винта;

на фиг. 2 – вид в перспективе инерционного винта часового узла, показанного на фиг. 1;

на фиг. 3 – схематичный вид в разрезе компонента часового узла, покрытого несколькими слоями в соответствии со способом согласно настоящему изобретению;

на фиг. 4A – полученный с помощью электронного микроскопа вид в разрезе баланса часового узла согласно настоящему изобретению;

на фиг. 4B – схематически изображенный вид, приведенный на фиг. 4A.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение относится к часовому узлу, содержащему по меньшей мере два компонента, собранных в напряженном состоянии. Для примера, как показано на фиг. 1, в качестве первого компонента рассматривается баланс 2, содержащий упругую лапку 2a, образующую паз 4, в который при сборке вставляется второй компонент, являющийся инерционным винтом 3, также показанным на фиг. 2. Вторым компонентом может быть запрессовываемый элемент, такой как импульсный камень в ролике или баланс на оси и т.д.

Указанные компоненты могут быть выполнены из материала, выбираемого из группы, в которую входят медь, медные сплавы, такие как латунь или нейзильбер, алюминий, алюминиевые сплавы, титан, титановые сплавы, углеродистая сталь, а также ферритная и аустенитная нержавеющие стали.

Согласно настоящему изобретению, часовой узел после сборки по меньшей мере частично покрывается защитным слоем, служащим для покрытия любых поверхностных дефектов, таких как трещины, зарождающиеся трещины и отслаивание, возникших в процессе сборки или, возможно, уже присутствовавших до сборки. На фиг. 4A и 4B, показаны соответственно, изображение, полученное с помощью электронного микроскопа, и схематическое изображение, иллюстрирующие образование трещин 8 в основном материале 2 одного из компонентов и в защитном слое 6, называемом первым слоем, который был нанесен перед сборкой. Согласно настоящему изобретению, защитный слой 7, называемый вторым слоем, наносится на поверхность с трещинами для формирования барьера, непроницаемого для внешней среды после сборки.

На фиг. 3 схематично показаны слои, нанесенные на часовой узел 1. Перед сборкой, при необходимости, один или более защитных слоев могут быть нанесены по меньшей мере на один из двух компонентов часового узла. Таким образом, основной материал часового узла может быть покрыт первым слоем 6 и, при необходимости, подслоем 5, который расположен под первым слоем 6. Первый слой 6 может содержать родий, или чистое золото, или золото со следами таких элементов, как кобальт или никель, а подслой 5 может содержать никель, например в виде NiP или чистого электроосажденного Ni, или чистое золото, или золото с микроэлементами. Толщина первого слоя составляет от 100 нм до 2 мкм, а толщина подслоя – от 100 нм до 2 мкм.

Защитный слой 7, который, в частности, является объектом настоящего изобретения, является барьерным слоем, наносимым после сборки. Этот слой формируется в виде единого слоя или нескольких наложенных друг на друга слоев. Каждый слой, соответственно, содержит SiO₂, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP с низким содержанием P (2–4 вес. %), средним содержанием P (5–9 вес. %) или высоким содержанием P (10–13 вес. %). Предпочтительно, каждый слой, соответственно, состоит из SiO₂, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP с низким содержанием P (2–4 вес. %), средним содержанием P (5–9 вес. %) или высоким содержанием P (10–13 вес. %). Толщина указанного защитного слоя составляет от 20 нм до 3 мкм, предпочтительно от 100 до 500 нм. В варианте с несколькими наложенными друг на друга слоями все слои имеют толщину от 20 нм до 3 мкм, предпочтительно от 100 до 500 нм.

Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере часть поверхности узла покрывается защитным слоем, покрывающим поверхностные дефекты, которые могут иметь место на момент окончания процесса сборки. Предпочтительно, защитный слой наносится по меньшей мере на поверхность компонента, подвергающегося деформации в процессе сборки. Предпочтительно, защитный слой наносится на всю внешнюю поверхность часового узла.

Таким образом, защитный слой 7, нанесенный после сборки, не содержит поверхностных дефектов, в частности трещин и зарождающихся трещин.

Объектом настоящего изобретения является также способ изготовления часового узла, включающий следующие этапы:

a) обеспечение наличия первого компонента и второго компонента;

b) сборку первого компонента со вторым компонентом в напряженном состоянии;

c) нанесение защитного слоя 7, называемого также вторым слоем, по меньшей мере на часть поверхности часового узла, содержащего первый компонент и второй компонент.

Согласно настоящему изобретению, нанесение защитного слоя осуществляется посредством атомно-слоевого осаждения (ALD), физического осаждения из паровой фазы (PVD), химического осаждения из паровой фазы (CVD), химического или гальванического осаждения.

Указанный способ может также включать этап a') нанесения первого слоя 6 на по меньшей мере часть первого компонента и/или второго компонента перед этапом b) сборки.

Указанный способ может также включать этап a'') нанесения подслоя 5 на указанную по меньшей мере часть первого компонента и/или второго компонента перед этапом a').

Нанесение подслоя и первого слоя также может осуществляться посредством атомно-слоевого осаждения, физического осаждения из паровой фазы, химического осаждения из паровой фазы, химического или гальванического осаждения.

Указанный способ может также включать этап a''') термообработки с целью повышения прочности соединения первого слоя с подслоем, если таковые имеются. Этот этап выполняют перед этапом b) сборки. Вышеуказанная термообработка производится при температуре от 150 до 300°C в течение периода времени от 30 минут до 5 часов. Как вариант, указанный способ может включать этап d) вышеуказанной термообработки после этапа c) нанесения защитного слоя. Согласно еще одному возможному варианту осуществления изобретения, предлагаемый способ может включать этап a''') указанной термообработки перед этапом b) сборки и этап d) указанной термообработки после этапа c) нанесения защитного слоя.

Ссылочные позиции

(1) часовой узел;

(2) баланс;

(2a) упругая лапка;

(3) инерционный винт;

(3a) стержень;

(4) паз;

(5) подслой, наносимый перед сборкой;

(6) слой, наносимый перед сборкой, называемый также первым слоем;

(7) слой, наносимый после сборки, называемый также защитным слоем или вторым слоем;

(8) трещина или зарождающаяся трещина;

(9) изображение материала покрытия образца, полученное с помощью электронного микроскопа.

1. Способ изготовления часового узла (1), содержащего первый компонент и второй компонент, собранные в состоянии механического напряжения, причем первый компонент представляет собой баланс (2), содержащий упругую лапку (2a), ограничивающую паз (4), предназначенный для вставки в него второго компонента, которым является инерционный винт (3), при этом указанный способ включает следующие последовательные этапы:

a) обеспечение наличия баланса и инерционного винта;

b) сборка инерционного винта с балансом в состоянии механического напряжения путем упругой деформации упругой лапки и вставки инерционного винта в паз;

c) нанесение защитного слоя (7), называемого также вторым слоем, по меньшей мере на часть поверхности инерционного винта и баланса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает этап a') нанесения первого слоя (6) по меньшей мере на часть первого компонента и/или второго компонента перед этапом b) сборки.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что включает этап a'') нанесения подслоя (5) на указанную по меньшей мере часть первого компонента и/или второго компонента перед этапом a').

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что включает этап a''') термообработки после этапа a') и перед этапом b) сборки, причем указанный этап a''') выполняют при температуре от 150 до 300°C в течение периода времени от 30 минут до 5 часов.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что включает этап d) термообработки после этапа c), причем указанный этап d) выполняют при температуре от 150 до 300°C в течение периода времени от 30 минут до 5 часов.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что защитный слой (7) наносят посредством атомно-слоевого осаждения, физического осаждения из паровой фазы, химического осаждения из паровой фазы, химического осаждения или гальванического осаждения.

7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что первый слой (6) и подслой (5) наносят посредством атомно-слоевого осаждения, физического осаждения из паровой фазы, химического осаждения из паровой фазы, химического или гальванического осаждения.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что защитный слой (7) содержит SiO₂, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP.

9. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что защитный слой (7) выполнен в виде наложенных друг на друга слоев, содержащих, соответственно, SiO_2, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP.

10. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что толщина защитного слоя (7) составляет от 20 нм до 3 мкм, предпочтительно от 100 до 500 нм.

11. Способ по любому из пп. 2-7, отличающийся тем, что первый слой (6) содержит Au или Rh.

12. Способ по любому из пп. 2-7, отличающийся тем, что толщина первого слоя (6) составляет от 100 нм до 2 мкм.

13. Способ по любому из пп. 3-7, отличающийся тем, что подслой (5) содержит Ni или Au.

14. Способ по любому из пп. 3-7, отличающийся тем, что толщина подслоя (5) составляет от 100 нм до 2 мкм.

15. Часовой узел (1), содержащий первый компонент и второй компонент, причем первым компонентом является баланс (2), содержащий упругую лапку (2a), ограничивающую паз (4), при этом второй компонент, которым является инерционный винт (3), установлен и удерживается в указанном пазу за счет механического напряжения, отличающийся тем, что он покрыт защитным слоем (7) по меньшей мере на части поверхности узла инерционный винт/баланс.

16. Часовой узел (1) по п. 15, отличающийся тем, что вся поверхность часового узла (1) покрыта защитным слоем (7).

17. Часовой узел (1) по п. 15 или 16, отличающийся тем, что защитный слой (7) не содержит трещин или зарождающихся трещин (8).

18. Часовой узел (1) по любому из пп. 15-17, который содержит первый слой (6) по меньшей мере на части первого компонента и/или второго компонента, причем указанный первый слой (6) расположен под защитным слоем (7).

19. Часовой узел (1) по п. 18, который содержит подслой (5), расположенный под первым слоем (6).

20. Часовой узел (1) по любому из пп. 15-19, отличающийся тем, что защитный слой (7) содержит SiO₂, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP.

21. Часовой узел (1) по любому из пп. 15-19, отличающийся тем, что защитный слой (7) выполнен в виде наложенных друг на друга слоев, содержащих, соответственно, SiO_2, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP.

22. Часовой узел (1) по любому из пп. 15-19, отличающийся тем, что толщина защитного слоя (7) составляет от 20 нм до 3 мкм, предпочтительно от 100 до 500 нм.

23. Часовой узел (1) по п. 18 или 19, отличающийся тем, что первый слой (6) содержит Au или Rh.

24. Часовой узел (1) по п. 18 или 19, отличающийся тем, что толщина первого слоя (6) составляет от 100 нм до 2 мкм.

25. Часовой узел (1) по п. 19, отличающийся тем, что подслой (5) содержит Ni или Au.

26. Часовой узел (1) по п. 19, отличающийся тем, что толщина подслоя (5) составляет от 100 нм до 2 мкм.

27. Способ изготовления часового узла (1), содержащего первый компонент и второй компонент, собранные в состоянии механического напряжения, причем первый компонент является элементом, установленным посредством запрессовки во второй компонент, при этом первый компонент является импульсным камнем, а второй компонент является роликом, или первый компонент является балансом, а второй компонент является осью, причем указанный способ включает следующие последовательные этапы:

d) обеспечение наличия первого компонента и второго компонента;

e) сборка первого компонента со вторым компонентом в напряженном состоянии;

f) нанесение защитного слоя (7), называемого также вторым слоем, по меньшей мере на часть поверхности узла, содержащего первый компонент и второй компонент.

28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что защитный слой (7) содержит SiO₂, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP.

29. Способ по п. 27, отличающийся тем, что защитный слой (7) выполнен в виде наложенных друг на друга слоев, содержащих, соответственно, SiO_2, Al₂O₃, Rh, Au, Ni или NiP.

30. Способ по п. 27, отличающийся тем, что толщина защитного слоя (7) составляет от 20 нм до 3 мкм, предпочтительно от 100 до 500 нм.

31. Часовой узел (1), содержащий первый компонент и второй компонент, причем первый компонент является элементом, установленным посредством запрессовки во второй компонент, при этом первый компонент является импульсным камнем, а второй компонент является роликом, или первый компонент является балансом, а второй компонент является осью, отличающийся тем, что он покрыт защитным слоем (7) по меньшей мере на части поверхности узла, состоящего из собранных вместе компонентов.