CN100570512C - 用于机械摆系统的摆轮与游丝和其它件与组件及制造方法 - Google Patents

Abstract

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6x10^-6K^-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)。

Description

用于机械摆系统的摆轮与游丝和其它件与组件及制造方法

技术领域

本发明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。虽然本发明被考虑特别应用于机械手表的摆系统，但是并不限于此。

背景技术

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年发明的双金属补偿摆轮和钢制游丝系统，Hamiltion在1943年发明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：

$T=2\mathrm{\π}\sqrt{\frac{I}{G}}---\left(1\right)$

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)。

发明内容

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。本发明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。本发明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。

本发明的各方面由所附的权利要求书来限定。下面描述支持本发明的理论上的讨论、优选的特性和本发明的其它方面。

包含在关系式[1]内的变量表达如下：

$T=2\mathrm{\π}\sqrt{\frac{12.M{.r}^2.l}{E.h{.e}^3}}---\left[2\right]$

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l，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＝Mr²[3]

E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，如在本发明人的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：

或r²/E    [4]

r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[4]。

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[3]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，例如本发明如已经设计的(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[2]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        [5]

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。

本发明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。

本发明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，包括将一定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。

本发明的第三个方面提供一种用于在钟表或其它精密仪器中的机械摆动器中的摆轮，所述摆轮包括具有两种不同材料的部件，所述材料具有不同的热膨胀系数，对它们进行布置使得随着温度的增加所述摆轮的转动惯量减少。

所述第三方面可以成形为本发明的第四方面，该第四方面提供一种用于钟表或其它精密仪器的摆轮，所述摆轮包括：具有一或多个由第一非磁性材料且具有为正的第一热膨胀系数的横梁的摆轮轮辐；及安装在所述摆轮轮辐上的轮缘，所述轮缘由具有第二热膨胀系数的第二非磁性材料形成；其中所述第二热膨胀系数小于所述第一热膨胀系数，使得随着温度的增加导致的所述横梁的长度的增加且径向地向内使所述轮辐变形使得所述摆轮的转动惯量减少。

所述第三方面可以成形为本发明的第五方面，该第五方面提供一种用于钟表或其它精密仪器的摆轮，所述摆轮包括：具有一或多个由第一非磁性敏感材料且具有为正的第一热膨胀系数的横梁的摆轮轮辐；及多个凹陷段，其由具有为正的第二热膨胀系数的第二非磁性敏感材料形成；并且其中所述第二热膨胀系数大于所述第一热膨胀系数，使得随着温度的增加所述凹陷段进一步径向地向内延伸导致所述摆轮的转动惯量减少。

本发明的第六方面提供一种用于钟表或其它精密仪器的机械摆系统，所述系统包括具有平面螺旋或螺线管形式的非磁性游丝及非磁性摆轮；所述游丝由陶瓷材料或包括连续纤维的材料形成；所述摆轮由具有热膨胀系数小于6×10^-6K^-1的材料形成；所述摆轮还包括多个非磁性的平衡或时间调整附件用于调整所述摆轮的转动惯量。

本发明的第七方面提供用于在钟表或其它精密仪器中的机械摆动器内的摆轮组件，其包括一体的摆轴和摆轮，一体地由各向同性的具有热膨胀系数小于6×10^-6K^-1的非磁性材料形成。

本发明的第八方面提供用于在钟表或其它精密仪器中的机械摆动器内的组件，其包括一摆轴及与所述摆轴一体地形成的一个或多个横梁用于支持摆轮轮缘，所述横梁和摆轴由各向同性的具有热膨胀系数小于6×10^-6K^-1的非磁性材料形成。

本发明的第九方面提供一种形成本发明第八方面的组件的方法，在所述摆轮轮缘和所述横梁都处于它们的湿态下，通过粘结或热处理，将所述摆轮轮缘安装到所述横梁上。

本发明的第十方面提供一种形成用于钟表或其它精密机构的摆轮组件的方法，其包括在分离的陶瓷轴和摆轮都处于其湿态下，使用粘结或热处理将所述陶瓷轴和摆轮安装在一起以将它们固定在一起；所述摆轮和摆轴为非磁性的并且具有小于6×10^-6K^-1的热膨胀系数。

本发明的更多的方面和优选的特征可以在下面的描述和权利要求书中找到。

附图说明

下面将通过示例的方式并参考附图对本发明的实施例和示例进行描述，在附图中：

图1显示对于上述的一个常规的金属摆轮和铁镍合金的游丝随着温度变化其摆轮半径r和游丝弹性模量的平方根

的变化；

图2显示对于本发明实施例随着温度的变化r和-E的变化；

图3a为根据本发明实施例的具有不同横臂和轮缘材料的摆轮的俯视图；

图3b为图3a的摆轮的侧视图；

图4a为根据本发明第二实施例的摆轮的俯视图；

图4b为图4a的摆轮的侧视图；

图5为根据本发明具有安装在横梁上的凹陷段的第三实施例的摆轮的俯视图；

图6a为偏心正时螺钉在一个质量附件内的俯视图；

图6b为图6a的附件和偏心正时螺钉的剖面图；

图7a为正时螺钉的俯视图；

图7b为图7a的正时螺钉的侧视图；

图8a为摆轮的环形部件的俯视和侧视图；

图8b显示摆轮横梁的俯视和侧视图；

图8c为摆轴的俯视和侧视图；

图8d显示摆轮和摆轴组合在一起的俯视和侧视图；

图9为摆轴和游丝组合在一起的俯视图；

图10显示包括游丝、摆轴和摆轮的机械摆系统。

图11a显示用圆椎模型制造游丝的第一方法；

图11b显示用圆柱模型及间隔层制造游丝的第二方法；

图12表示切割由图11b的方法形成的游丝和间隔材料的合成的滚的方向；

图13表示切割图12的组件以形成多个螺旋游丝。

具体实施方式

本发明各个实施例涉及机械摆系统的摆轮，该系统优选地由摆轮和游丝组成，其中摆轮和/或游丝最好是全部都由，或结合有无磁性敏感性的并且最好但是不限制地包括陶瓷材料的低α系数材料(小于+6×10^-6K^-1)，该陶瓷材料由氮化铝、铝硅酸盐玻璃、氧化铝硅硼(alumina silica boria)、碳化硼、氮化硼、硅土、硅、二氧化硅、氮化硅、氧化锆(稳定化的)、铝酸钾云母(potassium alumina muscovite)、氧化铝(包括红宝石和蓝宝石)或钻石或合成获得的钻石或挤压或等静压模制的石墨、或热固性的、热塑性的聚合物或单体、玻璃、碳或玻璃化碳(glassy carbon)组成的组中选择。或者材料可以从无磁性敏感的金属间化合物的组中选择。被选择的材料可以为在热固性的或热塑性的聚合物、陶瓷、玻璃、碳或玻璃化碳的基质中的连续的或分散的纤维或纳米颗粒的形式。而且材料可以是在粘接剂中的粉末或微粉末或微球形的形式，其受到热压或反应键合，或带铸材料(tape casting material)，其最好为陶瓷，该粘接剂可以是挥发性的、水基的或聚合的物质。而且，所述材料可以为复合材料，其包括连续石墨碳纤维或不连续碳纤维、碳纳米纤维或管、在热固性或热塑性聚合物、陶瓷、玻璃、碳、或玻璃化碳黑的基质中的聚合体的或陶瓷纤维。

为此，这样的由热影响施加到所述摆轮上的偏差应该被保持最小值。

在第一个例子中提出为摆轮选择的材料应该是低α系数的各向同性陶瓷材料，例如单相结晶或混合相结晶的熔凝石英(fused quartz)(二氧化硅96-99％)、剩余的为玻璃成分，其具有α系数小于1.0×10^-6K^-1。这样确保限制r随着温度的变化。

该摆轮最好为环型或盘型，但是不限于环型。其可以带有或不带有在周边上垂直伸出的浅轮缘的附加的质量块来形成。最好为圆形的上表面平面和最好为圆形的下表面平面平行，图4显示一个示例，其中平面盘形摆轮30具有一个孔隙35，用于沿着其转动轴接纳一个游丝。或者该摆轮可以与该游丝组合成一体。

本发明的一个方面涉及到一个平的摆轮(plain balance wheel)或一体制造的摆轮和游丝，其优选地由低α系数的各向同性材料构成并且与集成在摆配重中的平衡和计时调整附件结合。

该摆轮最好应该设置有在由摆轮30的转动轴中心35半径相同的周边上固定的相同的附件5，以相等的周边距离分开，该附件5的数量不小于两个，并且可以高达尽可能多的数量，形成一个等间隔的连续的环使得附件被布置在靠近摆轮轮缘上。每个附件5被如此布置和如此地成形以使得随着温度的增加，其质量从其中心点为相等分布，并且最好相等地并且在该附件的圆形平面平行于摆轮的转动平面。

该附件5由比该摆轮自身密度相同或更高的材料组成，并且考虑对由M×r表示的摆轮30转动惯量作出决定，以及如在已知的在准备精密的手表和其它仪器中一样地考虑该摆轮的静态和动态的平衡。

如这样的附件5可以具有金属或非金属的非磁性敏感材料，其如同已知的一般精密计时器的技术一样地允许为了该摆轮的静态平衡的目的通常精确的去掉少量的材料。

图3和5显示摆轮的其它示例，该摆轮可以具有类似图4中的附件，但是可以(附加地或可替换地)具有它们自己的稍微不同的附件15、16和5a、6。以后再对这些摆轮进行详细的讨论。

而且通过减少或增加附件所有的或部分的质心的相对于摆轮30的转动中心轴35的有效半径，该附件5、5a具有增加或减少M×r乘积的能力。

这一特征是在调整一个自由弹簧摆系统(一个不要求控制销来控制弹簧长度及该摆轮周期的频率的系统)的平衡频率时所要求的。

这可以通过将正时螺钉6、7径向地安装在该摆的轮缘上来完成。正时螺钉6或正时重块和/或螺钉组件或偏心重块或螺钉7最好组合在一起成为单独的附件组件。这些可以被布置在该轴上任意一个平行于(如图4a)或正交于(如图3a)或都平行和正交于(图5)摆轴并且被固定任意一个靠近该平面摆轮的边缘，或者在该摆轮的轮缘上，或者在横梁和轮缘上的任意结构。具有可转动正时螺钉或调整件的附件5平行于摆轮的转动轴，该摆轮具有在它们的可转动枢轴上的偏心头25。调整件(例如正时螺钉)6正交于该转动轴为非偏心的。

该附件和正时螺钉头如此被形成使得为空气动力剖面以减少阻力系数。

如图4a所示的摆轮可以补偿热塑性模量的低线性的正的变化(loW linearpositive evolution)的影响。

在第二例子中，游丝为具有“正常的”(-E)负的热塑性，其是线性的，因而为了解决温度误差，具有一个减少温度升高的M×r乘积非常有利。减少游丝弹性的影响会由于转动惯量的减少而得到补偿，并且T(摆轮的振动周期)将保持不受到影响。

这可以优选地用两个方法来实现。第一个方法为该摆轮使用组合材料，其中充分加固摆轮臂的单个或多个元件由具有+α热系数的非磁性敏感材料制造，其可以从以前列出的适当的材料中选择，因此对于该横梁或元件8(在该摆轮臂上)随着温度的增加将延长。它们的长度将增加从而导致硬度低的摆轮轮缘向内变形。如图3a所示的附图标记显示这样的摆轮的示例。虽然在原理上可以具有更多个横梁，但在图8中仅显示出一个。

该摆轮轮缘9以相等的间隔被安装在所述一个或多个横梁8上并且最好由非磁性的十分柔软的材料组成，具有低的线性热系数。最好地该低的线性热系数是负的，更好地比所述一个或多个横梁的正的(+α)线性热系数的量级大，并且可在前面列出的材料中获得且包括连续的碳纤维、聚芳香酰胺纤维和液晶聚酯或聚酯/氨基共聚物。以每次对于环境温度的增加，该摆轮轮缘9将减少并且是十分柔软从而容许摆轮轮缘在其安装到横梁8的中间点12处向内挠曲。在该示例中，所述附加5a、15、16在该中间点，虽然它们可以在轮缘的其它点上来完成提供的平衡。

图5给出一个示例，其中通过使用最好具有负的(+α)线性热系数的一个或多个摆轮横梁8及具有正的(+α)线性热系数且数量级更大的摆轮轮缘完成相同的效果，所述摆轮轮缘由具有45°-180°的弧形的凹陷摆轮轮缘段10组成。该轮缘的凹陷段10的端部对于转动中心35半径相等地被安装到横梁8的位置11处。随着温度的升高，该轮缘段10的正的线性膨胀导致这些弧段的中心12向着转动中心35移动，如图中箭头所示。被固定在反方向的弧形轮缘段10的中心12处的该质量附加15、16因此被带着朝向该转动中心35。如果该横梁具有负的线性热膨胀系数，它们将随着温度的升高而收缩。各横梁也可以都具有小于该凹陷轮缘段的热系数的低的正热系数(+α)，其会导致它们膨胀，但是小于轮缘段，从而如上所述其也会径向向内移动。而且，对于该凹陷段形成所述轮缘并不是必要的，这些段可以作为分开的嵌入物而被提供。例如，能够具有一个圆形轮缘，其与该横梁为相同的或不同的材料并且两个或更多的分开的凹陷段在该轮缘内被安装到该横梁上并且具有比横梁更大的热膨胀系数。例如弹性材料凹陷嵌入物安装在具有常规黄铜摆轮该轮缘的内部，该弹性材料嵌入物最好地具有附加在其上的非磁性时间调整锤。

作为上两个结构(显示在图3a和5中的示例)，有效半径r将减少并且因此M×r的乘积也将减少。随着温度的升高，设置在具有一个给定的在温度X℃下的乘积的该摆轮的平衡中用于平衡和计时的质量附件同时地朝着转动中心移动，使得所述乘积变成在X+n℃温度下的M(r-n)。

对在所述摆轮轮缘上附件的相对位置及尺寸和数量的调整将考虑到随着在摆轮轮缘的所述弧形上或反向弧形上的所有点的半径的变化率不同而准确地决定M×r的乘积的变化，在这些点之间各弧形被安装到摆轮横梁上。

在反向弯曲轮缘的情况下，通过适当的选择和结合材料的选择，该质量M乘以负的变化率δr或正的δr，对于一个给出的温度升高，消除游丝的热塑性模量的负的趋势的影响并解决如图2的曲线中在下部的线4所示的残留温度误差。其中的虚线显示E随着温度的变化，实线为r的变化。

以径向取向(正交于转动轴)的正时螺钉可以这样成形以有利于与为了准确地调整所述M×r乘积的特定形状工具进行啮合或不啮合。特定的正时螺钉，如图7a和7b所示，包括轴茎26和头部28。显示在图7b侧的与所述轴茎一起以及在图7a中俯视(使轴茎被隐藏而看不见)的所述头部28，朝着顶部逐渐形成锥形(远离所述轴茎的方向)并且具有多个用于与一个扳手类型的转动工具进行啮合的花键13。优选地，该正时螺钉头为圆椎形状并且可以或可以不将锥形逐渐形成到一个点上。该技术也可以应用到类似的正时螺钉7上。

该正时螺钉附件5可以设置刻度14以准确地决定该正时螺钉7的相对位置。

将由不同材料制造的摆轮轮缘和摆轮横梁安装在一起可优选地通过使用附件组件5而一体地完成，该组件可以用作对附件的正时和平衡以及作为要被连接的两种不同材料的固定介质。图5显示一个示例，其中某些附件5位于位置11，将轮缘段10连接到横梁8上，但是其也可以应用到图3中的摆轮上。

该摆轮轮缘可以被模制并且完全与附件质量块5、或用于插入该附件质量块的座套或底座结合为一体，一旦通过该座套或底座引入径向正时螺钉6，附件质量块16被固定。

在图8a到8d中显示各个有关摆轮组件的结构的示例。

该摆轮8、9可以与图8a到8c中的摆轮轴17分开。或者该摆轮可以与该摆轮轴20一体地成为一个整体，该摆轮轴自身可以与如图8d所示的推动销19整体地制造。所述整体也可以以它的全部或与摆轮轴17结合在一起进行制造，该摆轮轴17允许具有与摆轮枢轴尺寸相同但材料不同的用作高性能减小摩擦力的枢轴的芯部18(如图8c所示)，其穿过并被固定在旋转的中心轴上或被一体地并固定到摆轮轴的上和下端，特别地当其与多数合适的由钢、钨、陶瓷、金刚石、特氟隆或合成物制造的减小摩擦力的轴承表面结合时，其由钢、钨、陶瓷、合成物、金刚石制造。

优选地所述摆由适当的合成物或陶瓷或陶瓷原料材料或陶瓷带铸材料或陶瓷粉末或微粉末铸造而成，在它们的湿态下(在它们为可弹性变形并且没有完全硬化的非熔融状态下)考虑到与另外的材料分开的摆轮轴的一体化及固定，或者由该摆轮和横梁及摆轮轴的集合体20整块模铸而制成，或者该摆轮横梁和轴的集合体的整体模铸而制成，在其上安装了一种材料或不同相或质地的相同材料的摆轮轮缘。

平面阿基米德形式或螺线形式的游丝，如本领域已知的，两者都形成较好地积分的终端曲线，可以优选地由陶瓷或陶瓷合成材料制造。

在相同或不同的材料的情况下，摆轮轴和游丝在被装配到摆轮之前最好以控制的方式一体地模铸和热解、烧结或部分地烧结、碳化或硬化。通过加热或电子或X射线、紫外线或微波或激光数的进一步的热处理或硬化可以最好发生在部件组装或它们的热和/或弹性特性调整的任一个之中和两者中。图9显示包括一个整体形成的游丝50和摆轮轴17的组件的从上面看的平面图。

其中陶瓷的摆轮轴、游丝和横梁被制造成为一体，然后该摆轮材料的轮缘通过兼容的方式被稍后安装就位。

在两种不同陶瓷被使用的情况下，它们最好由“高容量陶瓷”的预加工而精密地进行模铸，经过通过热解或烧结或碳化或这些的结合热处理，并且被组装以进一步进行热处理，或者两个元件在湿态下结合并且最好一起在组装状态下接受完全的或部分的热处理。该陶瓷预加工的精密模铸最好要求高压注入和或加压和或带有或不带有加热的单轴的等压或流体静压的挤压，或者被反应烧结。

该摆系统包括最好具有相同的或不同的陶瓷材料的摆轮、摆轮轴和游丝，它们可以优选地在热处理之前且在挥发性粘结剂的常温下硬化之后进行组装，使得分离的元件以它们的正确的相对关系在选择的热处理工艺下进行连接。因此通过适当的连接方式，在此阶段中一个陶瓷的摆轮轴可以被安装到陶瓷的游丝或其它材料的游丝上。

图10显示具有类似于图4所示的摆轮30以及一个摆轮轴17和游丝50的机械摆系统的示例。

其中所述陶瓷游丝通过精密的挤压而分别制造的，优选地是十字头、及挤出机喷嘴或冲模，但是不限于此，允许被挤压的材料具有圆形、正方形、矩形或椭圆形的剖面，被挤压的材料应该在垂直的方向上允许向下流动的材料在接纳平板、冲模或模型或芯棒上，其能够优选地盘绕出一个螺旋及终端曲线形式，使得被挤出的材料被布置在接纳平板或模型或芯棒上，并且不得不接受所述的形式。图11a显示由一个喷嘴70挤压的游丝材料60到一个转动的圆锥芯棒80以形成一个螺线。

在将该挤压材料缠绕在锥形的开槽或不开槽的加热的芯棒上的情况下，有利的是在材料的释放并且形成那样的如可能被要求的终端曲线之前发生部分固化或硬化。

在通过微带铸工艺制造陶瓷游丝的情况下，该陶瓷材料优选地被布置或缠绕在一个固定的或转动的芯棒模型或芯棒内或上，优选地部分固化或热处理，并且然后进一步按照其最终的要求而成形并且然后完全固化或进行热处理。

在摆轮轮缘或游丝由连续纤维进行制造的情况下，优选的制造方法是通过粗纱的拉挤成型或预浸处理(具有矩阵模型的预浸处理的连续纤维材料)的拉拽，其优选地在其被芯棒缠绕或被放在或被缠绕在一个模型上之前当其流过一个加热的任一剖面的模型时进行部分固化。

更好地是，这样的放松剂是必要的，例如固体材料或蒸汽颗粒形式的PTFE(聚四氟乙烯)、EEP(聚全氟乙丙稀树脂)或ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)被应用到该芯棒或模型上，以有利于在制造的过程中释放或分开部件或部件的部分。

在使用或不使用中间层放松剂，通过缠绕该带铸的材料片绕着一个圆柱形模型完成对连续纤维摆轮轮缘或连续纤维游丝或陶瓷纤维或纯陶瓷轮缘或陶瓷游丝的制造的情况下，在完全或部分固化或热处理之后更好地是如此成形的圆柱形状的滚子包括可根据要求通过将所选择的连续的材料绕着所述圆柱芯棒进行缠绕而形成的许多连续的卷层，其随后被以一定的间隔在正交于圆柱转动轴的轴向上被切割成片，因此产生出轮缘或游丝。图11b显示圆柱芯棒90，在处理开始之前一定长度的游丝材料100和间隔片材料110已经绕着该芯棒被缠绕。虽然在图11b中具有两个间隔材料片110及两个游丝材料片100，但它们也可以仅有一个或具有三个或更多个。

切割的方法优选地为利用机械的、电子的或化学的装置，或者通过任何光谱的波长的光束处理装置，包括冷非二氧化碳激光切割技术和工艺。

图12显示间隔材料和游丝材料片100、110的具有间隔材料的缠绕组件130，该间隔材料如虚线所示。该芯棒的转动轴和切割方向也被示出。

图13表示如何切割缠绕组件130能够给出多个游丝140。其中显示一个如同普通机械切割装置的锯150，但是如上所述可以使用其它方法。

被使用的用于分开多层卷的连续层的中间间隔材料优选地通过加热、机械、电子或化学处理或通过具有任一光谱波长的光束处理装置来去掉。

Claims (7)

1.一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，缠绕一定长度的由连续纤维或陶瓷形成的非磁性游丝材料；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。

2.如权利要求1所述方法，其中在进行热处理后，对该缠绕的游丝材料按照一定间隔正交于该模型的转动轴进行切片而形成多个螺旋游丝。

3.如权利要求1或2所述方法，其中所述放松剂以挥发颗粒的形式被施加到该游丝材料上。

4.如权利要求1或2所述方法，其中所述放松剂为间隔材料的固体片的形式，其绕着所述圆柱模型顺着所述游丝材料的长度一起被缠绕，使得游丝材料相邻的层由该间隔材料分开。

5.如权利要求1或2的方法，其中所述放松剂为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙稀树脂、或乙烯-四氟乙烯共聚物。

6.如权利要求1或2所述方法，其中所述游丝材料为经预浸处理的具有矩阵相的连续纤维材料的形式。

7.如权利要求1或2所述方法，其中所述如此形成的游丝具有平面阿基米德螺线形式。

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