本申请公开一种制造游丝（１００）的方法，其由连续纤维或陶瓷形成，通过将这些材料缠绕在一个圆柱形模型（９０）上，中间插入放松剂（１１０）。同样公开一种制造游丝的方法，优选地为陶瓷材料（６０），通过将其敷设在可转动模型（７０）轴或盘上并随后进行热处理。也公开了一种摆轮，由于具有不同热膨胀系数的部件（８、９、１０）的特定的布置，随着温度的升高，其转动惯量减少。还公开了一种机械摆系统，包括非磁性陶瓷或连续纤维的游丝（５０）及由具有热膨胀系数小于６×１０↑［－６］Ｋ↑［－１］的材料形成的非磁性摆轮，该摆轮还具有多个非磁性的平衡或时间调整的附件（５）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于精密钟表计时机械摆系统的摆轮，或其它精密仪器。虽然本专利技术被考虑特别应用于机械手表的摆系统，但是并不限于此。
技术介绍
以前的手表的摆轮基本上由金属制造。设置游丝以摆动该摆轮并且以应该是同步的振动周期摆动该摆轮。与多数的陶瓷相比，使用金属一般具有高的线性膨胀系数。例如，在包括由(铜-铍、铜-锌、铜-金、镍或这些成分的组合)金属制造的摆轮和由铁-镍合金、或铁-锰-碳或其它钢的衍生合金制造的游丝的系统中，这已经成为规范。本申请人较早的申请PCT/GB03/003000中，公开了新的游丝材料以使得热和磁效应在此关系下得到改进和克服，并且因此获得更高的精密性；该申请递交于2003年7月10日并且于2004年一月22日公开，且在此作为参考文献结合于本申请中。热效应对摆轮和游丝的影响是不同的。在所述摆轮和游丝之间的关系中热和热塑性特性不是以相同的方式进行变化的。以前许多的为产生所述相对关系的值为恒定的成功的尝试(C.E.Guillaume在1912年专利技术的双金属补偿摆轮和钢制游丝系统，Hamiltion在1943年专利技术的精密铁镍基与钢结合的游丝合金及不膨胀钢椭圆形摆轮)要求使用的材料尽管具有有益的热特性(所述铁镍合金具有反常的杨氏模量变化)却对磁性敏感。而对磁性敏感的效应防碍杨氏模量的稳定性并且导致对计时的准确性(等时性)不好的效果。摆动周期T的表达式描述如下T=2πIG---(1)]]>T摆动周期，I所述摆轮的转动惯量，G所述游丝的转矩。所述摆系统受到磁和热特性的变化。当摆轮由金属制造时，其随着温度的增加而膨胀。通常由铁镍合金制造的所述游丝也随着温度的增加而膨胀。该线性膨胀率以每开氏温度下1/1000毫米的单位进行测量，例如在铜的情况下表现为如+17×10-6K-1并且被已知作为α系数。热塑性系数表示材料对于温度的升高在弹性上的变化趋势。所述铁镍合金具有正的热塑性系数，其被描述为反常的，直到40℃当完全被去磁。但是磁性的累积降低该阈值，其如图1中所示在低温下导致E和r的值的分叉，图中绘出r(摆轮的旋转半径)和 (游丝的弹性模量的平方根)随着温度的变化。这是导致在摆动器的等时性产生误差的原因。因此所述摆轮一般仅受到热变化的影响，其影响它的物理尺寸，所述游丝受到热和磁性变化两者的效应，其同时影响它的物理尺寸，以及它的弹性(杨氏模量)。
技术实现思路
为了改进所述计时器的性能，这些不利的影响必须消除或被减少到最低。本专利技术人已经提到游丝和特别是铁镍游丝的杨氏模量受到温度和磁性的影响，并且磁性在游丝上的积累对计时产生有害的影响。本专利技术人已经注意到这些在游丝上的变化中占到摆动器误差的主要部分(75％)；剩余的误差大部分是由于热引起的摆轮的变化。本专利技术的各方面由所附的权利要求书来限定。下面描述支持本专利技术的理论上的讨论、优选的特性和本专利技术的其它方面。包含在关系式内的变量表达如下T=2π12.M.r2.lE.h.e3---]]>温度和磁性变化影响T(摆动周期)，这是由于游丝和摆轮的膨胀和收缩的影响以及游丝材料的弹性变化的影响。所述游丝的转矩是其尺寸及其杨氏模量E的函数，其尺寸如长度1，高度h，厚度e。所述摆轮的惯性模量是其半径和其质量(其保持恒定)的函数，并且表达式如下 I＝Mr2E为杨氏模量系数，其随着温度和磁的影响而变化。在一种非磁性敏感且热稳定的游丝已经被选择的情况下，如在本专利技术人的PCT/GB03/003000中公开的那样，其具有一个在操作温度范围(0-40℃)内线性热塑性变化，所述由热导致的变化依然被消散在所述摆轮的内部。如果对适合于制造摆轮的材料作出正确的选择，并且正确地理解其运动学性能，以及其静态和动态的平衡和调整，并且在其制造过程中进行考虑并且在所述计时器中调整一次，这是唯一可能的。在所述公式内受到温度变化的影响现在必须变成常数关系的变量可以被简化并且表示为下面的表达式r/E]]>或r2/Er是所述摆轮的转动半径，且E为所述游丝的杨氏模量。该对于摆轮转动半径和目前用于机械摆系统的游丝材料的杨氏模量之间关系的表达式如表达式。这些值不是线性关系，但是该关系为常数是必要的(以保持摆动周期T为等时的)。由于质量是随着温度的改变不受影响的并且在表达式中转动惯量为Mr2的乘积，所述必须完成的摆的剩余的补偿必须作为r的热膨胀或收缩的函数进行计算。从历史上看，金属游丝合金已经具有它们的热塑性模量的非线性的模式(所述杨氏模量随着温度的变化由 曲线来描述)。当由金属制造的摆轮在温度升高时它们具有线性增加的值，r和 随着温度的变化的重叠曲线被描绘在相同的曲线图上显示出有两个交叉点，在所述点处δE的值为δr值提供一个解答，或在所述点处 曲线表示值的弯曲线与直线r的交叉。在两个曲线之间在最大分开处的差已知作为中间温度误差2，如图1中的曲线图所示。由于目前的磁污染水平，在过去由磁性敏感材料制造的能够解决这个问题的所述摆轮和游丝，已经不再适合了。为了提供关于 关系的解决方案，首先要求游丝具有线性热塑性性变化，其中游丝的特性允许一个恒定的变化使得该关系趋向于r/E，并且随着温度的升高游丝的轴向膨胀系数α为负。为了提高由正确选择的游丝来制造的，例如本专利技术如已经设计的(及在后面的描述和权利要求书中讨论的制造方法)的系统的性能，所述摆轮的材料的选择必须从对磁性不敏感的材料中选择，最好具有低的α系数，并且如果具有不同符号的低的α系数，相反于所述游丝材料轴向的α系数的符号，其最好应该具有线性且低的热塑性模量，在0到80℃下趋势小于1％，如曲线图2中的上部3所示，在该处温度为X轴且长度和弹性模量的名义单位为Y轴；实线表示r随着温度的变化，虚线表示E随着温度的变化。更优选的摆轮材料应该具有与所述游丝的热塑性模量符号相同的α系数的材料。所述α系数和膨胀特性不论是各向同性或各向异性，并且杨氏模量必须全部被计算并且仔细按关系式来考虑。如果任何变量被忽略，或以它们隐含在运动的系统内的方式，在没有被参考和理解其它变量及它们的相互关系下情况下进行处理时，就不会得到性能上的改善。一般地，用于随着温度升高1℃的计时变化(U)的公式为U＝α1-3α2/2-δE/2E因此，当通过小心地选择适当的材料而适当地选择摆轮的热膨胀系数α1的值及游丝的热膨胀系数α2的值、及热塑性性系数E时，U可以趋向于零。对于选择的游丝材料的热塑性性模量在环境温度范围内以线性方式变化并且为最小的情况下，并且在所述游丝要求所述摆轮对它的部分以剩余方式按正的或负的方向上进行补偿的情况下，提出了下面解决方案。本专利技术的第一个方面提供一种制造用于在钟表或其它精密仪器中的游丝的方法，包括将由连续纤维或陶瓷形成的非磁性游丝材料绕着一个圆柱模型进行缠绕，使用一个放松剂(releasing agent)以限制邻近的缠绕层相互粘接或有利于在它们彼此粘接时彼此脱开，并且对缠绕的游丝材料进行热处理。本专利技术的第二个方面提供一种制造用于钟表或其它精密仪器中的游丝的方法，包括将一个长度的非磁性游丝材料围绕在一个接受板、模型或芯棒内或其上，对所述游丝材料进行热处理并且从所述模型、接受板或芯棒上取下，以形成一个平面阿基米德线的游丝。本专利技术的第三个方面提供一种用于在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造使用在钟表或其它精密仪器中的游丝的方法，其包括如下步骤：绕着圆柱模型，缠绕长度的由连续纤维或陶瓷的非磁性游丝材料；使用放松剂以防止相邻的缠绕层彼此粘接或有利于从它们彼此会变得粘住的状态下的释放；及对该缠绕的游丝材料进行热处理。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉迪恩莱文斯顿，
申请(专利权)人：吉迪恩莱文斯顿，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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